一种地下防渗支护结构的制作方法

本技术属于基坑围护，更具体地，涉及一种地下防渗支护结构。

背景技术：

1、随着城市化进程的加快以及大型水利、船坞、港口工程的建设需求日益增长，基坑工程正向着更深、更大、环境更复杂的方向发展。在临海、临江或地下水位较高的软土地区进行深基坑开挖时，工程面临着两大核心挑战：一是如何有效地阻挡坑外水土压力，确保基坑侧壁的稳定性；二是如何在保证支护安全的前提下，通过可靠的截水防渗措施防止地下水渗漏，避免因管涌、流砂等灾害导致基坑失稳或周边建筑物沉降。

2、传统的支护形式常采用钻孔灌注桩排桩结合止水帷幕（如高压旋喷桩或深层搅拌桩）。然而，这种分体式结构施工工序繁琐，止水帷幕容易因桩间搭接质量问题出现渗漏。钢板桩虽然施工便捷，但在深度较大的软土基坑中，其抗弯刚度往往不足，容易产生较大的侧向变形，且锁口处的止水效果难以在复杂地质条件下得到完全保证。

3、为了解决防渗与受力问题，工程中常采用钢筋混凝土地下连续墙。地下连续墙刚度大、整体性好、防渗性能优越。但是，其成槽过程中产生的废弃泥浆处理困难，不仅由于环保要求导致费用激增，还会造成施工现场环境恶化。此外，钢筋混凝土地下连续墙作为临时支护结构时，其巨大的钢筋混凝土投入在基坑回填后往往成为地下障碍物，不符合绿色施工和经济节约的原则。

4、近年来，trd工法（trench cutting re-mixing deep wall method）因其成墙连续性好、止水效果佳、深度大且造价低于地下连续墙而被广泛应用。通常是在trd连续墙内插h型钢来承担水土压力。然而，对于开挖深度较大的基坑，仅靠插型钢的trd连续墙悬臂受力或单点支点往往无法满足变形控制要求，必须设置支撑系统。若采用预应力锚索，在城市中心区或邻近既有建筑物的地段，锚索往往伸入红线以外，易引发纠纷；同时，在深厚软土层中，锚索的锚固力难以保证，且容易引发由于群锚效应导致的土体蠕变。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种地下防渗支护结构，兼顾地下防渗和基坑支护功能，不但节省了工程造价，缩短了施工工期，而且缩小了开挖面，距离周边建筑物较近时更加适用。

2、为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种地下防渗支护结构，包括trd连续墙、型钢、冠梁、第一预埋件、斜撑件、盖梁、第二预埋件和工程桩，其中：

3、所述trd连续墙设于背侧土体的一侧；

4、所述冠梁设于所述trd连续墙的顶部，所述冠梁上设置多个所述第一预埋件；

5、所述型钢有多根，每根型钢均竖直设置且均嵌在所述trd连续墙内，每根所述型钢的上端均超出所述冠梁；

6、所述工程桩有多根，每根所述工程桩分别竖直设置，每根所述工程桩分别嵌在基坑坑底的持力层内；

7、所有的工程桩共同承接所述盖梁，并且所述盖梁与每根所述工程桩分别固定连接，所述盖梁上设置多个所述第二预埋件；

8、所述斜撑件包括多根钢管，每根所述钢管均相对于水平面倾斜设置，每根所述钢管的上端分别连接一个所述第一预埋件且每根所述钢管的下端分别连接一个所述第二预埋件。

9、优选地，所述第一预埋件和第二预埋件为预埋板；

10、所述钢管的每一端分别加工出端平面，所述端平面与钢管的轴线不垂直，所述钢管的一端的端平面上焊接有第一连接板而另一端的端平面上焊接有第二连接板，所述第一连接板通过第一螺栓与所述第一预埋件可拆卸连接，所述第二连接板通过第二螺栓与所述第二预埋件可拆卸连接。

