一种高刚度防渗组合围堰及其施工方法
技术领域
本发明涉及水利工程领域，特别涉及一种高刚度防渗组合围堰及其施工方法。
背景技术
涉水工程在施工前，一般需要先填筑围堰，常用的围堰有土石围堰、钢板桩围堰。土石围堰造价较低，但断面较大，施工期较长。钢板桩围堰施工快速，但对于水深较大、软土地基，变形量过大，存在失稳风险。
目前的技术有：采用对拉钢板桩，桩内填粘性土或吹填砂，但当地基存在较深的淤泥及强透水砂层时，难以切断强透水层，造成基坑涌水过多，甚至影响主体工程施工安全。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高刚度防渗组合围堰及其施工方法，以解决现有围堰施工安全系数较低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高刚度防渗组合围堰的施工方法，包括以下步骤，
步骤S1，在施工处设置两道相对布置的钢板桩，所述钢板桩的下部插入至滩地面以下，并利用钢拉杆对两道所述钢板桩对拉；
步骤S2，在两道所述钢板桩之间，堆填袋装杂填土，直至所述袋装杂填土堆填至所述钢板桩的桩顶，以此将两道所述钢板桩之间的水体挤出；
步骤S3，待沉降基本稳定后，在所述袋装杂填土上铺设一层泥结石路面；
步骤S4，沿所述泥结石路面靠近基坑外侧，设置一道相互咬合的水泥旋喷桩，所述水泥旋喷桩插入地基粉质粘土层；
步骤S5，在所述水泥旋喷桩顶部靠近所述基坑外侧，堆填所述袋装杂填土作为子堰；
步骤S6，在所述子堰的临水侧铺张土工膜，然后用所述袋装杂填土对所述土工膜压面；
步骤S7，抽干所述基坑存在的水体，开挖所述基坑至设定深度，并为所述钢板桩施工一道子桩。
在其中一个实施例中，在步骤S1中，所述钢板桩的外沿设置水平布置的钢腰梁，所述钢拉杆穿过所述钢腰梁对两道所述钢板桩对拉。
在其中一个实施例中，在步骤S5中，所述子堰呈梯形断面。
在其中一个实施例中，在步骤S7中，所述子桩为松木桩。
在其中一个实施例中，在步骤S7中，在距离所述钢板桩为3m～6m处，施工所述松木桩作为所述钢板桩的子桩。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种高刚度防渗组合围堰，应用上述的施工方法制成，包括两道相对布置的所述钢板桩、将两道所述钢板桩对拉的所述钢拉杆、以及在基坑为所述钢板桩设置的子桩；两道所述钢板桩之间堆填有所述袋装杂填土，所述袋装杂填土堆填至所述钢板桩的桩顶；所述袋装杂填土上铺设有所述泥结石路面，沿所述泥结石路面靠近基坑外侧，设置一道相互咬合的所述水泥旋喷桩，所述水泥旋喷桩用于插入地基粉质粘土层；在所述水泥旋喷桩顶部靠近基坑外侧，堆填有所述袋装杂填土作为子堰，所述子堰的临水侧铺张有土工膜。
在其中一个实施例中，所述钢板桩的外沿设置水平布置的钢腰梁，所述钢拉杆穿过所述钢腰梁对两道所述钢板桩对拉。
在其中一个实施例中，所述子堰呈梯形断面。
在其中一个实施例中，所述子桩为松木桩。
在其中一个实施例中，所述松木桩置于距离所述钢板桩为3m～6m处。
本发明的有益效果如下：
1、由于沿所述泥结石路面靠近基坑外侧，设置一道相互咬合的水泥旋喷桩，所述水泥旋喷桩插入地基粉质粘土层，所以内外两道钢板桩及中间的水泥旋喷桩大大增加了抗渗性能。
2、在两道所述钢板桩之间，堆填袋装杂填土，直至所述袋装杂填土堆填至所述钢板桩的桩顶，在所述水泥旋喷桩顶部靠近所述基坑外侧，堆填所述袋装杂填土作为子堰，充分利用杂填土，仅需要用编制袋装起来即可使用，与以往填筑粘土或砂土相比，降低了成本。
3、抽干所述基坑存在的水体，开挖所述基坑至设定深度，并为所述钢板桩施工一道子桩，既可增加基坑内侧边坡的稳定性，又可增加围堰的整体刚度。
即本发明具有适中的造价、较小的断面、较大的钢度、较好的防渗性能，适用于较大水深、较软地基及强透水地基。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明高刚度防渗组合围堰实施例提供的俯视结构示意图；
图2是图1的A-A向剖视示意图。
附图标记如下：
10、钢板桩；20、水泥旋喷桩；30、松木桩；50、土工膜；60、泥结石路面；70、钢腰梁；80、钢拉杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种高刚度防渗组合围堰的施工方法，如图1和图2所示，其实施例包括以下步骤，
