CN112681354A - 一种新型主动防渗地铁车站底板结构及其施工方法 - Google Patents

一种新型主动防渗地铁车站底板结构及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于地铁车站结构技术领域，尤其涉及一种新型主动防渗地铁车站底板结构，包括地铁车站结构的底板，底板下方设置有基坑，所述基坑内设置有挡水墙，所述挡水墙与底板之间通过立柱连接，所述挡水墙与底板之间设置有排水沟，所述排水沟内设置有抽水井。本发明在地铁车站底板下部修建挡水墙和排水沟结构，利用挡水墙将绕流地下围护结构的地下水头阻挡在车站结构下部；另外，将挡水墙之上或者绕行过挡水墙的地下水通过排水沟进行收集并通过抽水井抽出地下车站结构。本发明可以有效减小地下水对车站结构整体渗漏病害的影响，提升车站结构的稳定性和运营安全性。

Description

一种新型主动防渗地铁车站底板结构及其施工方法
技术领域
本发明属于地铁车站结构技术领域，尤其涉及一种新型主动防渗地铁车站底板结构及其施工方法，适用于地铁车站结构防渗漏病害，能显著增加地铁车站结构整体稳定性和抗渗能力。
背景技术
随着我国城市轨道交通建设规模的不断扩大，地铁车站作为轨道交通工程中重要结构形式，在施工与运营过程中的结构稳定性和防渗性直接决定着工程质量的优劣，对于地铁安全运营至关重要。然而，现有技术中，在地铁车站建设过程中，无论工程地质与水文情况具有何种特征、车站结构建设单位如何设计与施工，车站结构在封顶并恢复地下水位之后，都会在底部、侧墙、顶板等部位的施工缝、变形缝处出现渗漏点，还需建设单位进行被动注浆封堵与加固，造成了重大的经济损失和工期的延误。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种新型主动防渗地铁车站底板结构，本发明在地铁车站底板下部修建挡水墙和排水沟结构，利用挡水墙将绕流地下围护结构的地下水头阻挡在车站结构下部；同时，挡水墙结构也是一种增强车站结构承载力的基础结构，防止车站底板下部不均匀地层导致的车站结构产生不均匀沉降。另外，将挡水墙之上或者绕行过挡水墙的地下水通过排水沟进行收集并通过抽水井抽出地下车站结构。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种新型主动防渗地铁车站底板结构，包括地铁车站结构的底板，所述底板下方设置有基坑，所述基坑内设置有挡水墙，所述挡水墙与底板之间通过立柱连接，所述挡水墙与底板之间设置有排水沟，所述排水沟内设置有抽水井。本发明通过在地铁车站底板下部修建挡水墙和排水沟结构，利用挡水墙将绕流地下围护结构的地下水头阻挡在车站结构下部；同时，挡水墙结构也是一种增强车站结构承载力的基础结构，防止车站底板下部不均匀地层导致的车站结构产生不均匀沉降。
排水沟方便引流基坑内部水，挡水墙可以减缓地下水绕流地下连续墙后向车站底板的冲击和水头势能。本发明可以有效减小地下水对车站结构整体渗漏病害的影响，提升车站结构的稳定性和运营安全性。
另外，将挡水墙之上或者绕行过挡水墙的地下水通过排水沟进行收集并通过抽水井抽出地下车站结构。最大程度减小地下水和不均匀地层对车站结构的稳定与抗渗影响。优选的，所述挡水墙的纵截面为中间向上凸起的圆弧形结构。
优选的，所述圆弧结构的尺寸是依据车站底板宽度和长度所决定的，一般选取车站宽度作为圆弧结构的直径，以车站中线与底部交点向下“3m+车站宽度”位置点为原点，左右各选取60。弧线，绘制圆弧结构，其厚度为0.5m。
优选的，所述基坑包括多个纵向区，每个纵向区的底面为坡度斜面，底面的最低处设有抽水井。基坑设置具有一定坡度的坑底，使基坑底部的水汇聚到一起，然后设置排水井抽出。
优选的，所述相邻两个纵向区的底面向同一最低点倾斜，最低点处设有抽水井。
