一种用于局部截断河流的围堰结构的制作方法

1.本实用新型属于市政工程技术领域，具体涉及一种用于局部截断河流的围堰结构。


背景技术：

2.我国江河众多，除长江、黄河等七大江河干流外，流域面积200km2以上的有防洪任务的中小河流有9200多条，包括大江大河支流、独流、入海河流和内陆河流，这些具有泄洪作用的河流，在隧道施工过程中，必须保持它原有的功能；
3.然而，随着城市地下轨道交通的快速发展，隧道沿线的建筑物情况愈发复杂，出现了许多需要下穿河流的情况；通常情况下，河水的存在使得采用明挖法的隧道基坑开挖面临困难，施工环境与正常环境相差巨大，导致其施工难度和地铁隧道的安全风险都在增大；
4.为保证维持河流原有功能和隧道的正常修建，与现有的围护结构相比较，急需研究一种较经济，简单易行且能够有效局部截断城市河流达到保障基坑开挖安全目的的围护结构。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于局部截断河流的围堰结构，通过采用简单易得的材料来形成围堰结构，对河流进行局部截流，能够解决现有技术中采用明挖法修建下穿河流的隧道中面临的截水、防水问题，有效提供基坑的安全开挖的施工环境，保证施工人员的人身安全；同时本结构还可以在保证安全施作基坑的条件下同时保留城市河流的正常功能，具有结构简单、施工技术成熟且截流效果好的特点。
6.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
7.一种用于局部截断河流的围堰结构，包括堰基、临水堰体和基坑侧堰体，所述临水堰体和基坑侧堰体对称设置在堰基上，所述基坑侧堰体设置在临水堰体的背水侧，所述堰基由若干排列在河床上的石笼组成，所述临水堰体由内至外依次包括石笼层、挂网和喷混层，所述基坑侧堰体由若干石笼排列而成，所述临水堰体与基坑侧堰体之间的围堰主体采用粘性土填充，且在围堰主体中部设置有两排旋喷桩，围堰主体的顶部上设置有混凝土硬化层，混凝土硬化层的边侧设置有防护结构。
8.优选的，所述的石笼层的石笼之间的空隙用粘性土填充，且在临水堰体的石笼层外侧设置有一层片石层。
9.优选的，所述的临水堰体上还倾斜设置有若干插筋，挂网挂设在插筋上，且在挂网上喷射有喷混层。
10.优选的，所述的喷混层由c20混凝土喷射形成；所述挂网由若干钢筋呈“井”字状焊接形成。
11.优选的，所述的临水堰体的坡脚比为1：1.5，基坑侧堰体的坡脚比为1：1。
12.优选的，所述的围堰主体内部使用的粘性土中不得含有草、垃圾这些有机质，填土
应分层压实，碾压时每层厚度在250mm～300mm之间，填土分层试验密度度不小于0.95，且在围堰主体中部预留有旋喷桩的位置。
13.优选的，所述的旋喷桩的直径为0.8m，两排旋喷桩错位设置，且旋喷桩之间的咬合深度为0.2m。
14.优选的，所述的旋喷桩在旋喷过程中浆压必须稳定达到确定值、旋喷桩位偏差不大于5cm，桩位的垂直偏差不超过1％。
15.优选的，所述的石笼采用格宾网石笼、笼网采用热镀锌钢丝，笼内填石石料采用开山片石。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型公开了一种用于局部截断河流的围堰结构，与现有技术相比，本实用新型的改进之处在于：
17.本实用新型设计了一种用于局部截断河流的围堰结构，用于明挖法的下穿河流隧道建设，进行局部截断水流以便创造安全可行的创造施工条件，所述围堰结构包括堰基、临水堰体和基坑侧堰体，在施工时：(1)围堰主体采用粘性土填充，堰体外表面采用石笼堆砌，可以防止粘性土流失及水流冲刷；(2)堰基施工时利用石笼进行挤淤以使得场地平整，保证围堰堰体稳定；(3)围堰堰体内部采用旋喷桩止水，避免水的渗流对堰体结构造成破坏，保证堰体的稳定性；在使用时，本围堰结构通过石笼、填土层与旋喷桩，可以实现局部截断城市河流，创造出能够保障基坑正常开挖的空间；另外，在施工过程中可以保障城市河流的正常功能，具有结构简单、施工技术成熟且截流效果好的优点。
附图说明
18.图1为本实用新型围堰结构的横剖面图。
19.图2为本实用新型围堰结构的旋喷桩布孔图。
20.图3为本实用新型围堰结构的插筋布置示意图。
21.图4为本实用新型围堰结构的喷射砼钢筋网布置示意图。
22.其中：1.挂网，2.喷混层，3.围堰放坡比例，4.石笼，5.围堰顶部，6.堰顶坡度比例，7.混凝土硬化层，8.防护结构，9.旋喷桩，10.粘性土，11.围堰内场坪，12.插筋，13.插筋倾斜角，14.钢筋。
具体实施方式
23.为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的描述。
