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砂岩地层车站基底地下水处理方法

阅读:845发布:2020-05-08

专利汇可以提供砂岩地层车站基底地下水处理方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及富 水 红 砂岩 地层 地 铁 车站基底地下 水处理 方法,于红砂岩地层的车站基坑内施作围护结构;分台阶逐层开挖基坑,遇见基底红砂岩层渗水时施作集水井;随着基坑的开挖,为防止 地下水 流 入下层基坑,设置截 水坝 ;基坑开挖至基坑 底板 上部1米时,利用 真空 轻型井点降水结构降低基坑底地下水及避免对原状地层的扰动,增加车站基底承载 力 ;开挖基坑剩余土体,浇筑加厚的车站基底垫层,浇筑车站底板,车站底板预留降水孔,待车站结构封闭后废除真空轻型井点降水结构并进行底板封堵。本发明采用分台阶、分区域特殊设计的降水处理方法,保证基坑内各台阶区域处于无水状态,而且能够确保车站基坑底的承载力,能够保证对地铁车站后期运营安全。,下面是砂岩地层车站基底地下水处理方法专利的具体信息内容。

1.富砂岩地层车站基底地下水处理方法,其特征在于:
由以下步骤实现:
步骤一:于红砂岩地层(3)的车站基坑内施作侧向止水的围护结构(1);
步骤二:分台阶逐层开挖基坑,遇见基底红砂岩层渗水时,在基坑中施作集水井(8);
步骤三:随着基坑的开挖,为防止地下水流入下层基坑,设置截水坝(9);
步骤四:基坑开挖至基坑底板上部1米时,利用真空轻型井点降水结构(7)降低基坑底地下水及避免对原状地层的扰动,增加车站基底承载
步骤五:开挖基坑剩余土体,浇筑加厚的车站基底垫层(21),浇筑车站底板(22),车站底板(22)预留降水孔,待车站结构封闭后废除真空轻型井点降水结构(7)并进行底板封堵。
2.根据权利要求1所述的富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法,其特征在于:
步骤一中,所述围护结构(1)为地下连续墙或围护桩(2)。
3.根据权利要求1所述的富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法,其特征在于:
步骤二中,所述集水井(8)包括竖向筒状的密排筋笼(17),密排钢筋笼(17)环周设置
3道外侧加强箍筋(19),顶面和底面均设置有1横3竖的内侧加强箍筋(17),密排钢筋笼(17)外包裹有稻草(18)。
4.根据权利要求1所述的富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法,其特征在于:
步骤三中,所述截水坝(9)由竹帘(11)配合沙袋(10)的组合方式形成。
5.根据权利要求1所述的富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法,其特征在于:
步骤四中,真空轻型井点降水结构(7)包括竖向成列布置的轻型井点花管(13),轻型井点花管(13)外设置外裹纱布(16);各轻型井点花管(13)横向通过集水管(14)相接并通过接橡胶软管(15)接入真空泵(12),通过真空泵(12)进行降水。
6.根据权利要求1所述的富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法,其特征在于:
步骤四中,轻型井点花管(13)平面布置在车站基坑宽度方向间隔3米布置一排,采用“一”字形布点,每个井点纵向间距为1米,每6个井点由一根集水管(14)连接为一组,每两组井点设一个真空泵(12)。
7.根据权利要求1所述的富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法,其特征在于:
步骤五中,底板封堵结构包括预埋的过底板套管(28),过底板套管(28)内设置有上下布置的滤管(32)和沉淀管(33);
废除真空轻型井点降水结构(7)后,过底板套管(28)内下部填充混凝土,套管顶采用钢扪板(24)及橡胶密封环板(25)死,上部利用防水砂浆(26)填实底板。
8.根据权利要求7所述的富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法,其特征在于:
过底板套管(28)外环周设置有止水法兰板(27)、缓膨型遇水膨胀止水条(29)和丁基橡胶密封胶粘带(30)。

说明书全文

砂岩地层车站基底地下水处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及车站及地下工程基坑施工技术领域,具体涉及一种富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法。

