CN113089681A - 一种深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构及施工方法，涉及深基坑基底砼垫层防水侵害结构技术领域，技术方案为，包括在原状土层内开设的基坑，基坑两侧坑壁设置围护桩，位于基坑两侧的围护桩之间通过内支撑进行支撑，基坑在底部原状土层铺设有毛石换填层，毛石换填层的中间设置有纵向泄水槽。本发明的有益效果是：本方案创建一种高效对地下水涌水进行导流、减缓地下水冲击、防止垫层混凝土破坏、施工工序流畅、自然的混凝土垫层防水侵害结构，并针对性的提出该结构施工方法，铺设级配碎石使地下水顶力缓冲，有效防止垫层出现裂缝；施工工序顺利搭结，引水效率最大化，可实施性强，保证底板保护层防止受水侵害。

Description

一种深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构及施工方法

技术领域

本发明涉及深基坑基底砼垫层防水侵害结构技术领域，特别涉及一种深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构及施工方法。

背景技术

市政综合管廊、雨水箱涵、雨污水管等地下结构物在设计的过程中，考虑地下结构物与其他新建、已建结构物上下位置空间关系，会存在10m以上覆土厚度，这样会导致施工难度增大，施工受地下水影响增大，主体结构物及附属施工质量难以得到控制。

深基坑主体结构施工前，通常要进行毛石换填，换填完成后，进行混凝土垫层施工，进而施工防水卷材，但是由于基坑降水不足，未将基坑内地下水位降至坑底下1m，导致围护结构两侧水位较坑内高，由于水压作用下，坑内将在地下水渗流作用下产生涌水，涌水口密密麻麻，这将导致无法进行后续结构施工，如何将地下水引流，杜绝对混凝土垫层侵害，是地下结构物施工中急需解决的问题。

发明内容

为了实现上述发明目的，针对上述技术问题，本发明提供一种深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构及施工方法。

其技术方案为，包括在原状土层内开设的基坑，基坑采用放坡形式施工或两侧坑壁设置围护桩形式进行施工，基坑两侧坑壁设置围护桩，位于基坑两侧的围护桩之间通过内支撑进行支撑，所述基坑在底部原状土层铺设有毛石换填层，所述毛石换填层的中间设置有沿基坑长度方向延伸的纵向泄水槽，毛石换填层顶部铺设第一级配碎石层，第一级配碎石层两侧边缘的原状土层顶部设置混凝土砌块，所述第一级配碎石层中间设置纵向的主排水管，所述主排水管的两侧侧壁上连通有若干个均匀分布的、横向的辅助排水管，所述主排水管和辅助排水管上方铺设有第二级配碎石层，所述第二级配碎石层的顶部铺设有油毡，所述油毡的顶部浇筑砼垫层。混凝土砌块的尺寸为600*250*200mm，油毡厚3mm，砼垫层厚10cm。

所述混凝土砌块和围护桩之间形成纵向的边沟流水槽。

所述主排水管沿所述基坑长度方向纵向设置，主排水管按一定坡率纵向设置，所述主排水管的最低处设置集水井，所述集水井由两层水泥砂浆面层围成，两层水泥砂浆面层之间设置机制砖层，集水井内充填级配碎石，级配碎石面低于主排水管的最低处。

所述泄水槽两侧的毛石换填层上表面设置横向倾斜坡度，水流统一汇流至泄水槽内，所述辅助排水管沿所述毛石换填层上表面的横向坡度倾斜平行设置，辅助排水管与所述主排水管的连接处相连通。

所述辅助排水管倾斜部分的最高处贯穿混凝土砌块并与边沟流水槽连通。辅助排水管倾斜部分的最高处与边沟流水槽底部有一定距离。

所述主排水管的上半部分管壁上开设有若干列均匀分布的通孔，所述通孔交错布置。

所述主排水管和所述辅助排水管均采用PVC塑料管。

深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构的施工方法，主要步骤如下：

S1、在原状土层内开挖一定深度深的基坑，基底深度处于地下水位以下，基坑开挖完成后，进行毛石换填，在基坑的最底部形成毛石换填层，基坑两侧边缘的原状土层顶部摆放混凝土砌块以限制级配碎石的位置，毛石换填过程中，预留毛石换填层顶部横坡及中间的泄水槽；

