CN112523270B - 一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基坑与边坡施工的技术领域，公开了一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺，包括以下步骤：S01：基槽开挖；S02：铺设土工布：清除所述抗浮盲沟的沟底和坑壁上的杂物和尖锐石块，在所述抗浮盲沟的沟底和坑壁铺设土工布，在所述抗浮盲沟的顶部预留有一定宽度的土工布；S03：填充所述抗浮盲沟；S04：用预留一定宽度的土工布回包碎石，使得所述抗浮盲沟的顶部完全被土工布覆盖；S05：铺设顶部保护层。本发明通过在抗浮盲沟的沟底及坑壁铺设土工布，使得周边的地下水可顺畅地进入抗浮盲沟，并起到反滤的作用；整体工艺简单，施工便捷，能够在富水地区深基坑中，起到有效地抗浮作用，能够提高建筑物的安全与稳定系数。

Description

一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟及其施工工艺

技术领域

本发明专利涉及基坑与边坡施工的技术领域，具体而言，涉及一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟及其施工工艺。

背景技术

许多依山而建的项目都面临边坡稳定以及地下水浮力带来的压力，作为常规的抗浮措施，抗浮锚杆发展至今工艺也较为成熟，应用较为广泛，但对于水头较高、岩石较多的地基，所需要锚杆的数量较大，费用较高，且在市内施工也较为不便，相比之下，在建筑周围地下布设碎石盲沟，利用连通器原理通过自溢排除地下水，并与市政排水系统相接的方式更加经济合理，但目前关于山地建筑在盲沟排水领域的相关抗浮结构设计还较少。

在深圳罗湖“二线插花地”棚户区改造项目建设过程中，由于项目依山而建，边坡处于富水地带，开挖基坑深度较深，因此对于地下抗浮水位设计要求较高。在施工过程中，如何解决抗浮盲沟在施工区域的设计和与应急排水口的连接问题及抗浮盲沟的施工工艺问题直接决定抗浮水位控制的有效程度。采用合理的抗浮盲沟类型和具体结构以及抗浮盲沟的总施工工艺流程是保证施工质量和安全的必要手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟及其施工工艺，旨在解决现有技术中，缺乏合理的针对富水地区抗浮盲沟施工工艺的问题。

本发明是这样实现的，一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺，包括以下步骤：

S01：基槽开挖，所述基槽用于布置所述抗浮盲沟；

S02：铺设土工布：清除所述抗浮盲沟的沟底和坑壁上的杂物和尖锐石块，使得所述抗浮盲沟的沟底和坑壁保持平整，在所述抗浮盲沟的沟底和坑壁铺设土工布，在所述抗浮盲沟的顶部预留有一定宽度的土工布；

S03：填充所述抗浮盲沟：用碎石将所述抗浮盲沟填充满；

S04：用所述抗浮盲沟顶部预留一定宽度的土工布回包碎石，使得所述抗浮盲沟的顶部完全被土工布覆盖；

S05：铺设顶部保护层。

进一步地，在步骤S01前，先进行测量放样：由测量员进行施工测量放线，在地面上定出所述基槽的开挖边线，增设施工平面、高程控制桩，根据所述抗浮盲沟设计及土质情况计算出开槽宽度与深度，确定碎裂岩区域注浆管孔位及引孔深度。

进一步地，在步骤S01中，所述基槽从下游往上游开挖。

进一步地，在步骤S01中，开挖出的碎石经筛选合格后，破碎加工，供填充所述抗浮盲沟使用。

进一步地，在步骤S02中，在抗浮盲沟的顶部固定所述土工布，并加垫塑料垫片和铁片。

进一步地，在步骤S03中，填充前先筛选出粗颗粒的碎石并清洗干净，然后将粗颗粒的碎石填充到所述抗浮盲沟，再在粗颗粒的碎石上方铺设较细颗粒的粒料，直至所述抗浮盲沟被填充满。

