本發(fā)明涉及土木工程，尤其是涉及一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置及施工方法。

背景技術(shù)：

1、在土木工程領(lǐng)域，長(zhǎng)大深基坑的施工一直是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)，尤其是在富水地質(zhì)條件下，基坑的穩(wěn)定性、防水防滲以及施工效率等問題尤為突出。傳統(tǒng)的基坑支護(hù)方法在面對(duì)富水地層時(shí)，往往難以有效應(yīng)對(duì)地下水的滲透和土壤的高側(cè)壓力，導(dǎo)致基坑穩(wěn)定性下降，甚至引發(fā)安全事故。此外，傳統(tǒng)施工方法通常依賴于現(xiàn)場(chǎng)澆筑和長(zhǎng)時(shí)間養(yǎng)護(hù)，不僅施工周期長(zhǎng)，而且成本高昂，對(duì)周邊環(huán)境的干擾也較大。

2、因此，隨著工程技術(shù)的不斷進(jìn)步和對(duì)施工質(zhì)量、效率及環(huán)境友好性的更高要求，開發(fā)一種能夠高效應(yīng)對(duì)富水條件、增強(qiáng)基坑穩(wěn)定性、實(shí)現(xiàn)快速防水防滲且成本可控的滲漏變形防控裝置顯得尤為重要。這不僅能夠解決當(dāng)前長(zhǎng)大深基坑施工中面臨的技術(shù)難題，還能為類似工程提供可借鑒的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持，推動(dòng)土木工程領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置及施工方法，通過制備的混凝土預(yù)制塊，增強(qiáng)了基坑的穩(wěn)定性，構(gòu)建多重防水屏障，增強(qiáng)了防滲漏性，適應(yīng)基坑自然變形，簡(jiǎn)化了施工流程，為復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的基坑工程提供全方位、高效可靠的保障措施。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置，包括鋼筋混凝土預(yù)制塊，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的上連接面設(shè)置有固定凸，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的下連接面設(shè)置有固定凹，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的內(nèi)部設(shè)置有碎石樁孔，所述碎石樁孔內(nèi)部設(shè)置有碎石，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的上部?jī)蓚?cè)設(shè)置有第一連接條，下部?jī)蓚?cè)設(shè)置有第二連接條。

3、優(yōu)選的，所述固定凸為錐形頭，所述固定凹為錐形插孔，所述錐形插孔內(nèi)部設(shè)置有金屬涂層，所述金屬涂層外側(cè)設(shè)置有防滑紋。

4、優(yōu)選的，所述固定凹內(nèi)設(shè)置有孔道，所述孔道內(nèi)設(shè)置有擠壓組件，所述擠壓組件包括與孔道底部固定連接的彈簧，所述彈簧的另一端連接有堵頭，所述堵頭的直徑小于孔道內(nèi)徑，且堵頭的外表面設(shè)置有防滑紋。

5、優(yōu)選的，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的底部和固定凸的外側(cè)鋪設(shè)有膨脹止水帶。

6、優(yōu)選的，所述第一連接條與鋼筋混凝土預(yù)制塊之間為垂直設(shè)置，所述第二連接條與鋼筋混凝土預(yù)制塊之間為傾斜設(shè)置，所述第一連接條上設(shè)置有限位槽，所述第一連接條與第二連接條插接。

7、優(yōu)選的，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的上部還設(shè)置有橫向變形縫，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的下部還設(shè)置有縱向變形縫。

8、優(yōu)選的，所述碎石樁孔的內(nèi)表面涂覆有防水涂層，所述防水涂層的材質(zhì)為聚氨酯、丙烯酸中的任意一種。

9、優(yōu)選的，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊為混凝土塑模成型結(jié)構(gòu)，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊由膨脹珍珠巖、橡膠、石油樹脂、硅酸鹽水泥、水、減水劑、玻璃纖維、碳纖維和硅灰石組成；

10、其中，膨脹珍珠巖、橡膠、石油樹脂、硅酸鹽水泥、水、減水劑、玻璃纖維、碳纖維和硅灰石的重量比為1：0.55：0.24：2.4：0.5：0.12：0.2：0.2：1.5。

11、優(yōu)選的，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的成型溫度為20～35℃。

12、本發(fā)明還提供了一種如上述的長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置的施工方法，包括以下步驟：

13、s1、前期準(zhǔn)備；

14、s11、對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，包括富水地層的分布、水位及土壤特性；

15、s12、根據(jù)勘察結(jié)果設(shè)計(jì)施工方案；

16、s2、制備鋼筋混凝土預(yù)制塊；

17、s21、按照重量比1：0.55：0.24：2.4：0.5：0.12：0.2：0.2：1.5分別稱取膨脹珍珠巖、橡膠、石油樹脂、硅酸鹽水泥、水、減水劑、玻璃纖維、碳纖維和硅灰石，然后將上述原料加入攪拌車中進(jìn)行攪拌，得到混凝土原料；

18、s22、將鋼筋按照設(shè)計(jì)圖紙插入到模具內(nèi)部，且鋼筋的上部要高于模具的高度；

19、s23、將混凝土原料加入步驟s22的模具中，在設(shè)定溫度下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)；

20、s24、養(yǎng)護(hù)完成后，脫模取出鋼筋混凝土預(yù)制塊，先在鋼筋混凝土預(yù)制塊的上表面和固定凸的外側(cè)設(shè)置膨脹止水帶，然后在鋼筋混凝土預(yù)制塊的上表面突出的鋼筋位置焊接固定凸，在下表面的固定凹內(nèi)部涂覆金屬層，并在金屬層外側(cè)設(shè)置防滑紋，最后在碎石樁孔內(nèi)涂覆防水涂層；

