本實(shí)用新型屬于地下工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多道地下連續(xù)墻結(jié)合地層加固及降水的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著修建技術(shù)、建設(shè)水平及建設(shè)要求的不斷提高，越來(lái)越多的新技術(shù)、新工藝、新工法應(yīng)用到地下工程的建設(shè)中，與之相關(guān)的亮點(diǎn)、難點(diǎn)及特殊性工程也越來(lái)越多?；庸こ套鳛榈叵鹿こ痰囊环N，在市政及房建工程中廣泛應(yīng)用，近年來(lái)在城市軌道交通、市政管廊、地下空間開(kāi)發(fā)利用、鐵路工程中的應(yīng)用也逐漸增多，各類(lèi)復(fù)雜及特殊地質(zhì)條件下的深、大基坑工程越來(lái)越多，各類(lèi)特殊結(jié)構(gòu)型式的超大、超深、異形基坑工程也越來(lái)越多。根據(jù)不同的地層地質(zhì)條件，結(jié)合地下水發(fā)育等情況，基坑的圍護(hù)型式大體上可分為板樁式（如：鋼板樁）、柱列式（如：鉆孔灌注樁）、地下連續(xù)墻、自立式改良土擋墻（如：高壓旋噴樁地層加固）、沉井法以及各種組合式工法等等。在強(qiáng)透水、富水地層中修建深、大基坑具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，歷來(lái)都是工程界的難題，一旦實(shí)施不到位容易引發(fā)基坑變形、滲漏水、地面沉降等，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致基坑坍塌、基底管涌、地下水土流失、周?chē)乇沓料菁胺课莸顾龋陙?lái)在市政和地鐵工程的建設(shè)中，均出現(xiàn)過(guò)上述類(lèi)似事故，造成人民生命及財(cái)產(chǎn)的損失，社會(huì)影響十分惡劣。而在地鐵及鐵路工程中，基坑工程一般還要配合盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)、接收等進(jìn)出洞作業(yè)，在強(qiáng)透水、富水地層中盾構(gòu)進(jìn)出深大基坑也具有較大風(fēng)險(xiǎn)，控制不好則容易誘發(fā)涌水涌砂、地表沉陷、盾構(gòu)機(jī)被掩埋甚至隧道坍塌等事故，需要基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及相關(guān)輔助措施統(tǒng)籌考慮到位，確?；幼陨硇藿岸軜?gòu)進(jìn)出基坑作業(yè)的安全，從而確保工程的順利建成。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種多道地下連續(xù)墻結(jié)合地層加固及降水的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，特別適用于在強(qiáng)透水、富水、臨近水域等地層中修建的深、大基坑工程，確?；幼陨硇藿岸軜?gòu)進(jìn)出基坑作業(yè)的安全，為工程的順利建成提供可靠的技術(shù)保障。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種多道地下連續(xù)墻結(jié)合地層加固及降水的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：

包括基坑內(nèi)部開(kāi)挖范圍外封閉成環(huán)的鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，緊貼鋼筋混凝土地下連續(xù)墻內(nèi)周為鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)墻，鋼筋混凝土地下連續(xù)墻外圈為封閉成環(huán)的外圍素混凝土地下連續(xù)墻。

鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)墻底部為鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)底板，頂部為鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)頂板。

鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)墻頂部與鋼筋混凝土地下連續(xù)墻頂部環(huán)周設(shè)置成環(huán)的一圈冠梁；

冠梁與鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)頂板上方為主體結(jié)構(gòu)回填土體。

鋼筋混凝土地下連續(xù)墻以外的線(xiàn)路方向上設(shè)置有區(qū)間隧道，區(qū)間隧道之間為墻間土體。

鋼筋混凝土地下連續(xù)墻內(nèi)設(shè)置有基坑內(nèi)降水井，區(qū)間隧道之間的墻間土體內(nèi)設(shè)置有墻間降水井，外圍素混凝土地下連續(xù)墻外的墻外土體內(nèi)設(shè)置有外周降水井。