进一步地，在填充碎石前，在所述抗浮盲沟的沟底铺设复合土工排水管。

进一步地，在步骤S05中，先搭设导水网格层，然后铺设聚乙烯膜保护层，在浇筑素混凝土垫层。

一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺所建成的抗浮盲沟，所述抗浮盲沟的截面为上宽下窄的梯形截面，所述抗浮盲沟的沟底坡度为0.3％。

进一步地，所述抗浮盲沟旁设有集水井，所述抗浮盲沟与所述集水井通过套管连接，所述套管上部设有疏排水应急截止阀，所述集水井的另一侧与底板排水沟连接。

与现有技术相比，本发明提供的一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟及其施工工艺，通过在抗浮盲沟的沟底及坑壁铺设土工布，使得周边的地下水可顺畅地进入抗浮盲沟，并起到反滤的作用；在抗浮盲沟中填充满碎石，一方面地下水在抗浮盲沟可顺畅地流动，另一方面具有支撑作用，不会塌陷；整体工艺简单，施工便捷，能够在富水地区深基坑中，起到有效地抗浮作用，能够提高建筑物的安全与稳定系数。

附图说明

图1是本发明提供的一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺流程示意图；

图2是本发明提供的一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟的主盲沟剖面示意图；

图3是本发明提供的一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟的主盲沟剖面示意图；

图4是本发明提供的一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟与集水井连接的剖面示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-4所示，为本发明提供的较佳实施例。

一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺，包括以下步骤：

S01：基槽开挖，所述基槽用于布置所述抗浮盲沟100；

S02：铺设土工布110：清除所述抗浮盲沟100的沟底和坑壁上的杂物和尖锐石块，使得所述抗浮盲沟100的沟底和坑壁保持平整，在所述抗浮盲沟100的沟底和坑壁铺设土工布110，在所述抗浮盲沟100的顶部预留有一定宽度的土工布110；

S03：填充所述抗浮盲沟100：用碎石120将所述抗浮盲沟100填充满；

S04：用所述抗浮盲沟100顶部预留一定宽度的土工布110回包碎石120，使得所述抗浮盲沟100的顶部完全被土工布110覆盖；

S05：铺设顶部保护层140。

本实施例提供的一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺，通过在抗浮盲沟100的沟底及坑壁铺设土工布110，使得周边的地下水可顺畅地进入抗浮盲沟100，并起到反滤的作用；在抗浮盲沟100中填充满碎石120，一方面地下水在抗浮盲沟100可顺畅地流动，另一方面具有支撑作用，不会塌陷；整体工艺简单，施工便捷，能够在富水地区深基坑中，起到有效地抗浮作用，能够提高建筑物的安全与稳定系数。

对于深圳市罗湖区二线插花地棚户区改造项目，针对罗湖区木棉岭片区01-04施工场地，针对富水地区深基坑设计了抗浮盲沟100。

一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺流程如下：

在抗浮盲沟100的施工之前，需经过测量放样、基槽开挖、人工清平沟槽和沟槽验收过程。

测量放样，在工程施工中，运用最多的测量程序就是放样。它在施工中起到了核心的作用，如果没有放样，所有的工程都将无法正常的施工。因此，放样程序的应用在工程施工方面起到了举足轻重的作用。

由测量员在施工现场进行施工测量放线，在地面上分别定出排水沟的开挖边线，增设施工平面，高程控制桩，根据抗浮盲沟100的沟槽设计及施工现场的土质情况计算出开槽宽度与深度，确定碎裂岩区域注浆管孔位及引孔深度。

在基槽开挖的施工过程中，基槽从下游往上游开挖，避免雨天开挖后基槽被雨水浸泡，基槽下游的雨水可及时被排水沟引走。开挖出的碎石经筛选合格后，在施工现场内进行破碎加工，作为抗浮盲沟100的组成级配碎石120，用于填充抗浮盲沟100使用；筛选不合格的余下碎石外运，可用作修路、填海等用途。