背景技术

[0002] 红砂岩又称第三系粉细砂岩,是一种特殊的不良地质,地层成岩作用差,地质条件恶劣,开挖后暴露遇水强度急剧降低,软化流变,呈流砂状,不利于地铁车站的修建。车站基坑坑内积水过多造成红砂岩软化严重,降低承载,严重影响施工过程及后期地铁车站运营安全。由于本地层未扰动时密实且强度高,常规降水方法及注浆止水加固方法控制效果差。常规的富水车站基底一般通过地面采用三轴搅拌桩或高压旋喷桩等方式对基坑进行止水处理,地面施工造价高,且止水加固效果差,很难实现对地下水控制,基坑开挖见底后易产生渗漏水等隐患,影响基坑车站结构的安全和正常使用。
[0003] 富水红砂岩地层具有易崩解、高吸水、低粘结、易软化的工程特性,常规降水及注浆止水加固方法不易控制等特点,随着地铁的建设,针对基底位于富水红砂岩段,急需提出一种富水红砂岩地层中车站基坑底特殊降水处理技术及施工方法。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法,克服现有富水红砂岩地层开挖过程中地下水处理做法所存在的降水难、注浆止水加固效果差、结构基底承载力无法保证的技术问题。
[0005] 本发明所采用的技术方案为:富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法,其特征在于:
由以下步骤实现:
步骤一:于红砂岩地层的车站基坑内施作侧向止水的围护结构;
步骤二:分台阶逐层开挖基坑,遇见基底红砂岩层渗水时,在基坑中施作集水井;
步骤三:随着基坑的开挖,为防止地下水流入下层基坑,设置截水坝
步骤四:基坑开挖至基坑底板上部1米时,利用真空轻型井点降水结构降低基坑底地下水及避免对原状地层的扰动,增加车站基底承载力;
步骤五:开挖基坑剩余土体,浇筑加厚的车站基底垫层,浇筑车站底板,车站底板预留降水孔,待车站结构封闭后废除真空轻型井点降水结构并进行底板封堵。
[0006] 步骤一中,所述围护结构为地下连续墙或围护桩。
[0007] 步骤二中,所述集水井包括竖向筒状的密排筋笼,密排钢筋笼环周设置3道外侧加强箍筋,顶面和底面均设置有1横3竖的内侧加强箍筋,密排钢筋笼外包裹有稻草。
[0008] 步骤三中,所述截水坝由竹帘配合沙袋的组合方式形成。
[0009] 步骤四中,真空轻型井点降水结构包括竖向成列布置的轻型井点花管,轻型井点花管外设置外裹纱布;各轻型井点花管横向通过集水管相接并通过接橡胶软管接入真空泵,通过真空泵进行降水。
[0010] 步骤四中,轻型井点花管平面布置在车站基坑宽度方向间隔3米布置一排,采用“一”字形布点,每个井点纵向间距为1米,每6个井点由一根集水管连接为一组,每两组井点设一个真空泵。
[0011] 步骤五中,底板封堵结构包括预埋的过底板套管,过底板套管内设置有上下布置的滤管和沉淀管;废除真空轻型井点降水结构后,过底板套管内下部填充混凝土,套管顶采用钢扪板及橡胶密封环板死,上部利用防水砂浆填实底板。
[0012] 过底板套管外环周设置有止水法兰板、缓膨型遇水膨胀止水条和丁基橡胶密封胶粘带。
[0013] 本发明具有以下优点:1、本发明提供了一种富水红砂岩地层中基坑底特殊降水处理方法,包含特殊设计的真空轻型井点降水结构、集水井、沙袋截水坝,保证了车站基坑安全快速施工,并实现真正意义上的基坑底无水作业。
[0014] 2、通过轻型井点降水、集水井、沙袋截水坝的基坑基底组合处理方法,对基坑分层、分区实施,实施过程工序干扰少,快速便利。
[0015] 3、仅需基坑底部采用特殊设计井点降水,保证基坑处于无水及车站底板底地层处于原状状态,保证后期车站结构基底承载力。
[0016] 4、基坑上部土层采用特殊集水井降水和竹帘沙袋截水坝的地下水处理方法,易实施、可实施,经济,快速。附图说明
[0017] 图1为本发明所述的基坑降水设计步序方法图。
[0018] 图2为本发明所述的基坑降水集水井设计图。
[0019] 图3为本发明所述的真空轻型井点降水剖面设计图。
[0020] 图4为本发明所述的真空轻型井点降水平面设计图。
[0021] 图5为本发明所述的底板封堵方法图。
[0022] 图中,1-围护结构,2-地下连续墙或围护桩,3-红砂岩地层,4-开挖土层,5-红砂岩保护层,6-基底地层,7-真空轻型井点降水结构,8-集水井,9-截水坝,10-沙袋,11-竹帘,12-真空泵,13-轻型井点花管,14-集水管,15-接泵橡胶软管,16-外裹纱布,17-密排钢筋笼,18-稻草,19-外侧加强箍筋,20-内侧加强箍筋,21-车站基底垫层,22-车站底板,23-车站底板封堵,24-钢扪板,25-橡胶密封环板,26-防水砂浆,27-止水法兰板,28-过底板套管,
29-缓膨型遇水膨胀止水条,30-丁基橡胶密封胶粘带,31-填充混凝土,32-滤管,33-沉淀管。