區(qū)間隧道四周為盾構(gòu)進(jìn)出基坑端頭加固區(qū)，鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)底板下方為基坑底部加固區(qū)。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型屬于一種多道地下連續(xù)墻結(jié)合地層加固及降水的基坑圍護(hù)型式，是對(duì)傳統(tǒng)基坑圍護(hù)型式的一種提升和改進(jìn)，在投資增加不大的前提下可大大增強(qiáng)工程的安全性和可靠度。在強(qiáng)透水、富水及臨近水域地層中修建深、大基坑工程時(shí)，特別是當(dāng)基坑下部無(wú)相對(duì)隔水層或相對(duì)隔水層距離基坑底部較遠(yuǎn)時(shí)，采用多道地下連續(xù)墻圍護(hù)，最內(nèi)側(cè)一道地下連續(xù)墻采用鋼筋混凝土，作為基坑自身開(kāi)挖的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，外側(cè)地下連續(xù)墻位于地層中并采用素混凝土結(jié)構(gòu)，各道地下連續(xù)墻均封閉成環(huán)，既可以將地層中的土體有效隔斷，形成空間劃分，又承受一定的地層荷載，兼顧防滲擋水，對(duì)各道地下連續(xù)墻之間的土體進(jìn)行加固，進(jìn)一步起到地層改良及地層止水作用，由此共同承受基坑開(kāi)挖卸荷所產(chǎn)生的水壓力和土壓力；地下連續(xù)墻的縱向深度根據(jù)基坑開(kāi)挖深度、墻體插入比、基坑下部隔水層位置、地層封閉加固及降水情況、盾構(gòu)始發(fā)接收要求等因素綜合考慮；地層降水通過(guò)布置在基坑內(nèi)部、各道地下連續(xù)墻之間、最外側(cè)地下連續(xù)墻外周的降水井實(shí)現(xiàn)。

如此便形成了基坑周邊為各道地下連續(xù)墻、基坑底部為加固體的全封閉性空間結(jié)構(gòu)，在墻體外側(cè)地層降水及墻體之間與基坑內(nèi)部疏干降水的輔助下，將地下水對(duì)基坑開(kāi)挖的影響程度降至最低，大大降低了在強(qiáng)透水、富水地層中修建深、大基坑的安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)類(lèi)似地層條件下盾構(gòu)始發(fā)、接收等進(jìn)出基坑的安全作業(yè)，滿(mǎn)足基坑在施工期間及運(yùn)營(yíng)使用階段的功能需求，其在城市軌道交通、鐵路、市政、房建、綜合管廊等領(lǐng)域均有較高的應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)平面圖；

圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)1-1剖面圖；

圖3為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)2-2剖面圖；

圖4為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)降水布置圖；

圖5為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)地層加固圖；

圖中，1-基坑內(nèi)部開(kāi)挖范圍，2-鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，3-鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)墻，4-鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)底板，5-鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)頂板，6-區(qū)間隧道，7-外圍素混凝土地下連續(xù)墻，8-墻間土體，9-墻外土體，10-外周降水井，11-墻間降水井，12-基坑內(nèi)降水井，13-主體結(jié)構(gòu)回填土體，14-冠梁，15-盾構(gòu)進(jìn)出基坑端頭加固區(qū)，16-基坑底部加固區(qū)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。

為確保在強(qiáng)透水、富水地層中深大基坑工程的安全實(shí)施，根據(jù)地層情況、基坑結(jié)構(gòu)及使用功能，本實(shí)用新型采用“多道地下連續(xù)墻+墻間地層加固+外周降水”的組合方式，形成有效的圍護(hù)措施，為強(qiáng)透水、富水地層中深大基坑的成功開(kāi)挖及修建提供可靠的支護(hù)前提。此種圍護(hù)型式適用于在地下水豐富、毗鄰江河湖海等水域且介質(zhì)透水性較強(qiáng)的地層中修建深、大基坑工程；特別適用于為滿(mǎn)足盾構(gòu)設(shè)備始發(fā)、接收及運(yùn)營(yíng)通風(fēng)排煙條件的深、大豎井工程。

本實(shí)用新型涉及一種多道地下連續(xù)墻結(jié)合地層加固及降水的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括基坑內(nèi)部開(kāi)挖范圍1外封閉成環(huán)的鋼筋混凝土地下連續(xù)墻2，緊貼鋼筋混凝土地下連續(xù)墻2內(nèi)周為鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)墻3，鋼筋混凝土地下連續(xù)墻2外圈為封閉成環(huán)的外圍素混凝土地下連續(xù)墻7，形成多道地下連續(xù)墻圍護(hù)體系。地下連續(xù)墻的縱向深度根據(jù)基坑開(kāi)挖深度、墻體插入比、基坑下部隔水層位置、地層加固降水、盾構(gòu)始發(fā)接收等因素綜合考慮設(shè)置。

鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)墻3底部為鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)底板4，頂部為鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)頂板5。鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)墻3頂部與鋼筋混凝土地下連續(xù)墻2頂部環(huán)周設(shè)置成環(huán)的一圈冠梁14；冠梁14與鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)頂板5上方為主體結(jié)構(gòu)回填土體13。鋼筋混凝土地下連續(xù)墻2以外的線(xiàn)路方向上設(shè)置有區(qū)間隧道6，區(qū)間隧道6之間為墻間土體8。區(qū)間隧道6四周為盾構(gòu)進(jìn)出基坑端頭加固區(qū)15，鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)底板4下方為基坑底部加固區(qū)16。

鋼筋混凝土地下連續(xù)墻2內(nèi)設(shè)置有基坑內(nèi)降水井12，區(qū)間隧道6之間的墻間土體8內(nèi)設(shè)置有墻間降水井11，外圍素混凝土地下連續(xù)墻7外的墻外土體9內(nèi)設(shè)置有外周降水井10。

施工時(shí)：

結(jié)合地層狀況及地下水發(fā)育情況、基坑平面尺寸、基坑深度等，首先從地面施做基坑圍護(hù)地下連續(xù)墻，采用鋼筋混凝土墻體，如果涉及盾構(gòu)始發(fā)接收等進(jìn)出基坑作業(yè)，則地下連續(xù)墻對(duì)應(yīng)盾構(gòu)隧道部分采用玻璃纖維筋代替鋼筋，以方便盾構(gòu)進(jìn)出基坑自行掘進(jìn)破除；然后于地面施做外圍素混凝土地下連續(xù)墻，垂直區(qū)間隧道一側(cè)的墻體與基坑鋼筋混凝土地下連續(xù)墻體之間拉開(kāi)一定距離，作為基坑端部的地層加固空間；平行區(qū)間隧道一側(cè)的墻體與基坑鋼筋混凝土地下連續(xù)墻體可以緊靠，地下連續(xù)墻體均形成平面封閉結(jié)構(gòu)；然后對(duì)各道地下連續(xù)墻體之間的地層選擇在一定的縱向深度范圍進(jìn)行加固；然后沿最外側(cè)素混凝土地下連續(xù)墻的外周、各道地下連續(xù)墻體之間、基坑內(nèi)部分別布設(shè)降水井，對(duì)基坑進(jìn)行整體性降水作業(yè)；然后可對(duì)基坑范圍內(nèi)的土體進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)；待基坑開(kāi)挖到底，主體結(jié)構(gòu)實(shí)施完畢達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，可滿(mǎn)足盾構(gòu)進(jìn)出基坑進(jìn)行始發(fā)、接收等作業(yè)條件。

本實(shí)用新型所采用的地下連續(xù)墻體，對(duì)于基坑自身，鋼筋混凝土地下連續(xù)墻的厚度一般在800~1500mm之間；對(duì)于基坑外周，素混凝土地下連續(xù)墻的厚度一般在600~1000mm之間，具體參數(shù)可根據(jù)基坑所處地層的地質(zhì)條件、基坑尺寸、基坑深度、地下連續(xù)墻成槽工藝、成槽方式以及相關(guān)機(jī)械設(shè)備條件等綜合確定。

所述的地下連續(xù)墻采用分幅開(kāi)挖澆筑，結(jié)合基坑平面尺寸，每幅墻體寬度一般在4~8m之間，常規(guī)采用“一”字型墻體，基坑拐角處可采用“L”型墻體，每幅地下連續(xù)墻之間可采用工字鋼接頭或鎖口管接頭，確保每幅墻體接縫有效閉合形成整體，不發(fā)生滲漏水。

所述的地下連續(xù)墻縱向深度根據(jù)基坑所處地層狀況、基坑開(kāi)挖深度、基坑下部隔水層位置、盾構(gòu)進(jìn)出基坑端頭加固要求等綜合確定。對(duì)于基坑自身的鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，如果下部隔水層距離基坑底部不遠(yuǎn)，則墻體插入到隔水層內(nèi)一定深度即可，同時(shí)滿(mǎn)足基坑最小插入比要求；如果下部隔水層距離基坑底部較遠(yuǎn)或下部不存在隔水層，則墻體深度主要按基坑插入比控制；對(duì)于基坑外圍的各道素混凝土地下連續(xù)墻，主要起止水帷幕及地層有效分隔作用，同時(shí)根據(jù)盾構(gòu)進(jìn)出基坑的端頭加固要求綜合確定墻體深度。

