CN102926392A - 一种基坑降水系统及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基坑降水系统及其施工方法，所述的基坑降水系统包括基坑和设置在基坑四个侧壁处的止水帷幕，所述止水帷幕的外侧设置回灌井，所述的基坑内设置抽水井，所述基坑的底部设置有粘土层和水泥土层。其施工方法包括“开挖基坑、铺设粘土层和水泥土层、确定井点位置并进行井孔钻进、止水帷幕施工、抽水并回灌于回灌井”等步骤。本发明的优点是：可使基坑降水更加安全、可靠，避免基坑发生涌水、流沙及地表沉降过大等问题，适合于地下水位较高的基坑降水，尤其适合于沉降敏感的高层建筑和重要的文物建筑的基坑降水。
Description
技术领域
本发明涉及一种基坑降水系统及其该系统的施工方法，它适用于地下水位较高的基坑降水工程，尤其适用于基坑周围有对地表沉降敏感的高层建筑或重要的文物建筑物的降水工程。
背景技术
基坑降水，可以使基坑开挖、支护等工作面处于干燥状态，并具有避免基坑坑底涌水和降低基坑侧壁水压力等众多优点。但是，由于基坑降水受诸多因素影响，故其方案的设计和施工均有很大的难度和不确定性。
目前的基坑降水，多采用沿基坑周围或满坑均匀布置抽水井的方案，并没有形成一套完整的系统，因此，诸多因素的影响往往导致以下情况的发生：
（1）由于降水方案不当，致使基坑发生大规模的涌水、流沙；
（2）由于地面建筑物过大的沉降，致使基坑遭到破坏，尤其是对沉降敏感的高层建筑和重要的文物建筑来说，其破坏情况更加严重。
发明内容
本发明所要解决的问题，就是克服前述现有技术的缺陷，并为此提供一种相比于现有技术更具有益效果的基坑降水系统及其施工方法。
本发明的基坑降水系统，包括基坑以及设置在所述基坑四周侧壁处的止水帷幕，所述止水帷幕的外侧设置有回灌井，所述的基坑内设置有抽水井，所述基坑的底部设置有粘土层和水泥土层。
所述的回灌井顺所述止水帷幕的长度单排布置，其井孔直径为150-200mm，井孔深度为12-14m。
所述止水帷幕的厚度为1.2-1.5m，其高度为15-18m，其与所述回灌井的中心距离为0.8-1.2m。
所述基坑内的抽水井以每四个井孔为一组呈菱形状态排布或以每三个井孔为一组呈三角形状态排布，其井孔直径为200-300mm，井孔深度为15-20m。
当所述的抽水井以每四个井孔为一组呈菱形状态布置时，其菱形长边的井孔间距为7-8m，菱形短边的井孔间距为6-7m。
所述粘土层和水泥土层的厚度均为10cm。
所述的水泥土层可以用水泥砂浆或粉煤灰代替。
本发明基坑降水系统的施工方法包括以下步骤：
（1）开挖基坑，当开挖到要求深度时，继续下挖20cm；
（2）在挖好的基坑底部铺设粘土层，并用震动夯机夯实，然后再铺设水泥土层，要求所述的水泥土层在与所述止水帷幕接触的部位水泥与土的比例为1:2，其他部位水泥与土的比例为1:10；
（3）确定各抽水井和回灌井的井点中心位置，并做出标记，其位置误差应控制在30mm以内；
（4）对已确定位置的抽水井进行井孔钻进，规定其直径为200-300mm，深度为15-20m；
（5）对已确定位置的回灌井进行井孔钻进，规定其直径为150-200mm，深度为12-14m；
（6）进行所述止水帷幕的施工，规定其厚度为1.2-1.5m，其高度为15-18m，其与所述回灌井的中心距离为0.8-1.2m；
（7）从所述的抽水井中抽水并回灌到所述的回灌井中，单井出水量为6-12m3/h；
（8）在抽水过程中随时观察出水量及所述抽水井中水位降深的情况，并据此调整抽水量，直至完成降水系统的施工。
本发明的有益效果是：
（1）可使基坑降水具有更加安全、可靠的确定性；
（2）避免使基坑发生破坏的涌水、流沙及基坑外地表沉降过大等问题的出现；
（3）适合于地下水位较高的基坑降水，尤其适合于沉降敏感的高层建筑和重要的文物建筑的基坑降水；
（4）所述抽水井在基坑内以每四个井孔为一组呈菱形状态排布或以每三个井孔为一组呈三角形状态排布的设置方式，比现有技术沿基坑周围均匀布置的方式更节省空间，从而方便基坑内土方工程和支护工程的施工。
附图说明
图1是本发明基坑降水系统的剖面图。
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明更容易被清楚理解，以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作以详细说明。
图1、图2分别以剖面图和俯视图示意了本发明基坑降水系统的结构。
参照图1、图2，本发明的基坑降水系统，包括开挖好的基坑1，还包括分别设置在所述基坑1四周侧壁5处的止水帷幕2，所述止水帷幕2的外侧单排设置回灌井4，所述的基坑1内设置有若干个抽水井3，所述基坑1的底部设置有水泥土层7和粘土层6。
所述回灌井4的作用，是向所述侧壁5外侧的土层内进行水力补给,同时阻止或减少地面建筑物下的地下水向降水区流动,使建筑物下原有的地下水位保持不变并维持土中原有的应力状态，从而减小所述基坑1外地面的沉降量，降低基坑降水对邻近建筑物的影响。所述的回灌井4可以根据所述基坑1外地面的
