一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构及施工方法与流程

本发明涉及水利工程围堰结构，特别是涉及一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构及施工方法。

背景技术：

1、在滨海基坑的修建过程中，有时会遇到横跨港口的情况，因此需要建造围堰进行挡水，以形成符合基坑工程施工的条件。围堰能够将基坑侧边的水体隔断，阻碍原有环境下水体的连通，但假如基坑临港侧和临海侧的水体不能够顺畅流通，那么将会对周边居民生活产生不利影响，也会对基坑临海侧的海洋生态环境造成污染。

2、当遇到强降雨天气或者受到潮汐作用时，水位暴涨，容易发生洪涝灾害，延缓基坑工程的施工进度，严重威胁基坑工程的建设。因此，设计构造出一种用于基坑围堰侧边通水的排水结构具有重大意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的主要技术问题是提供一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，使得基坑临海侧和临港侧的水体相连通，避免出现水体封闭与洪涝灾害的情况，保证基坑工程顺利进行。

2、为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，包括围堰，排水箱涵，支护结构和泵房；在基坑临海侧与临港侧分别布置所述围堰，所述围堰用于阻断基坑侧边的水体，所述围堰包括土工容器，所述土工容器分层搭接布置；所述排水箱涵贯通基坑临海侧与临港侧，使得基坑临海侧与临港侧之间水体连通；所述排水箱涵设于所述支护结构内，所述支护结构用于加固稳定所述排水箱涵外围土体；所述泵房用于排出临港侧水体，所述泵房为所述排水箱涵内水体流通提供动力。

3、在一较佳实施例中：所述土工容器由下往上堆叠，所述土工容器面积逐层递减；所述土工容器分5层布设，第1～2层土工容器的铺设方向垂直于所述围堰长度方向，第3～5层土工容器的铺设方向平行于所述围堰长度方向。

4、在一较佳实施例中：所述排水箱涵位于基坑外部，所述排水箱涵为钢筋混凝土结构。

5、在一较佳实施例中：所述支护结构包括竖向支护和横向支护；所述竖向支护位于所述排水箱涵前后两侧，所述竖向支护采用钢管桩和二重管旋喷桩；所述竖向支护和所述排水箱涵侧壁之间还设有用于回填的间隙空间；所述横向支护位于所述排水箱涵顶部，所述横向支护两端连接所述竖向支护；所述横向支护采用钢支撑。

6、在一较佳实施例中：所述泵房设置在所述排水箱涵临港侧；所述泵房为钢筋混凝土结构；所述泵房的底部范围内回填中粗砂，以建立泵房施工的作业平台；所述泵房的底部设置有砂砾石垫层和素混凝土垫层进行加固。

7、在一较佳实施例中：还包括用于支撑所述排水箱涵的立柱桩；所述立柱桩设于所述排水箱涵底部靠近前后两侧的位置。

8、在一较佳实施例中：还包括用于保护所述排水箱涵基础的垫层，所述垫层设于所述排水箱涵底部。

9、为了解决上述的技术问题，本发明还提供了一种如上所述排水结构的施工方法，包括如下步骤：

10、(1)施工钢管桩：基槽开挖段按照排水箱涵结构尺寸进行放样，并保留排水箱涵与钢管桩之间的工作宽度；第一次基槽开挖至原地面以下2m深度；

11、(2)施工旋喷桩：打桩标记，实地布设桩位，桩孔中心移位偏差小于50mm时进行钢管桩施工；钻孔时，射水水压由0.5mpa提高到1.0mpa，再进行高压旋喷桩施工；

12、(3)土方开挖与支撑：箱涵基坑先开挖横向支护以上的土方，横向支护安装完成后，再开挖横向支护以下的土方；箱涵基坑开挖顺序按照中间往两边的顺序分段开挖；横向支护安装和箱涵基坑开挖均完成后，进行喷锚支护施工；