步骤S1，在施工处设置两道相对布置的钢板桩10，钢板桩10的下部插入至滩地面以下，并利用钢拉杆80对两道钢板桩10对拉；其中，此时还可在钢板桩10的外沿设置水平布置的钢腰梁70，钢拉杆80穿过钢腰梁70对两道钢板桩10对拉，以此加强对拉效果；
步骤S2，在两道钢板桩10之间，堆填袋装杂填土40，直至袋装杂填土40堆填至钢板桩10的桩顶，以此将两道钢板桩10之间的水体挤出；
步骤S3，待沉降基本稳定后，在袋装杂填土40上铺设一层泥结石路面60；
步骤S4，沿泥结石路面60靠近基坑外侧，设置一道相互咬合的水泥旋喷桩20，水泥旋喷桩20插入地基粉质粘土层；
步骤S5，在水泥旋喷桩20顶部靠近基坑外侧，堆填袋装杂填土40作为子堰；优选的，此时可设置子堰呈梯形断面；
步骤S6，在子堰的临水侧铺张土工膜50，然后用袋装杂填土40对土工膜50压面；
步骤S7，抽干基坑存在的水体，开挖基坑至设定深度，并为钢板桩10施工一道子桩；优选的，此实施例设置子桩为松木桩30，并在距离钢板桩10为3m～6m处，施工松木桩30作为钢板桩10的子桩。
譬如某水厂取水口位于河道滩地上，岩性从上至下由淤泥质软土厚4.5m、强透水砂层厚5.7m、粉质粘土厚4.2m及基岩组成，施工期5年一遇设计水位对应的水深为5m，基坑设计开挖深度为6m，围堰地基底部位于强透水砂层中，施工前需要设置围堰。
首先，在设计围堰处，施工内外两道钢板桩10，长18m，滩地面以上6m，滩地面以下12m，在钢板桩10外沿，水平设置一条钢腰梁70，并用钢拉杆80对拉；然后向两道钢板桩10之间的空腔内充填袋装杂填土40，并将空腔内的水体逐渐挤出，直至抛填至钢板桩10顶时，待沉降基本稳定后，铺设一层泥结石路面60，厚20cm。
然后，沿泥结石路面60靠近基坑外侧，设置一道相互咬合的水泥旋喷桩20，水泥旋喷桩20直径60cm，间距50cm，水泥旋喷桩20的桩底进入地基粉质粘土层1.8m。在旋喷桩顶部，靠近基坑外侧，堆码袋装杂填土40作为子堰，子堰呈梯形断面，临水侧铺张土工膜50后，用袋装杂填土40压面。
最后，抽干基坑存在的水体，开挖基坑至3m深时，在距离钢板桩10为4m处，施工一道松木桩30，作为围堰钢板桩10的子桩，松木桩30长7m，直径20cm，松木桩30的桩端进入基坑设计面以下4m，开挖基坑至设计高程，以此完成基坑内工程施工，取得良好实施效果。
此施工方法至少具备以下有益效果：
1、由于沿所述泥结石路面60靠近基坑外侧，设置一道相互咬合的水泥旋喷桩20，所述水泥旋喷桩20插入地基粉质粘土层，所以内外两道钢板桩10及中间的水泥旋喷桩20大大增加了抗渗性能。
2、由于在水泥旋喷桩20顶部靠近基坑外侧，堆填袋装杂填土40作为子堰，子堰呈梯形断面，所以减小了钢板桩10及旋喷桩的长度，节省了工期及投资。
3、在两道所述钢板桩10之间，堆填袋装杂填土40，直至所述袋装杂填土40堆填至所述钢板桩10的桩顶，在所述水泥旋喷桩20顶部靠近所述基坑外侧，堆填所述袋装杂填土40作为子堰，充分利用杂填土，仅需要用编制袋装起来即可使用，与以往填筑粘土或砂土相比，降低了成本。
4、抽干所述基坑存在的水体，开挖所述基坑至设定深度，并为所述钢板桩10施工一道子桩，既可增加基坑内侧边坡的稳定性，又可增加围堰的整体刚度。
即本发明具有适中的造价、较小的断面、较大的钢度、较好的防渗性能，适用于较大水深、较软地基及强透水地基。
本发明还提供了一种高刚度防渗组合围堰，应用上述的施工方法制成，其实施例如图1和图2所示，包括两道相对布置的钢板桩10、将两道钢板桩10对拉的钢拉杆80、以及在基坑为钢板桩10设置的子桩；两道钢板桩10之间堆填有袋装杂填土40，袋装杂填土40堆填至钢板桩10的桩顶；袋装杂填土40上铺设有泥结石路面60，沿泥结石路面60靠近基坑外侧，设置一道相互咬合的水泥旋喷桩20，水泥旋喷桩20用于插入地基粉质粘土层；在水泥旋喷桩20顶部靠近基坑外侧，堆填有袋装杂填土40作为子堰，子堰的临水侧铺张有土工膜50。
其中，为了加强对拉效果，此实施例在钢板桩10的外沿设置水平布置的钢腰梁70，钢拉杆80穿过钢腰梁70对两道钢板桩10对拉。
而为了减小了钢板桩10及旋喷桩的长度，节省工期及投资，本实施例设置了子堰呈梯形断面。
更进一步的，为了增加基坑内侧边坡的稳定性和围堰的整体刚度，本实施例还设置子桩为松木桩30，松木桩30置于距离钢板桩10为3m～6m处。
由于高刚度防渗组合围堰采用上述方法施工制成后，将可获得上述的有益效果，故此不在叙述。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