21、s3、在施工區(qū)域開挖基坑，將第一塊鋼筋混凝土預(yù)制塊放入基坑內(nèi)，向碎石樁孔內(nèi)填充碎石，然后將第二塊鋼筋混凝土預(yù)制塊的固定凹對(duì)準(zhǔn)第一塊鋼筋混凝土的固定凸，固定凸擠壓固定凹內(nèi)部的彈簧，彈簧由于擠壓作用向孔道內(nèi)部壓縮，當(dāng)?shù)亩K鋼筋混凝土預(yù)制塊完全落入第一塊鋼筋混凝土預(yù)制塊表面上時(shí)，第一連接條插入第二連接條的限位槽中，形成三角結(jié)構(gòu)，完成安裝；

22、s4、按照步驟s3依次安裝后續(xù)的鋼筋混凝土預(yù)制塊。

23、因此，本發(fā)明采用上述的一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置及施工方法，有益技術(shù)效果如下：

24、(1)增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：通過采用鋼筋混凝土預(yù)制塊與碎石樁的組合結(jié)構(gòu)，顯著增強(qiáng)了基坑的整體穩(wěn)定性，有效抵御了富水條件下土壤對(duì)基坑的側(cè)壓力和滲透力，減少了地基沉降和變形的風(fēng)險(xiǎn)。

25、(2)高效防水防滲：本發(fā)明中的固定凸與固定凹的緊密連接、膨脹止水帶的鋪設(shè)以及碎石樁孔的防水涂層等措施，共同構(gòu)建了一個(gè)多層次的防水系統(tǒng)，有效阻斷了地下水及地表水對(duì)基坑的滲透路徑，保障了基坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的安全。

26、(3)適應(yīng)變形能力強(qiáng)：通過設(shè)置橫向和縱向變形縫，允許基坑在受到外力作用時(shí)發(fā)生一定程度的合理變形，從而分散了應(yīng)力集中，避免了結(jié)構(gòu)因過度應(yīng)力而導(dǎo)致的破壞，提高了基坑的適應(yīng)性和耐久性。

27、(4)施工效率提升：采用預(yù)制塊工廠化生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)快速安裝的方式，大大簡(jiǎn)化了施工流程，縮短了施工周期，降低了施工成本，同時(shí)提高了施工效率和質(zhì)量。

技術(shù)特征：

1.一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置，其特征在于，包括鋼筋混凝土預(yù)制塊，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的上連接面設(shè)置有固定凸，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的下連接面設(shè)置有固定凹，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的內(nèi)部設(shè)置有碎石樁孔，所述碎石樁孔內(nèi)部設(shè)置有碎石，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的上部?jī)蓚?cè)設(shè)置有第一連接條，下部?jī)蓚?cè)設(shè)置有第二連接條。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置，其特征在于，所述固定凸為錐形頭，所述固定凹為錐形插孔，所述錐形插孔內(nèi)部設(shè)置有金屬涂層，所述金屬涂層外側(cè)設(shè)置有防滑紋。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置，其特征在于，所述固定凹內(nèi)設(shè)置有孔道，所述孔道內(nèi)設(shè)置有擠壓組件，所述擠壓組件包括與孔道底部固定連接的彈簧，所述彈簧的另一端連接有堵頭，所述堵頭的直徑小于孔道內(nèi)徑，且堵頭的外表面設(shè)置有防滑紋。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置，其特征在于，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的底部和固定凸的外側(cè)鋪設(shè)有膨脹止水帶。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置，其特征在于，所述第一連接條與鋼筋混凝土預(yù)制塊之間為垂直設(shè)置，所述第二連接條與鋼筋混凝土預(yù)制塊之間為傾斜設(shè)置，所述第一連接條上設(shè)置有限位槽，所述第一連接條與第二連接條插接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置，其特征在于，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的上部還設(shè)置有橫向變形縫，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的下部還設(shè)置有縱向變形縫。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置，其特征在于，所述碎石樁孔的內(nèi)表面涂覆有防水涂層，所述防水涂層的材質(zhì)為聚氨酯、丙烯酸中的任意一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置，其特征在于，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊為混凝土塑模成型結(jié)構(gòu)，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊由膨脹珍珠巖、橡膠、石油樹脂、硅酸鹽水泥、水、減水劑、玻璃纖維、碳纖維和硅灰石組成；

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置，其特征在于，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的成型溫度為20～35℃。

10.一種如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置的施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置及施工方法，屬于土木工程技術(shù)領(lǐng)域，包括鋼筋混凝土預(yù)制塊，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的上連接面設(shè)置有固定凸，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的下連接面設(shè)置有固定凹，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的內(nèi)部設(shè)置有碎石樁孔，所述碎石樁孔內(nèi)部設(shè)置有碎石，所述鋼筋混凝土預(yù)制塊的上部?jī)蓚?cè)設(shè)置有第一連接條，下部?jī)蓚?cè)設(shè)置有第二連接條。本發(fā)明采用上述的一種長(zhǎng)大深基坑富水條件下的滲漏變形防控裝置及施工方法，通過制備的混凝土預(yù)制塊，增強(qiáng)了基坑的穩(wěn)定性，構(gòu)建多重防水屏障，增強(qiáng)了防滲漏性，適應(yīng)基坑自然變形，簡(jiǎn)化了施工流程，為復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的基坑工程提供全方位、高效可靠的保障措施。

技術(shù)研發(fā)人員：曹秀玲,岳沐慈,曹偉杰,姚愛軍,翟玉新,李曉閣,王彬彬,翟志強(qiáng),安格洛夫,倪庫(kù)勒,趙斌,寧德,楊傳斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北地質(zhì)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17