11、优选地，所述第一预埋件的底面和第二预埋件的底面分别焊接有第一锚固筋和第二锚固筋，所述第一锚固筋伸入所述冠梁内，所述第二锚固筋伸入所述盖梁内；

12、所述第一连接板与钢管的结合处设置有三角形加劲肋a，所述第二连接板与钢管的结合处设置有三角形加劲肋b。

13、优选地，还包括防水土工布；

14、所述背侧土体的顶部设置有排水沟a；

15、所述防水土工布覆盖在所述背侧土体上，并且所述防水土工布位于所述排水沟a与所述冠梁之间。

16、优选地，每根所述型钢的外表面分别设置有减摩剂涂层。

17、优选地，所述钢管采用高强钢，且所述钢管为无缝钢管。

18、优选地，所述基坑的坑底在所述trd连续墙的旁边还设置有排水沟b。

19、优选地，任意相邻的两根所述钢管之间均设置有横向连系梁，所述横向连系梁的每一端分别通过抱箍连接钢管。

20、优选地，所述型钢采用h型钢，且任意相邻两根型钢均通过钢筋连接。

21、优选地，每根所述钢管内分别填充有混凝土。

22、总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

23、1）本实用新型的一种地下防渗支护结构，从整体受力体系的稳定性与传力路径来看，本实用新型的trd连续墙、钢管和工程桩形成了一个稳固的三角形支撑框架。trd连续墙内插型钢构成了竖向的挡土止水帷幕，承受来自背侧土体的水土压力；工程桩锚固于基坑底部的持力层中，提供了稳固的被动区支点；斜撑件作为斜向连接构件，将冠梁顶部的水平荷载直接高效地传递至基坑底部的盖梁及工程桩上。这种墙-撑-桩的闭合力学回路，将受力模式转化为类桁架结构的受力模式，斜向设置的钢管内撑将水平推力分解为沿钢管轴向的压力和竖向分力，其中水平分力通过盖梁传递给工程桩，利用工程桩强大的抗剪能力和被动区土体的水平抗力由桩周土体分担；竖向分力则直接由工程桩承担，充分利用了工程桩的高承载力特性。这种传力机制极大地降低了trd连续墙的悬臂弯矩，使得trd连续墙变形得到严格控制，确保了背侧土体的稳定性。

24、2）本实用新型的一种地下防渗支护结构，工程桩嵌在基坑坑底的持力层内，一方面作为基坑开挖阶段的抗拔和抗压构件，平衡斜撑件传递的竖向分力，防止盖梁隆起或沉降；另一方面，工程桩作为建筑物永久基础的一部分，在基坑施工结束后楞直接转为永久结构的承载桩，实现了临时支护与永久结构的结合。盖梁连接所有工程桩，形成了一个刚度巨大的水平承台，有效地约束了各根工程桩的桩顶位移，保证了群桩效应的发挥，极大地提升了承载能力。

25、3）本实用新型的一种地下防渗支护结构，钢管相对于水平面倾斜设置，意味着支撑构件主要集中在基坑周边的边坡区域，而基坑中心的大面积区域完全敞开。这种空间布局为土方开挖机械的作业、运输车辆的通行以及后续主体结构的底板施工留出了巨大的无遮挡作业面。施工人员可以不受密集支撑梁的干扰，进行高效的流水作业，极大地提升了施工效率，降低了因支撑碰撞导致的安全风险。

26、4）本实用新型的一种地下防渗支护结构，trd连续墙的全封闭特性防止了水土流失造成的潜蚀和空洞，配合内撑系统对墙体位移的严格限制，使得该结构特别适用于邻近有敏感建筑物、地下管线或对变形要求极高的深基坑工程。

1.一种地下防渗支护结构，其特征在于，包括trd连续墙、型钢、冠梁、第一预埋件、斜撑件、盖梁、第二预埋件和工程桩，其中：

2.根据权利要求1所述的一种地下防渗支护结构，其特征在于，所述第一预埋件和第二预埋件为预埋板；

3.根据权利要求2所述的一种地下防渗支护结构，其特征在于，所述第一预埋件的底面和第二预埋件的底面分别焊接有第一锚固筋和第二锚固筋，所述第一锚固筋伸入所述冠梁内，所述第二锚固筋伸入所述盖梁内；

4.根据权利要求1所述的一种地下防渗支护结构，其特征在于，还包括防水土工布；

5.根据权利要求1所述的一种地下防渗支护结构，其特征在于，每根所述型钢的外表面分别设置有减摩剂涂层。

6.根据权利要求1所述的一种地下防渗支护结构，其特征在于，所述钢管采用高强钢，且所述钢管为无缝钢管。

7.根据权利要求1所述的一种地下防渗支护结构，其特征在于，所述基坑的坑底在所述trd连续墙的旁边还设置有排水沟b。

8.根据权利要求1所述的一种地下防渗支护结构，其特征在于，任意相邻的两根所述钢管之间均设置有横向连系梁，所述横向连系梁的每一端分别通过抱箍连接钢管。

9.根据权利要求1所述的一种地下防渗支护结构，其特征在于，所述型钢采用h型钢，且任意相邻两根型钢均通过钢筋连接。

10.根据权利要求1所述的一种地下防渗支护结构，其特征在于，每根所述钢管内分别填充有混凝土。