基槽开挖完成后，需要清平沟槽，并由监测人员对基槽的完成质量、是否符合设计要求进行验收。

S02：将针刺土工布110铺入抗浮盲沟100内：清除抗浮盲沟100的沟底和坑壁上的杂物和尖锐石块，使得抗浮盲沟100的沟底和坑壁保持平整，在抗浮盲沟100的沟底和坑壁铺设土工布110，使土工布110两侧紧贴边墙和坑壁铺设，中间折叠长度200厘米；在抗浮盲沟100的顶部预留有一定宽度的土工布110，用来包裹碎石120填料。针刺土工布110在抗浮盲沟100的顶部位置用钉子等固定，并依次加垫ф50mm塑料垫片和ф10mm铁片，防止上部填料回填施工和沉降使得土工布110错动。

在铺设针刺土工布110之前，需要相关技术人员对针刺土工布110进行检测，经检测合格的产品方可用于铺设，以保证工程质量。

针刺土工布110作为反滤层，应先在抗浮盲沟100的沟底及两侧坑壁铺设就位，并预留一定宽度的土工布110，作为覆盖抗浮盲沟100的顶部所需。在土工布110的铺设过程中，将土工布110拉直平顺，使其紧贴下垫层，土工布110所有纵向或横向的搭接缝应交替错开，搭接长度均不得小于30厘米，防止搭接的土工布110错开，以保证过滤效果。

S03：填充抗浮盲沟100：在填充前先筛选出粗颗粒的碎石120并清洗干净，然后将粗颗粒的碎石120填充到抗浮盲沟100，粗颗粒的碎石120的粒径为4-5cm。在粗颗粒的碎石120两侧和上部按一定比例分层，并铺设较细颗粒的粒料，作为反滤层，直至抗浮盲沟100被填充满。反滤层是由2-4层颗粒大小不同的砂、碎石或卵石等材料做成的，顺着水流的方向颗粒逐渐增大，任一层的颗粒都不允许穿过相邻较粗一层的空隙。铺埋反滤层时宜采用平板震捣器捣实，切不可采用碾压，夯打等方法，以免影响通水效果。滤料本身要质地坚硬，不风化，不水解，泥土颗粒和<0.1mm，颗粒含量≤3％。抗浮盲沟100的顶部铺设防渗材料，严禁在素混凝土垫层铺设过程中水泥浆下渗到抗浮盲沟100，使其排水抗浮作用受到影响。

在填充碎石120之前，需相关技术人员对碎石120的粒径、清洁度等进行检测，经检测合格符合技术要求的碎石120方可填充入抗浮盲沟100中，以保证工程质量。

在填充碎石120前，土工布110铺设完成后，在抗浮盲沟100的沟底铺设外径为300毫米的复合土工排水管130。根据富水地区的水量大小及抗浮设计要求，可在抗浮盲沟100的沟底铺设1根、2根或多根复合土工排水管130，使得抗浮盲沟100中的水更容易被排出。抗浮盲沟100内的复合土工排水管130为HDPE管，复合土工排水管130的管壁上钻设有多个花眼，花眼的孔径为10mm，花眼之间的空隙间隔为50mm，在复合土工排水管130的管身外包裹有双层250g/m²的反滤土工布。抗浮盲沟100中的水可通过反滤土工布和管壁上的花眼顺畅地进入到复合土工排水管130，而复合土工排水管130中的水更容易被以水泵、排水沟引流等方式排出。

在完成抗浮盲沟100的碎石填充、复合土工排水管130铺设后，由相关技术人员对工程质量进行隐蔽验收，防止无法复查而导致的隐患。

S04：用抗浮盲沟100顶部预留一定宽度的土工布110回包碎石120，使得抗浮盲沟100的顶部完全被土工布110覆盖。抗浮盲沟100顶部两侧的土工布110在盲沟顶部搭接在一起，搭接的长度30厘米以上，以保证过滤效果。

在完成土工布回包碎石后，由相关技术人员对抗浮盲沟整体进行质量验收，经验收合格后，方可进行顶部保护层的铺设，以免抗浮盲沟质量有问题而破开顶部保护层的返工现象发生。

S05：铺设顶部保护层140。顶部保护层140可以是导水网格层、聚乙烯保护膜、素混凝土垫层、结构底板中的一层或多层。在抗浮盲沟100的顶部，在针刺土工布110上方铺设导水网格层，或者在针刺土工布110上方铺设经编土工布后，再铺设导水网格层。