S2、在两侧的混凝土砌块中间铺设第一级配碎石层至主排水管底部，起到毛石填缝作用；

S3、第一级配碎石层上埋设直径为10-20cm的主排水管（纵坡坡率根据设计坡率要求设置），主排水管两侧埋设直径为8-10cm的辅助排水管（横坡坡率建议为3%，根据实际情况设置），将纵向的主排水管和横向的辅助排水管按照设计要求摆放位置，主排水管在中间位置，辅助排水管以结构物变形缝为施工段，施工段中间一道，两侧管道位置距施工段起始端各H/6，假设施工段长H，H一般设计为20-30m一段，主排水管在地下结构物施工完成后，需对内灌注水下混凝土，封堵最低处位置，同时对各阶段（起始段、中间段、最高段）辅助排水管同步进行混凝土灌注，辅助排水管由低向高依次灌满并封堵，最终完成主排水管、辅助排水管混凝土灌注，施工完成后，顶部铺设第二级配碎石层；

S4、第二级配碎石层的顶部铺1层或2层油毡，纵、横向搭接长度均不得小于10cm（建议10cm），防止顶部浇筑混凝土时，混凝土灌入级配碎石中，堵塞级配碎石空隙，起不到引流、消力作用；

S5、油毡的顶部浇筑砼垫层，垫层表面平整，其上可绑扎主体结构钢筋。

施工顺序根据设计纵断面图设计标高由最低向最高施工，分起始段、中间段和最高段三阶段进行施工，起始段基坑底中间最低处即标高最低位置设置集水井，集水井负责汇集主排水管和辅助排水管及两侧边沟流水槽的水，最终由污水泵排水至地面，流入附近排水管网；

起始段最高处的主排水管进水端需采取开挖保护措施，防止被破坏，再对中间段（中间段含多个）进行施工，埋设相应的PVC排水管道，与初始段的PVC排水管道首尾搭接，接口密封，防止漏水，延续排水通道，最终仍然汇至集水井中，往后施工以此类推。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本方案适用于市政雨水箱涵、综合管廊深基坑基底返水，当基坑两侧降水未达到设计要求时，导致坑外水位比坑内高，水位差增加，地下水渗流力增大，出现向上顶起的情况，导致基坑底部整体返水口密密麻麻，本方案创建一种高效对地下水涌水进行导流、减缓地下水冲击（消力）、防止垫层混凝土破坏、施工工序流畅、自然的混凝土垫层防水侵害结构，并针对性的提出该结构施工方法，适用于粘性土土层，油毡可隔绝地下水与混凝土接触，毛石可提高地基承载力，铺设级配碎石使地下水顶力缓冲，有效防止垫层出现裂缝；碎石与PVC管材搭配，PVC管具有导流功能，有效对地下水进行导流；施工顺序由深到浅，每一施工单元施工完成中间PVC管材可以按照设计坡度搭结，最终流向最深处集水坑（整个基坑仅有1个，在最深位置），施工工序顺利搭结，引水效率最大化，可实施性强，保证底板保护层防止受水侵害。

附图说明

图1为本发明实施例的标准施工段平面图。

图2为本发明实施例图1的1-1立面图。

图3为本发明实施例主排水管与辅助排水管交叉段的截面图。

图4为本发明实施例主排水管未与辅助排水管连接处的截面图。

图5为本发明实施例集水井的结构示意图。

其中，附图标记为：1、原状土层；2、基坑；3、围护桩；5、毛石换填层；6、泄水槽；7、第一级配碎石层；8、混凝土砌块；9、主排水管；10、辅助排水管；11、第二级配碎石层；12、油毡；13、砼垫层；14、边沟流水槽；15、集水井；1501、水泥砂浆面层；1502、机制砖层；16、通孔。

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。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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创造和简化描述，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，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1

参见图1至图5，本发明提供一种深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构及施工方法，包括在原状土层1内开设的基坑2，基坑2采用放坡形式施工或两侧坑壁设置围护桩3形式进行施工，基坑2两侧坑壁设置围护桩3，位于基坑2两侧的围护桩3之间通过内支撑进行支撑，所述基坑2在底部原状土层1铺设有毛石换填层5，所述毛石换填层5的中间设置有沿基坑2长度方向延伸的纵向泄水槽6，毛石换填层5顶部铺设第一级配碎石层7，第一级配碎石层7两侧边缘的原状土层1顶部设置混凝土砌块8，所述第一级配碎石层7中间设置纵向的主排水管9，所述主排水管9的两侧侧壁上连通有若干个均匀分布的、横向的辅助排水管10，所述主排水管9和辅助排水管10上方铺设有第二级配碎石层11，所述第二级配碎石层11的顶部铺设有油毡12，所述油毡12的顶部浇筑砼垫层13。混凝土砌块8的尺寸为600*250*200mm，油毡12厚3mm，砼垫层13厚10cm。