24.参照附图1-4所示的一种用于局部截断河流的围堰结构，用于明挖法的下穿河流隧道建设，进行局部截断水流以便创造安全可行的创造施工条件，包括堰基、临水堰体和基坑侧堰体，所述临水堰体和基坑侧堰体对称设置在堰基上，所述基坑侧堰体设置在临水堰体的背水侧，所述堰基由若干排列在河床上的石笼4组成，保证围堰堰体稳定，所述临水堰体由内至外依次包括石笼层、挂网1和喷混层2，所述基坑侧堰体由若干石笼4排列而成，所述临水堰体与基坑侧堰体之间的围堰主体采用粘性土10填充，且在围堰主体中部设置有两排旋喷桩9，围堰主体的顶部5上设置有混凝土硬化层7，混凝土硬化层7的边侧设置有防护结构8，对施工人员施工作业中的安全进行防护。
25.优选的，为保证石笼4之间的稳定性，所述石笼4之间的空隙均采用粘性土10填充，
26.由于水流以及风力对土围堰的冲刷极易导致土围堰中土体的流失，故为保证石笼4之间的稳定性，需要对临水堰体先用粘性土10填充石笼4之间的缝隙，再在石笼层外侧覆盖一层片石层防止冲刷。
27.优选的，为保证临水堰体的稳定性和整体围堰的牢固性，在临水堰体上还倾斜设置有若干插筋12，插筋12的插筋倾斜角13根据具体围堰的实际情况而定，所述挂网1挂设在插筋12上，且在挂网1上喷射有喷混层2，形成具有防止土方流失功能的挡体；其中所述喷混层2由c20混凝土喷射形成，所述挂网1由若干钢筋14呈“井”字状焊接形成。
28.优选的，对围堰顶部5采用混凝土硬化处理，并按照规定的堰顶坡度比例6设置斜坡以减少围堰顶部的积水情况，且为保证围堰的稳定性，所述临水堰体的坡脚比为1：1.5，基坑侧堰体的坡脚比为1：1。
29.优选的，为保证粘性土10的填充作用，所述的围堰主体内部使用的粘性土10中不得含有草、垃圾等有机质，填土应分层压实，碾压时每层厚度在250mm～300mm之间，填土分层试验密度度不小于0.95，且在围堰主体中部预留有旋喷桩9的位置。
30.优选的，为保证挡水效果，所述旋喷桩9的直径为0.8m，两排旋喷桩9错位设置，且旋喷桩9之间的咬合深度为0.2m，且旋喷桩9在旋喷过程中浆压必须稳定达到确定值、旋喷桩位偏差不大于5cm，桩位的垂直偏差不超过1％。
31.优选的，为保证石笼4的防冲蚀作用，所述的石笼4采用格宾网石笼、笼网采用热镀锌钢丝，笼内填石石料采用开山片石。
32.上述用于局部截断河流的围堰结构的具体实施流程为：
33.(1)根据历史水文资料(历史潮水位)和工程实际环境，确定土围堰布设范围、临水堰体和基坑侧堰体的放坡比例、围堰顶部5的标高；
34.(2)若河底存在淤泥层，则需根据规范确定石笼4的参数与笼内填石材料及其粒径大小，对围堰范围内河底淤泥层采用石笼4进行挤淤以保证场地平整，在挤淤过程中，注意要避开旋喷桩9的打设范围，后期在中部打设一圈两排直径0.8m、咬合0.2m的9旋喷桩做防渗处理；
35.(3)逐层堆砌石笼4并选取粘性土10填充土围堰内部至水面以上时应对围堰内粘性土10采用分层碾压直至围堰设计标高，合理根据规范与实际情况安排碾压时每层粘性土的厚度；
36.(4)在土围堰完成后，按照图3所示的旋喷桩布孔图在土围堰中部打设两排直径0.8m、咬合0.2m的旋喷桩9；
37.要说明的是，施工前应准确定位，保证旋喷桩位偏差不大于5cm，桩位的垂直偏差不超过1％；旋喷桩施工前还应进行工艺性试桩，根据试桩结果合理调整施工参数；旋喷桩施工参数应根据土质条件、加固要求通过试验确定，并在施工中严格加以控制；高压喷射注浆的浆液在使用前必须经试验符合质量要求；旋喷过程中浆压必须稳定达到确定值，一经发现压力不稳或达不到要求，应及时停喷整修；旋喷桩成桩时宜均匀上提，无论何种原因造成停喷，再喷时必须下钻一定深度进行搭接，以防桩体脱节夹泥夹砂；在旋喷桩施工结束28天后进行按规范进行质量检验；旋喷注浆过程要作详细记录，内容包括浆液种类、配比、注浆压力及旋转提升速度等；
38.(5)由于水流以及风力对土围堰的冲刷极易导致土围堰中土体的流失，故需要对临水堰体石笼层石笼4之间的空隙先用粘性土10填充，再在临水堰体的石笼层外侧覆盖一层片石，防止冲刷；对围堰顶部5采用混凝土硬化处理，并按照规定的堰顶坡度比例6设置斜坡以减少围堰顶部的积水情况；按照图2土围堰插筋布置示意图、图4喷射砼钢筋网布置示意图所示，对围堰内侧1挂网，2喷砼，防止土方流失，待混凝土强度达到要求后方可进行基坑开挖；
39.(6)在围堰顶部5安装防护结构8以保证施工人员施工作业中的安全。
40.本围堰结构具有以下优点：(1)围堰主体采用粘性土填充，堰体外表面采用石笼堆砌，可以防止粘性土流失及水流冲刷；(2)堰基施工时利用石笼进行挤淤以使得场地平整，保证围堰堰体稳定；(3)围堰堰体内部采用旋喷桩止水，避免水的渗流对堰体结构造成破坏，保证堰体的稳定性；在使用时，本围堰结构通过石笼、填土层与旋喷桩，可以实现局部截断城市河流，创造出能够保障基坑正常开挖的空间；另外，在施工过程中可以保障城市河流的正常功能，具有结构简单、施工技术成熟且截流效果好的优点。
41.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。