导水网格层采用封接或搭接方式结合，连接处以金属带或束线带绑扎，绑扎间距2000毫米。导水网格层的过滤膜起到过滤沙土、碎石的作用，防止沙土、碎石对其上方的聚乙烯保护膜造成损伤。

在导水网格层的上方铺设0.06毫米厚度的聚乙烯膜保护层，结合采用搭接方式并用钉子固定好。

在聚乙烯膜保护层的上方浇筑素混凝土垫层，素混凝土垫层是由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构，素混凝土垫层作用：隔水、排水、防冻以改善基层和土基的工作条件，其水稳定性要求较好，减少地下水等对基础钢筋混凝土的侵蚀。

在素混凝土垫层的上方铺设或浇筑有建筑物的结构底板。

在抗浮盲沟100的施工过程中，需做好成品盲沟的周边保护，直至素混凝土垫层浇筑完成。

对已经完成施工的抗浮盲沟100应进行良好的成品保护工作，特别是在施工分区的区域边界处及主次盲沟的交叉点位置，如有必要，可设置安全警示标志及防护栏杆。

基于以上针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺所建成的抗浮盲沟100，包括结构底板、素混凝土垫层、聚乙烯保护膜、导水网格层、经编土工布和针刺土工布，采用抗浮盲沟100与碎石120相结合，聚乙烯保护膜宽2.5米，在抗浮盲沟100中铺满碎石120，在抗浮盲沟100的底部布设两个外径为0.3米的复合土工排水管130，复合土工排水管130外包有无纺土工布反滤层。

在深圳市罗湖二线插花地棚户区改造项目中，针对罗湖区木棉岭片区01-04施工场地，设计了抗浮盲沟100。

抗浮盲沟100分为主盲沟与次盲沟。

如图2所示，主盲沟的截面为上宽下窄的梯形截面，上底边为1000毫米，下底边为800毫米，梯形截面的高度为1500毫米，主盲沟全长796米，沟底坡度0.3％。在主盲沟的沟底并排布设有两个外径为0.3米的复合土工排水管130，复合土工排水管130外包有无纺土工布反滤层。

如图3所示，次盲沟的截面为上宽下窄的梯形截面，上底边为1200毫米，下底边为900毫米，梯形截面的高度为1200毫米，次盲沟全长796米，沟底坡度0.3％。在次盲沟的沟底布设有一个外径为0.3米的复合土工排水管130，复合土工排水管130外包有无纺土工布反滤层。

对于该片区抗浮盲沟100的连接和应急排水如图4所示，在抗浮盲沟100旁设有集水井200，集水井200与距离最近的抗浮盲沟100之间通过套管300连接，套管300距集水井200底部为300毫米，套管300上部接有疏排水应急截止阀301，防止在暴雨等特殊情况下抗浮盲沟100中的水位超过设计水位，地下室底板150上设有底板排水沟400，集水井200另一侧与底板排水沟400相连，疏排水应急截止阀301距离底板排水沟400的高度为300毫米。

当抗浮盲沟100中地下水位异常或逼近警戒值时，即开启套管300上的疏排水应急截止阀301，抗浮盲沟100中的地下水在水压的作用下从套管300中排出，流至底板排水沟400，再排至集水井200，这样设计能够确保在该片区抗浮盲沟100起到有效地控制抗浮水位的作用。集水井200中的地下水可通过水泵抽排走，或者通过排水沟引走，或者可用于灌溉等用途。

套管300上还设有水压表和自动报警装置，水压表可测量套管300中的水压情况，用户可直接从水压表读取水压数据，水压表连接着自动报警装置，当水压超过警戒值时，自动报警装置发出报警信号，例如启动蜂鸣器发出蜂鸣声，提示监测人员及时做相应处理。或者水压数据可上传至远程监控中心，实时地监控水压数据，当水压超过警戒值时，发出警报，例如弹出警报窗口、发出蜂鸣声等，提示监测人员通过远程操控或到现场操控疏排水应急截止阀301，及时将抗浮盲沟100中的地下水排至集水井200。