所述混凝土砌块8和围护桩3之间形成纵向的边沟流水槽14。

所述主排水管9沿所述基坑2长度方向纵向设置，主排水管9按一定坡率纵向设置，所述主排水管9的最低处设置集水井15，所述集水井15由两层水泥砂浆面层1501围成，两层水泥砂浆面层1501之间设置机制砖层1502，集水井15内充填级配碎石，级配碎石面低于主排水管9的最低处。

所述泄水槽6两侧的毛石换填层5上表面设置横向倾斜坡度，水流统一汇流至泄水槽6内，所述辅助排水管10沿所述毛石换填层5上表面的横向坡度倾斜平行设置，辅助排水管10与所述主排水管9的连接处相连通。

所述辅助排水管10倾斜部分的最高处贯穿混凝土砌块8并与边沟流水槽14连通。辅助排水管10倾斜部分的最高处与边沟流水槽14底部有一定距离。

所述主排水管9的上半部分管壁上开设有若干列均匀分布的通孔16，所述通孔16交错布置。

所述主排水管9和所述辅助排水管10均采用PVC塑料管。

深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构的施工方法，主要步骤如下：

S1、在原状土层1内开挖一定深度深的基坑2，基底深度处于地下水位以下，基坑2开挖完成后，进行毛石换填，在基坑2的最底部形成毛石换填层5，基坑2两侧边缘的原状土层1顶部摆放混凝土砌块8以限制级配碎石的位置，毛石换填过程中，预留毛石换填层5顶部横坡及中间的泄水槽6；

S2、在两侧的混凝土砌块8中间铺设第一级配碎石层7至主排水管9底部，起到毛石填缝作用；

S3、第一级配碎石层7上埋设直径为10-20cm的主排水管9（纵坡坡率根据设计坡率要求设置），主排水管9两侧埋设直径为8-10cm的辅助排水管10（横坡坡率建议为3%，根据实际情况设置），将纵向的主排水管9和横向的辅助排水管10按照设计要求摆放位置，主排水管9在中间位置，辅助排水管10以结构物变形缝为施工段，施工段中间一道，两侧管道位置距施工段起始端各H/6，假设施工段长H，H一般设计为20-30m一段，主排水管9在地下结构物施工完成后，需对内灌注水下混凝土，封堵最低处位置，同时对各阶段（起始段、中间段、最高段）辅助排水管10同步进行混凝土灌注，辅助排水管10由低向高依次灌满并封堵，最终完成主排水管9、辅助排水管10混凝土灌注，施工完成后，顶部铺设第二级配碎石层11；

S4、第二级配碎石层11的顶部铺1层或2层油毡12，纵、横向搭接长度均不得小于10cm（建议10cm），防止顶部浇筑混凝土时，混凝土灌入级配碎石中，堵塞级配碎石空隙，起不到引流、消力作用；

S5、油毡12的顶部浇筑砼垫层13，垫层表面平整，其上可绑扎主体结构钢筋。

施工顺序根据设计纵断面图设计标高由最低向最高施工，分起始段、中间段和最高段三阶段进行施工，起始段基坑底中间最低处即标高最低位置设置集水井15，集水井15负责汇集主排水管9和辅助排水管10及两侧边沟流水槽14的水，最终由污水泵排水至地面，流入附近排水管网；

起始段最高处的主排水管9进水端需采取开挖保护措施，防止被破坏，再对中间段（中间段含多个）进行施工，埋设相应的PVC排水管道，与初始段的PVC排水管道首尾搭接，接口密封，防止漏水，延续排水通道，最终仍然汇至集水井15中，往后施工以此类推。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构，其特征在于，包括在原状土层（1）内开设的基坑（2），基坑（2）两侧坑壁设置围护桩（3），位于基坑（2）两侧的围护桩（3）之间通过内支撑进行支撑，所述基坑（2）在底部原状土层（1）铺设有毛石换填层（5），所述毛石换填层（5）的中间设置有沿基坑（2）长度方向延伸的纵向泄水槽（6），毛石换填层（5）顶部铺设第一级配碎石层（7），第一级配碎石层（7）两侧边缘的原状土层（1）顶部设置混凝土砌块（8），所述第一级配碎石层（7）中间设置纵向的主排水管（9），所述主排水管（9）的两侧侧壁上连通有若干个均匀分布的、横向的辅助排水管（10），所述主排水管（9）和辅助排水管（10）上方铺设有第二级配碎石层（11），所述第二级配碎石层（11）的顶部铺设有油毡（12），所述油毡（12）的顶部浇筑砼垫层（13）。

