[实用新型]利用薄膜阻止冻土层上水向基坑涌水的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及多年冻土区寒冷季节工程建筑基坑开挖过程中，利用薄膜阻止冻土层上水向基坑涌水的结构。 

背景技术

我国分布大面积的高海拔多年冻土和高纬度多年冻土，在广袤的多年冻土区进行了青藏公路、青藏铁路、青藏输电线路、东北哈大高速、中俄输油管道等国家重大项目的建设。在进行这些工程建设过程中，特别是于2010年至2011年在青藏高原进行的青藏直流联网工程输电线路重大工程的建设，要进行了大量的基坑开挖工作，但是，基坑开挖后，极易导致周边大量冻结层上水向基坑内部的涌水，在导致地下冰的不断融化，基坑内部大量积水、软化坑壁和基底的同时，冻结层上水的流动过程导致基坑坑壁的大量坍塌，以致失稳，对施工安全性、建设周期、建设成本，特别是施工质量和施工人员安全造成重大影响。同时，在建设完成后由于涌水所携带的热量对冻土的热扰动，对基础周围多年冻土的热稳定性也会受到重要影响。因此，如何有效避免冻结层上水对冻土基坑施工过程的不利影响是冻土基坑施工的重要难题。 

因此，如何有效解决多年冻土区施工过程中，基坑的涌水问题的输电线路施工过程中亟待解决的难题。 

发明内容

针对冻土区基坑开挖过程中常规方法难以解决的突出工程难题，本实用新型的目的在于提供一种利用隔水膜阻止冻结层上水向开挖基坑涌水的方法。本实用新型充分结合多年冻土区冻结层上水的埋藏和结构特点，以及与冻土的相互关系，而提出一种隔绝地下水、保证施工过程正常进行的方法。 

本实用新型的目的是这样实现的： 

一种利用薄膜阻止冻土层上水向基坑涌水的结构，其特征是在距拟基坑 周边开挖坑槽，坑槽深度至地下多年冻土层上限以下0-100cm的深度；坑槽的底部，铺设一层1～30mm厚的膨润土、或粘土，然后，在开挖的坑槽内布设隔水膜，隔水膜布满开挖坑槽的底部，然后再沿坑壁抵达地表，形成L型，用填土回填并夯实；L型隔水膜的沿坑壁垂直部分为靠近拟开挖基坑的边缘的间距为0.5-5m。 

上述隔水膜为PVC薄膜，或为土工布，或为彩条布。 

本实用新型的优点和产生的有益效果是： 

1、本实用新型充分结合多年冻土区冻结层上水的埋藏和结构特点，以及与冻土的相互关系，通过多年冻土隔水特性的充分利用，并与隔水膜的充分结合，有效切断了冻结层上水向开挖基坑流动的水利通道，有效解决冻结层上水向开挖基坑涌水难题，解决了冻土区基坑开挖过程中常规方法难以解决的突出工程难题，有效保证了工程施工的顺利进行和施工工期的完成。 

2、本实用新型采用隔水膜在工程施工中有效阻止冻结层上水向开挖基坑涌水的基础上，在工程完工后，可进一步发挥其对工程稳定性的促进作用。隔水膜底部的铺设有类似单向阀门的作用，在工程施工完成后，当基坑周边外部水分向基坑内部方向渗漏的时候，由于水分迁移过程对隔水膜的推挤重力作用，使得底部隔水膜的隔水作用进一步增强，而阻挡周围水分向原基坑位置的汇集和热影响；而当基坑内部地下水位高于四周水位的时候，由于内部地下水对隔水膜的推挤作用，可以打开与外界相通的通道，而向外渗漏，以及保证塔基的稳定。 

3、本实用新型在阻止地下水向基坑汇水的同时，避免汇水造成基坑坑壁坍塌，确保了基坑内部施工人员的安全性。保证基坑处于干燥状态，同时保证了浇筑混凝土质量。 

4、本实用新型有效避免了冻结层上水向基坑内部大量汇水过程导致的对基础周边和下部冻土的热扰动，进一步增强了周边冻土的稳定性。 

5、本实用新型保证了冻土热稳定性，免除冻土受到强烈扰动。通过本发明在多年冻土工程实施，很大程度上减小了对周围生态环境的破坏。 

6、本实用新型工程结构简单、施工简便快捷、工程造价十分低廉，效果明显，便于在工程实际中大量推广，具有重要的工程实际应用价值。 

附图说明

图1为本实用新型断面结构示意图。 

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的技术方案再作进一步的说明： 

为验证本实用新型的有效性，2010年9月20日在青藏直流线路工程建设工地进行了现场实地试验。实验场地选择在青藏高原清水河段，该段多年冻土、地下冰发育且不稳定。通过测定，多年冻土层上限在2.1m左右，是青藏高原常见的典型的类型。在此段区域，输电线路塔基开挖后多年冻土层上水丰富，尽管施工人员采用了水泵等排水措施，仍无法及时将基坑中的水排尽，严重影响施工进度，而被迫推迟施工工期。