套管300上方还设有水管接头302，可外接水管，用于反冲洗抗浮盲沟100，避免抗浮盲沟100堵塞。

套管300可采用ф50mm的HDPE管，套管300伸入抗浮盲沟100的长度为0.5米以上，并且套管300在其伸入抗浮盲沟100的部分的管壁上钻设有多个花眼，并且在管壁的外侧包裹有针刺土工布，避免碎石、杂物等进入套管300引起堵塞。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S01：基槽开挖，所述基槽用于布置所述抗浮盲沟；

S02：铺设土工布：清除所述抗浮盲沟的沟底和坑壁上的杂物和尖锐石块，使得所述抗浮盲沟的沟底和坑壁保持平整，在所述抗浮盲沟的沟底和坑壁铺设土工布，在所述抗浮盲沟的顶部预留有一定宽度的土工布；

S03：填充所述抗浮盲沟：用碎石将所述抗浮盲沟填充满；

S04：用所述抗浮盲沟顶部预留一定宽度的土工布回包碎石，使得所述抗浮盲沟的顶部完全被土工布覆盖；

S05：铺设顶部保护层；

在步骤S02中，在抗浮盲沟的顶部用钉子固定所述土工布，并加垫ф50mm塑料垫片和ф10mm铁片；

在步骤S03中，填充前先筛选出粗颗粒的碎石并清洗干净，然后将粗颗粒的碎石填充到所述抗浮盲沟，粗颗粒的碎石的粒径为4-5cm，在粗颗粒的碎石的两侧和上部按一定比例分层，并铺设较细颗粒的粒料，作为反滤层，直至所述抗浮盲沟被填充满；反滤层由2-4层颗粒大小不同的砂、碎石或卵石材料做成，顺着水流的方向颗粒逐渐增大，任一层的颗粒都不允许穿过相邻较粗一层的空隙；

在填充碎石前，在所述抗浮盲沟的沟底铺设复合土工排水管；复合土工排水管的管壁上钻设有多个花眼，在复合土工排水管的管身外包裹有双层250g/m2的反滤土工布；

在步骤S05中，先搭设导水网格层，然后铺设聚乙烯膜保护层，在聚乙烯膜保护层的上方浇筑素混凝土垫层；

所述抗浮盲沟的截面为上宽下窄的梯形截面，所述抗浮盲沟的沟底坡度为0.3%；

所述抗浮盲沟旁设有集水井，所述抗浮盲沟与所述集水井通过套管连接，所述套管上部设有疏排水应急截止阀，地下室底板上设有底板排水沟，所述集水井的另一侧与底板排水沟连接；

当抗浮盲沟中地下水位异常或逼近警戒值时，即开启套管上的疏排水应急截止阀，抗浮盲沟中的地下水在水压的作用下从所述套管中排出，流至底板排水沟，再排至所述集水井；

所述套管上还设有水压表和自动报警装置，所述水压表用于测量套管中的水压情况，所述水压表连接着所述自动报警装置，当水压超过警戒值时，所述自动报警装置发出报警信号；水压数据上传至远程监控中心，实时地监控水压数据。

2.如权利要求1所述的一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺，其特征在于，在步骤S01前，先进行测量放样：由测量员进行施工测量放线，在地面上定出所述基槽的开挖边线，增设施工平面、高程控制桩，根据所述抗浮盲沟设计及土质情况计算出开槽宽度与深度，确定碎裂岩区域注浆管孔位及引孔深度。

3.如权利要求2所述的一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺，其特征在于，在步骤S01中，所述基槽从下游往上游开挖。

4.如权利要求3所述的一种针对富水地区深基坑的抗浮盲沟施工工艺，其特征在于，在步骤S01中，开挖出的碎石经筛选合格后，破碎加工，供填充所述抗浮盲沟使用。

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