可能沉降程度按一定的数量排布，图示实施例中分别排布在所述止水帷幕2外侧的回灌井4为5个。
所述止水帷幕2的作用，是防止所述侧壁5的水渗流到基坑1的内部。一般情况下是将其如图示实施例那样设置在所述基坑1的四周。
所述抽水井3的作用，是将所述基坑1内的水及时抽出，以使基坑1的内部保持干燥，从而方便土方开挖和支护结构的施工。若干个所述的抽水井3可以如图示实施例那样以每四个井孔为一组呈菱形状态排布，也可以以每三个井孔为一组呈三角形状态排布。当其以每四个井孔为一组呈菱形状态排布时，所述抽水井3在菱形长边的井孔间距为7-8m，菱形短边的井孔间距为6-7m。
所述粘土层6和水泥土层7的作用，是利用自身渗透系数小的特性，阻止地下水从所述基坑1的底部渗入到所述的基坑1内，以避免涌水或流沙等破坏现象的发生。为了适应多种工况，所述的水泥土层7也可以用水泥砂浆或粉煤灰代替。
本发明基坑降水系统的施工方法如下：
（1）首先进行所述基坑1的开挖，当开挖到规定深度时，继续下挖20cm；
（2）在所述基坑1的底部铺设粘土层6，并用震动夯机夯实，然后铺设水泥土层7，二者的厚度均不小于10cm，同时要求所述水泥土层7与所述止水帷幕2接触的部位要加大水泥用量，即：所述水泥土层7在该部位水泥与土的比例为1:2，在其他部位水泥与土的比例为1:10；
（3）用经纬仪确定所述抽水井3和所述回灌井4的井点中心位置，并以白灰画圈做出标记，要求各井点中心位置的误差控制在30mm以内；
（4）用钻机对前述已确定井点位置的抽水井3进行井孔钻进，规定其井孔直径为200-300mm，井孔深度为15-20m；
（5）用钻机对前述已确定井点位置的回灌井4进行井孔钻进，规定其井孔直径为150-200mm，井孔深度为12-14m；
（6）用三轴搅拌机施工止水帷幕2，规定所述止水帷幕2的厚度为1.2-1.5m，其高度为15-18m，其与所述回灌井4的中心距离为0.8-1.2m；
（7）用水泵抽出所述抽水井3中的水，回灌到所述的回灌井4中，单井的出水量可根据其所在地层的富水情况确定，一般为6-12m3/h；
（8）在抽水过程中，随时观察出水量与所述抽水井3中水位降深的情况，并据此调整抽水量的大小，直至完成系统施工。
以上参照和实施例，对本发明进行了示意性描述，该描述没有限制性。本领域的普通技术人员应能理解，在实际应用中，本发明系统的结构设置和施工方法均可能发生某些改变，而其他人员在其启示下也可能做出相似设计。需要指出的是，只要不脱离本发明的设计宗旨，所有显而易见的改变及其相似设计，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基坑降水系统，包括基坑，其特征是，所述基坑四周的侧壁处设置有止水帷幕，所述止水帷幕的外侧设置有回灌井，所述的基坑内设置有抽水井，所述基坑的底部设置有粘土层和水泥土层。
2.根据权利要求1所述的基坑降水系统，其特征是，所述的回灌井顺所述止水帷幕的长度单排布置，其井孔直径为150-200mm，井孔深度为12-14m。
3.根据权利要求1所述的基坑降水系统，其特征是，所述止水帷幕的厚度为1.2-1.5m，其高度为15-18m，其与所述回灌井的中心距离为0.8-1.2m。
4.根据权利要求1所述的基坑降水系统，其特征是，所述的抽水井以每四个井孔为一组呈菱形状态排布或以每三个井孔为一组呈三角形状态排布，其井孔直径为200-300mm，井孔深度为15-20m。
5.根据权利要求4所述的基坑降水系统，其特征是，当所述的抽水井以每四个井孔为一组呈菱形状态布置时，其菱形长边的井孔间距为7-8m，菱形短边的井孔间距为6-7m。
6.根据权利要求1所述的基坑降水系统，其特征是，所述粘土层和水泥土层的厚度均为10cm。
7.根据权利要求1所述的基坑降水系统，其特征是，所述的水泥土层可以是水泥砂浆或粉煤灰。
8.一种基坑降水系统的施工方法，其特征是，它包括以下步骤：
（1）开挖基坑，当开挖到要求深度时，继续下挖20cm；
（2）在挖好的基坑底部铺设粘土层，并用震动夯机夯实，然后再铺设水泥土层，要求所述的水泥土层在与所述止水帷幕接触的部位水泥与土的比例为1:2，其他部位水泥与土的比例为1:10；
（3）确定各抽水井和回灌井的井点中心位置，并做出标记，其位置误差应控制在30mm以内；
（4）对已确定位置的抽水井进行井孔钻进，规定其直径为200-300mm，深度为15-20m；
（5）对已确定位置的回灌井进行井孔钻进，规定其直径为150-200mm，深度为12-14m；
（6）进行所述止水帷幕的施工，规定其厚度为1.2-1.5m，其高度为15-18m，其与所述回灌井的中心距离为0.8-1.2m；
（7）从所述的抽水井中抽水并回灌到所述的回灌井中，单井出水量为6-12m3/h；
（8）在抽水过程中随时观察出水量与所述抽水井中水位降深的情况，并据此调整抽水量，直至完成系统施工。
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