13、(4)排水箱涵施工：排水箱涵分段施工，施工顺序按照中间向两侧进行施工，由中间位置的排水箱涵先施工，而后左右依次变换施工，直至整个排水箱涵施工完毕；在排水箱涵内施工包括垫层施工，箱涵底板施工，箱涵侧壁施工，箱涵顶板施工，排水箱涵回填；施工过程中排水箱涵内部设置用于支撑的钢支架，在强度达标后拆除所述钢支架；

14、(5)泵房施工：在所述排水箱涵临港侧设置泵房；将中粗砂回填至在泵房底部范围内，建立泵房施工的作业平台；随后施工钢筋混凝土结构的泵房，采用砂砾石垫层与素混凝土垫层对泵房底部进行加固；

15、(6)铺设土工容器：在基坑临海侧与临港侧分别布置一排所述土工容器，所述土工容器贯通整个基坑的水域，所述土工容器高度超过基坑侧边水域的高度；所述土工容器分层搭接布设时，第1～2层土工容器的铺设方向垂直于所述围堰长度方向，第3～5层土工容器的铺设方向平行于所述围堰长度方向；首层土工容器铺设完成后进行充填，达到指定标高以后铺设第二层土工容器并充填，直至达到最终围堰标高；围堰与基坑的地连墙之间用砂土充填，以形成后期施工场地。

16、在一较佳实施例中：在所述步骤(1)中，钢管桩施工采用液压式打拔机施工；施工前在钢管桩上涂油脂以便钢管桩入土；当遇到地下障碍物时，钢管桩采用地质钻机钻进成孔；钢管桩施工完后的缝隙在钢管桩背后施工旋喷桩时填充处理；所述箱涵基坑转角处钢围檩采用焊接连接；在所述步骤(2)中，高压旋喷桩的喷浆采用p42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.9～1.1；相邻孔喷射注浆的时间间隔不小于24h，由下而上喷射；在桩底部1.0m范围内增加钻杆喷浆旋喷时间；在所述步骤(3)中，箱涵基坑开挖采用长臂挖机采用明挖法施工，长臂挖机站于基坑外侧；在所述步骤(4)中，排水箱涵分5段施工；在排水箱涵回填前，进行排水箱涵防水施工，在排水箱涵底板，侧壁与顶板涂抹速凝橡胶沥青防水涂料；在所述步骤(6)中，所述土工容器采用膜袋砂土工容器。

17、相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

18、1.本发明提供了一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，通过设置排水箱涵贯通基坑的临海侧和临港侧，使得基坑临海侧和临港侧的水体相连通，保证基坑两侧水体的流动性，降低了对周边居民生活的影响，保护了基坑临海侧的海洋生态环境。

19、2.本发明提供了一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，在排水箱涵靠近临港侧的位置设立泵房，为排水箱涵内的水体流通提供动力，在面对强降雨天气时，可通过控制泵房的抽水量将基坑临港侧的水体及时排出，避免产生洪涝灾害发生，进一步为基坑工程施工提供安全保障。

20、3.本发明提供了一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，通过在港口外侧开挖修建箱涵基坑，随后在箱涵基坑内建造用于贯通基坑临海侧和临港侧的排水箱涵，再配合泵房进行抽水作业，实现基坑临海侧和临港侧的水体连通，并且不占用基坑工程的施工空间，应用方便，对基坑工程也不产生干扰影响。

21、4.本发明还提供了一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构的施工方法，先开展箱涵支护和箱涵基坑开挖施工，而后进行排水箱涵分段施工以及泵房施工，最后是在基坑的临海侧和临港侧建造围堰，充分保证排水箱涵使用过程中的安全性，进一步加快排水结构的施工进度。

技术特征：

1.一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，其特征在于，包括围堰，排水箱涵，支护结构和泵房；在基坑临海侧与临港侧分别布置所述围堰，所述围堰用于阻断基坑侧边的水体，所述围堰包括土工容器，所述土工容器分层搭接布置；所述排水箱涵贯通基坑临海侧与临港侧，使得基坑临海侧与临港侧之间水体连通；所述排水箱涵设于所述支护结构内，所述支护结构用于加固稳定所述排水箱涵外围土体；所述泵房用于排出临港侧水体，所述泵房为所述排水箱涵内水体流通提供动力。