對(duì)基坑周邊的地層進(jìn)行加固，當(dāng)基坑底部無(wú)隔水層或隔水層相距較遠(yuǎn)時(shí)，在基坑內(nèi)對(duì)基坑底部一定深度的地層進(jìn)行加固，形成“水桶封底”效應(yīng)；并對(duì)各道地下連續(xù)墻之間的地層在一定深度范圍進(jìn)行加固，形成盾構(gòu)進(jìn)出基坑的端頭加固區(qū)。根據(jù)基坑周邊地層及地下水狀況，可采用小導(dǎo)管、鋼花管、PVC管、袖閥管等不同的注漿工藝進(jìn)行地層加固，也可采用旋噴、攪拌或綜合性改良等地層加固方式。

對(duì)基坑范圍進(jìn)行降水，沿最外道地下連續(xù)墻的外周布設(shè)降水井，管井與墻體水平距離一般按2~5m控制，管井水平間距一般按6~10m控制，管井直徑一般按250~500mm控制，以有效形成外周的降水漏斗；在地下連續(xù)墻體之間及基坑內(nèi)部選擇性布設(shè)降水井，管井直徑一般按100~250mm控制，將各道墻體之間以及基坑開(kāi)挖范圍對(duì)應(yīng)基坑底部地層加固區(qū)以上的地下水疏干，有效減緩地下水對(duì)基坑的壓力、滲透及管涌等作用。

本實(shí)用新型可滿(mǎn)足在強(qiáng)透水、富水地層中修建深、大基坑的工程要求，特別適用于交通類(lèi)工程中附帶盾構(gòu)始發(fā)、接收等進(jìn)出基坑的安全作業(yè)要求。應(yīng)用本實(shí)用新型后，隨著具體工程中所涉及的地質(zhì)條件、地下水情況、基坑結(jié)構(gòu)型式與參數(shù)、盾構(gòu)是否進(jìn)出基坑作業(yè)等差異，其相關(guān)參數(shù)如：地下連續(xù)墻的數(shù)量及相關(guān)參數(shù)，地層加固體工藝、范圍及相關(guān)參數(shù)，降水井的尺寸、數(shù)量及布置方式等等，均可根據(jù)實(shí)際工程需要，或大或小、或多或少、或長(zhǎng)或短、或強(qiáng)或弱。

本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)體系具有以下重要特征：

基坑本體圍護(hù)采用鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，基坑主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土內(nèi)襯墻，兩者形成復(fù)合墻或疊合墻受力體系，基坑本體地下連續(xù)墻的頂部與基坑主體結(jié)構(gòu)墻通過(guò)冠梁形成整體性聯(lián)結(jié)；基坑外圍可采用一道或多道素混凝土地下連續(xù)墻，均封閉成環(huán)設(shè)置；地下連續(xù)墻的縱向深度根據(jù)基坑開(kāi)挖深度、墻體插入比、基坑下部隔水層位置、地層加固降水條件及盾構(gòu)始發(fā)接收要求等綜合確定。對(duì)各道地下連續(xù)墻之間的地層做加固處理，與地下連續(xù)墻一起形成空間封閉結(jié)構(gòu)；在最外道地下連續(xù)墻的外側(cè)四周、各道地下連續(xù)墻之間及基坑內(nèi)部分別設(shè)置降水井，采用坑外與坑內(nèi)相互結(jié)合的方式對(duì)基坑進(jìn)行整體性降水，輔助基坑修建以及盾構(gòu)在基坑內(nèi)始發(fā)接收等作業(yè)。

本實(shí)用新型思路獨(dú)特，創(chuàng)新簡(jiǎn)約，受力合理，效果明顯，實(shí)施性好，可有效的解決在強(qiáng)透水、富水、臨近水域等地層中修建深大基坑的工程難題，措施安全可靠，提高施工效率。

本實(shí)用新型的內(nèi)容不限于實(shí)施例所列舉，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過(guò)閱讀本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)而對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案采取的任何等效的變換，均為本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。