优选的，所述底面的坡度为3‰。
优选的，所述立柱沿挡水墙横向设置有3根，所述立柱的横截面为正方形立柱，长宽均为0.5m，相邻立柱横向和纵向间距均为1/4车站底板宽度。
优选的，所述排水沟的纵截面为倒立的等腰梯形，两腰尺寸为0.2m，下底宽度为0.2m，高度为0.12m；所述排水沟设置于挡水墙两端的上侧，坡度为3‰。
上述任一所述的新型主动防渗地铁车站底板结构的施工方法，包括以下步骤：
（1）在地铁车站结构的底板以下4m位置开挖基坑，基坑设置多个纵向区，每个纵向区的底面为坡度斜面；
（2）基坑施工完成后，浇筑挡水墙和排水沟，排水沟坡度为3‰；
（3）在挡水墙和底板之间设置立柱；
（4）在整个系统装配完成后，在基坑底面的坡度交汇处设置抽水井，将基坑内的水抽出。
有益效果
本发明公开了一种新型主动防渗地铁车站底板结构，本发明通过在地铁车站底板下部修建挡水墙和排水沟结构，利用挡水墙将绕流地下围护结构的地下水头阻挡在车站结构下部；同时，挡水墙结构也是一种增强车站结构承载力的基础结构，防止车站底板下部不均匀地层导致的车站结构产生不均匀沉降。另外，将挡水墙之上或者绕行过挡水墙的地下水通过排水沟进行收集并通过抽水井抽出地下车站结构。最大程度减小地下水和不均匀地层对车站结构的稳定与抗渗影响，并且设置具有一定坡度的坑底，在车站底部设置排水沟，使车站底部的水汇聚到一起，然后设置排水井抽出。
本发明与现有技术相比具体具有以下优点：
1.在设置挡水墙结构后，一方面可以降低地下水水头，阻挡地下水对车站底板结构的影响；另一方面，可以减小车站底板下部不均匀地层造成的结构差异性沉降，保证车站结构的稳定；
2.本发明所涉及的排水系统运用基坑的坑底存在的坡度，可以很好的将坑内水排出，减弱水对坑内设施的破坏；
3.本发明所设计的挡水墙结构能作为永久结构，减少不均匀地层对上部结构的危害；
4.本发明所涉及的挡水墙和排水沟结构具有施工便利，布置灵活的优点，可以根据实际工况灵活布置。
附图说明
图1为本发明所述新型主动防渗地铁车站底板结构的结构示意图；
图2为挡水墙结构示意图；
图3为立柱结构示意图；
图4为立柱结构在挡水墙顶部布置示意图；
图5为排水沟结构示意图；
图6为基坑结构示意图。
图中，1.地铁车站结构、2.排水沟、3.挡水墙、4.立柱、5.抽水井、6.底板、7.基坑。
具体实施方式
以下，将详细地描述本发明。在进行描述之前，应当理解的是，在本说明书和所附的权利要求书中使用的术语不应解释为限制于一般含义和字典含义，而应当在允许发明人适当定义术语以进行最佳解释的原则的基础上，根据与本发明的技术方面相应的含义和概念进行解释。因此，这里提出的描述仅仅是出于举例说明目的的优选实例，并非意图限制本发明的范围，从而应当理解的是，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以由其获得其他等价方式或改进方式。
以下实施例仅是作为本发明的实施方案的例子列举，并不对本发明构成任何限制，本领域技术人员可以理解在不偏离本发明的实质和构思的范围内的修改均落入本发明的保护范围。除非特别说明，以下实施例中使用的试剂和仪器均为市售可得产品。
实施例1
如图1所示，一种新型主动防渗地铁车站底板结构，包括地铁车站结构1的底板6，所述底板下方设置有基坑7，所述基坑内设置有挡水墙3，所述挡水墙与底板之间通过立柱4连接，所述挡水墙与底板之间设置有排水沟2，所述排水沟内设置有抽水井。
图1中，箭头方向表示地下水流动方向。本发明通过在地铁车站底板下部修建挡水墙和排水沟结构，利用挡水墙将绕流地下围护结构的地下水头阻挡在车站结构下部；同时，挡水墙结构也是一种增强车站结构承载力的基础结构，防止车站底板下部不均匀地层导致的车站结构产生不均匀沉降。
排水沟方便引流基坑内部水，挡水墙可以减缓地下水绕流地下连续墙后向车站底板的冲击和水头势能。本发明可以有效减小地下水对车站结构整体渗漏病害的影响，提升车站结构的稳定性和运营安全性。