2.根据权利要求1所述的一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，其特征在于，所述土工容器由下往上堆叠，所述土工容器面积逐层递减；所述土工容器分5层布设，第1～2层土工容器的铺设方向垂直于所述围堰长度方向，第3～5层土工容器的铺设方向平行于所述围堰长度方向。

3.根据权利要求1所述的一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，其特征在于，所述排水箱涵位于基坑外部，所述排水箱涵为钢筋混凝土结构。

4.根据权利要求1所述的一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，其特征在于，所述支护结构包括竖向支护和横向支护；所述竖向支护位于所述排水箱涵前后两侧，所述竖向支护采用钢管桩和二重管旋喷桩；所述竖向支护和所述排水箱涵侧壁之间还设有用于回填的间隙空间；所述横向支护位于所述排水箱涵顶部，所述横向支护两端连接所述竖向支护；所述横向支护采用钢支撑。

5.根据权利要求1所述的一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，其特征在于，所述泵房设置在所述排水箱涵临港侧；所述泵房为钢筋混凝土结构；所述泵房的底部范围内回填中粗砂，以建立泵房施工的作业平台；所述泵房的底部设置有砂砾石垫层和素混凝土垫层进行加固。

6.根据权利要求1所述的一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，其特征在于，还包括用于支撑所述排水箱涵的立柱桩；所述立柱桩设于所述排水箱涵底部靠近前后两侧的位置。

7.根据权利要求1所述的一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，其特征在于，还包括用于保护所述排水箱涵基础的垫层，所述垫层设于所述排水箱涵底部。

8.一种如权利要求1-7中任一项所述的一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构的施工方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，钢管桩施工采用液压式打拔机施工；施工前在钢管桩上涂油脂以便钢管桩入土；当遇到地下障碍物时，钢管桩采用地质钻机钻进成孔；钢管桩施工完后的缝隙在钢管桩背后施工旋喷桩时填充处理；所述箱涵基坑转角处钢围檩采用焊接连接；在所述步骤(2)中，高压旋喷桩的喷浆采用p42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.9～1.1；相邻孔喷射注浆的时间间隔不小于24h，由下而上喷射；在桩底部1.0m范围内增加钻杆喷浆旋喷时间；在所述步骤(3)中，箱涵基坑开挖采用长臂挖机采用明挖法施工，长臂挖机站于基坑外侧；在所述步骤(4)中，排水箱涵分5段施工；在排水箱涵回填前，进行排水箱涵防水施工，在排水箱涵底板，侧壁与顶板涂抹速凝橡胶沥青防水涂料；在所述步骤(6)中，所述土工容器采用膜袋砂土工容器。

技术总结
本发明提供了一种用于近港基坑围堰侧边通水的排水结构，包括围堰，排水箱涵，支护结构和泵房；在基坑临海侧与临港侧分别布置所述围堰，所述围堰用于阻断基坑侧边的水体，所述围堰包括土工容器，所述土工容器分层搭接布置；所述排水箱涵贯通基坑临海侧与临港侧，使得基坑临海侧与临港侧之间水体连通；所述排水箱涵设于所述支护结构内，所述支护结构用于加固稳定所述排水箱涵外围土体；所述泵房用于排出临港侧水体，所述泵房为所述排水箱涵内水体流通提供动力。本发明还提供一种如上所述排水结构的施工方法。设置排水箱涵贯通基坑的临海侧和临港侧，使得基坑临海侧和临港侧的水体相连通，保证基坑临海侧和临港侧水体的流动性。

技术研发人员：赵朋,裴如鹏,李阳才,张永军,李从锋,吴杰龙,邵国武,陈波
受保护的技术使用者：中铁一局集团厦门建设工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24