具体实施方式

[0023] 下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。
[0024] 本发明为了解决车站基坑在富水红砂岩地层开挖过程中地下水处理做法所存在的降水难、注浆止水加固效果差、结构基底承载力无法保证的技术难题,将车站基坑作为参考对象,提供了一种富水红砂岩地层中车站基坑底特殊降水处理技术及施工方法。针对车站不同开挖深度基坑,利用钢筋笼降水井配合稻草的特殊设计降低上层基坑地下水,利用竹帘配合沙袋的的组合方式防止地下水流入下层基坑,利用特殊设计的真空井点降水布置及结构降低基坑底地下水及避免对原状地层的扰动,增加车站基底承载力。
[0025] 本发明具体涉及一种富水红砂岩地层地铁车站基底地下水处理方法,由以下步骤实现:步骤一:于红砂岩地层3的车站基坑内施作侧向止水的围护结构1,保证基坑侧向止水;
步骤二:分台阶逐层开挖基坑,对于车站底板底基坑土层采用真空轻型井点降水结构7进行井点降水,对于基坑内上部台阶后期将开挖区域的区域采用集水井8和截水坝9进行处理;遇见基底红砂岩层渗水时,在基坑中施作集水井8;
步骤三:随着基坑的开挖,由于此种地层中会渗流汇集成河,为防止地下水流入下层基坑,设置截水坝9;
步骤四:继续开挖,基坑即将见底,为保证车站的基底承载力及减小对基底原状基底地层的扰动,基坑开挖至基坑底板上部1米时,利用真空轻型井点降水结构7降低基坑底地下水及避免对原状地层的扰动,增加车站基底承载力;
步骤五:开挖基坑剩余土体,浇筑加厚的车站基底垫层21,浇筑车站底板22,车站底板
22预留降水孔,待车站结构封闭后废除真空轻型井点降水结构7并进行底板封堵23。浇筑底板前,轻型井点花管整合集成成束,在底板设置降水孔,车站纵向每20米设置两个孔,分别位于宽度方向1/3、2/3处。
[0026] 步骤一中:所述围护结构1为地下连续墙或围护桩2。
[0027] 步骤二中:所述集水井8包括竖向筒状的密排钢筋笼17,密排钢筋笼17环周设置3道φ20外侧加强箍筋19,顶面和底面均设置有1横3竖的φ20内侧加强箍筋17,密排钢筋笼17外包裹有稻草
18。密排钢筋笼17高2米,直径1.5米,竖向采用φ20钢筋,密排排布。
[0028] 所述位于基坑侧墙旁设置2处集水井8,开挖纵向长度为20米,开挖坡度大于2%。
[0029] 步骤三中:所述截水坝9由竹帘11配合沙袋10的组合方式形成。竹帘11长1米,其中0.5米插入红砂岩土层内。
[0030] 所述位于开挖纵向20米设置一道截水坝9,以防止基坑表面水流入下层已开挖基坑内。
[0031] 步骤四中:所述真空轻型井点降水结构7包括竖向成列布置的轻型井点花管13,轻型井点花管13外设置外裹纱布16;各轻型井点花管13横向通过φ63PPR集水管14相接并通过接泵橡胶软管15接入真空泵12,通过真空泵12进行降水,以降低基坑水,减小对基底原状基底地层的扰动及保证车站的基底承载力。
[0032] 轻型井点花管13平面布置在车站基坑宽度方向间隔3米布置一排,采用“一”字形布点,每个井点纵向间距为1米,每6个井点由一根集水管14连接为一组,每两组井点设一个真空泵12。
[0033] 轻型井点花管13长5米,采用φ25塑料管,插入基底3米,轻型井点花管13下端2米开小孔形成花管作为进水通道,井管通长采用80目纱布包裹两层过滤砂岩颗粒。
[0034] 步骤五中:所述浇筑加厚的车站底板垫层21,厚度加厚至250mm,采用C25混凝土。
[0035] 所述废除真空轻型井点降水结构7并进行底板封堵23的具体操作是:车站底板垫层21浇筑完成后,快速浇筑车站底板22。利用车站底板预埋的过底板套管进行封堵,过底板套管由止水法兰板、沉淀管、过滤管、缓膨型遇水膨胀止水条、丁基橡胶密封胶粘带组成。废除真空轻型井点降水结构7后,套管内下部填充混凝土,套管顶采用钢扪板及橡胶密封环板锁死,上部填实防水砂浆填实底板。
[0036] 步骤五中,底板封堵结构包括预埋的过底板套管28,过底板套管28内设置有上下布置的滤管32和沉淀管33;废除真空轻型井点降水结构7后,过底板套管28内下部填充混凝土,套管顶采用钢扪板24及橡胶密封环板25锁死,上部利用防水砂浆26填实底板。过底板套管28外环周设置有止水法兰板27、缓膨型遇水膨胀止水条29和丁基橡胶密封胶粘带30。
[0037] 当车站基坑遇到富水红砂岩此种特殊地层,常规降水及止水加固方法效果差,而本发明采用分台阶、分区域特殊设计的降水处理方法是一种经济、快速、安全稳妥的实施方法,不仅能够保证基坑内各台阶区域处于无水状态,而且能够确保车站基坑底的承载力,能够保证对地铁车站后期运营安全。采用富水红砂岩地层中车站基坑底特殊降水方法实施的车站基坑,根据车站基坑布置的需要,其平面尺寸可大可小,深度可深可浅,适用范围非常广泛。
[0038] 本发明的内容不限于实施例所列举,本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换,均为本发明的权利要求所涵盖。
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