另外，将挡水墙之上或者绕行过挡水墙的地下水通过排水沟进行收集并通过抽水井抽出地下车站结构。最大程度减小地下水和不均匀地层对车站结构的稳定与抗渗影响。
如图2所示，所述挡水墙的纵截面为中间向上凸起的圆弧形结构。所述圆弧结构的尺寸是依据车站底板宽度和长度所决定的，一般选取车站宽度作为圆弧结构的直径，以车站中线与底部交点向下“3m+车站宽度”位置点为原点，左右各选取60。弧线，绘制圆弧结构，其厚度为0.5m。
如图6所示，所述基坑包括多个纵向区，每个纵向区的底面为坡度斜面，底面的最低处设有抽水井。基坑设置具有一定坡度的坑底，使基坑底部的水汇聚到一起，然后设置排水井抽5出。所述相邻两个纵向区的底面向同一最低点倾斜，最低点交汇处设有抽水井。所述底面的坡度为3‰。
如图3所示，所述立柱的横截面为正方形立柱，长宽均为0.5m。
如图4所示，所述立柱沿挡水墙3横向设置有3根，相邻立柱横向和纵向间距均为1/4车站底板宽度。
如图5所示，所述排水沟的纵截面为倒立的等腰梯形，两腰尺寸为0.2m，下底宽度为0.2m，高度为0.12m；所述排水沟设置于挡水墙两端的上侧，坡度为3‰。
实施例2
上述实施例1所述的新型主动防渗地铁车站底板结构的施工方法，包括以下步骤：
（1）在地铁车站结构的底板以下4m位置开挖基坑，基坑设置多个纵向区，每个纵向区的底面为坡度斜面；
（2）基坑施工完成后，浇筑挡水墙和排水沟，排水沟坡度为3‰；
（3）在挡水墙和底板之间设置立柱；
（4）在整个系统装配完成后，在基坑底面的坡度交汇处设置抽水井，将基坑内的水抽出。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种新型主动防渗地铁车站底板结构，包括地铁车站结构的底板，其特征在于，所述底板下方设置有基坑，所述基坑内设置有挡水墙，所述挡水墙与底板之间通过立柱连接，所述挡水墙与底板之间设置有排水沟，所述排水沟内设置有抽水井。
2.根据权利要求1所述的新型主动防渗地铁车站底板结构，其特征在于，所述挡水墙的纵截面为中间向上凸起的圆弧形结构。
3.根据权利要求2所述的新型主动防渗地铁车站底板结构，其特征在于，所述圆弧形为60°弧线，所述挡水墙的厚度为0.5m。
4.根据权利要求1所述的新型主动防渗地铁车站底板结构，其特征在于，所述基坑包括多个纵向区，每个纵向区的底面为坡度斜面，底面的最低处设有抽水井。
5.根据权利要求4所述的新型主动防渗地铁车站底板结构，其特征在于，所述相邻两个纵向区的底面向同一最低点倾斜，最低点处设有抽水井。
6.根据权利要求5所述的新型主动防渗地铁车站底板结构，其特征在于，所述底面的坡度为3‰。
7.根据权利要求1所述的新型主动防渗地铁车站底板结构，其特征在于，所述立柱沿挡水墙横向设置有3根，所述立柱的横截面为正方形立柱，长宽均为0.5m，相邻立柱横向和纵向间距均为1/4车站底板宽度。
8.根据权利要求1所述的新型主动防渗地铁车站底板结构，其特征在于，所述排水沟的纵截面为倒立的等腰梯形，两腰尺寸为0.2m，下底宽度为0.2m，高度为0.12m；所述排水沟设置于挡水墙两端的上侧，坡度为3‰。
9.权利要求1-8任一所述的新型主动防渗地铁车站底板结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在地铁车站结构的底板以下4m位置开挖基坑，基坑设置多个纵向区，每个纵向区的底面为坡度斜面；
(2)基坑施工完成后，浇筑挡水墙和排水沟，排水沟坡度为3‰；
(3)在挡水墙和底板之间设置立柱；
在整个系统装配完成后，在基坑底面的坡度交汇处设置抽水井，将基坑内的水抽出。
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