2.根据权利要求1所述的深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构，其特征在于，所述混凝土砌块（8）和围护桩（3）之间形成纵向的边沟流水槽（14）。

3.根据权利要求1所述的深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构，其特征在于，所述主排水管（9）沿所述基坑（2）长度方向纵向设置，所述主排水管（9）的最低处设置集水井（15），所述集水井（15）由两层水泥砂浆面层（1501）围成，两层水泥砂浆面层（1501）之间设置机制砖层（1502），集水井（15）内充填级配碎石，级配碎石面低于主排水管（9）的最低处。

4.根据权利要求1所述的深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构，其特征在于，所述泄水槽（6）两侧的毛石换填层（5）上表面设置横向倾斜坡度，水流统一汇流至泄水槽（6）内，所述辅助排水管（10）沿所述毛石换填层（5）上表面的横向坡度倾斜平行设置，辅助排水管（10）与所述主排水管（9）的连接处相连通。

5.根据权利要求4所述的深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构，其特征在于，所述辅助排水管（10）倾斜部分的最高处贯穿混凝土砌块（8）并与边沟流水槽（14）连通。

6.根据权利要求4所述的深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构，其特征在于，所述主排水管（9）的上半部分管壁上开设有若干列均匀分布的通孔（16），所述通孔（16）交错布置。

7.根据权利要求1所述的深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构，其特征在于，所述主排水管（9）和所述辅助排水管（10）均采用PVC塑料管。

8.基于权利要求1所述的深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构的施工方法，其特征在于，

S1、在原状土层（1）内开挖一定深度深的基坑（2），基底深度处于地下水位以下，基坑（2）开挖完成后，进行毛石换填，在基坑（2）的最底部形成毛石换填层（5），基坑（2）两侧边缘的原状土层（1）顶部摆放混凝土砌块（8）以限制级配碎石的位置，毛石换填过程中，预留毛石换填层（5）顶部横坡及中间的泄水槽（6）；

S2、在两侧的混凝土砌块（8）中间铺设第一级配碎石层（7）至主排水管（9）底部，起到毛石填缝作用；

S3、第一级配碎石层（7）上埋设直径为10-20cm的主排水管（9）（纵坡坡率根据设计坡率要求设置），主排水管（9）两侧埋设直径为8-10cm的辅助排水管（10）（横坡坡率建议为3%，根据实际情况设置），将纵向的主排水管（9）和横向的辅助排水管（10）按照设计要求摆放位置（主排水管（9）在中间位置，辅助排水管（10）以结构物变形缝为施工段，施工段中间一道，两侧管道位置距施工段起始端各H/6，假设施工段长H，H一般设计为20-30m一段），主排水管（9）在地下结构物施工完成后，需对内灌注水下混凝土，封堵最低处位置，同时对各阶段（起始段、中间段、最高段）辅助排水管（10）同步进行混凝土灌注，辅助排水管（10）由低向高依次灌满并封堵，最终完成主排水管（9）、辅助排水管（10）混凝土灌注，施工完成后，顶部铺设第二级配碎石层（11）；

S4、第二级配碎石层（11）的顶部铺1层或2层油毡（12），纵、横向搭接长度均不得小于10cm（建议10cm），防止顶部浇筑混凝土时，混凝土灌入级配碎石中，堵塞级配碎石空隙，起不到引流、消力作用；

S5、油毡（12）的顶部浇筑砼垫层（13），垫层表面平整，其上可绑扎主体结构钢筋。

9.根据权利要求8所述的深基坑基底混凝土垫层防水侵害结构的施工方法，其特征在于，施工顺序根据设计纵断面图设计标高由最低向最高施工，分起始段、中间段和最高段三阶段进行施工，起始段基坑底中间最低处即标高最低位置设置集水井（15），集水井（15）负责汇集主排水管（9）和辅助排水管（10）及两侧边沟流水槽（14）的水，最终由污水泵排水至地面，流入附近排水管网；

起始段最高处的主排水管（9）进水端需采取开挖保护措施，防止被破坏，再对中间段（中间段含多个）进行施工，埋设相应的PVC排水管道，与初始段的PVC排水管道首尾搭接，接口密封，防止漏水，延续排水通道，最终仍然汇至集水井（15）中，往后施工以此类推。

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