CN105804124A - 地下工程用防突涌水压控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于所述水压控制方法包括如下步骤：在所述基础底板上竖向设置一具有开关阀门的套管并固定，在所述套管中施作一贯穿所述基础底板直至下方土体的泄水孔，关闭所述开关阀门；使所述套管下端口连接所述泄水孔、上端口连接一水压控制管路。本发明的优点是，通过在具有开关阀门的套管内进行成孔，以防止在钻穿基础底板以后发生地下水突涌；通过水压控制管路泄水减压，可有效控制基础底板下的地下水水头大小，确保地下室基础底板抗浮水位稳定、泄水不流砂、止水可靠。
Description
技术领域
本发明属于地下工程技术领域，具体涉及一种地下工程用防突涌水压控制方法。
背景技术
由于地下水的影响，水压过大，地下工程往往会涉及到抗浮问题，工程中抗浮一般通过设置抗浮桩或锚杆、增加配重等来实现。但因抗拔桩或锚杆失效、或抗浮设计安全储备较少，上部结构荷载未能完全施加，一些工程出现所受水压力大于结构自重的情况，表现为基础上浮，局部结构梁、柱开裂等，严重影响地下工程本身的安全及正常使用。
出现上述问题后必须采取有效的水压处理措施，由于原先的抗拔桩或锚杆布置紧密，数量较多，通过常规的补抗浮桩或锚杆进行加固的方法操作空间已经不满足要求，另外补设抗浮桩或锚杆仍然不能控制地下水水头，不能根据需要调节水压，基础上浮的危险仍然存在，因此具有可操作性、能有效控制水压的新型工程方案有待提出。
目前，在泄水减压结构的施工过程中，往往会在基础底板上设置承压泄水井或泄水孔，防止所施工结构自重不足以抵抗地下水浮力时造成结构整体上浮。然而在地下室基础底板上开设泄水井或泄水孔时，由于需要钻穿基础底板将会造成大量地下水喷涌，这种情况下，大多采用砂包堆压，施工不得不在涌水的情况下进行，给施工造成了极大的不便和困难。
发明内容
本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种地下工程用防突涌水压控制方法，该水压控制方法通过在水压控制管路的下部连接具有开关阀门的套管，以避免在基础底板上开设泄水孔时发生地下水突涌的情况。
本发明目的实现由以下技术方案完成：
一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于所述水压控制方法包括如下步骤：在所述基础底板上竖向设置一具有开关阀门的套管并固定，在所述套管中施作一贯穿所述基础底板直至下方土体的泄水孔，关闭所述开关阀门；使所述套管下端口连接所述泄水孔、上端口连接一水压控制管路。
将所述套管竖向设置于所述基础底板上的方法为：在所述基础底板上开设一凹槽，所述凹槽深度小于所述基础底板的厚度，将所述套管置入所述凹槽中并固定。
在所述套管中施作所述泄水孔的方法为：开启所述开关阀门，在所述套管中利用钻杆装置将所述基础底板钻穿直至下方土体中形成泄水孔；之后将所述钻杆装置提离所述套管，并关闭所述开关阀门。
所述开关阀门位于所述套管中高出于所述基础底板上表面的位置。
将所述水压控制管路与所述套管上端口连通，所述水压控制管路包括若干沿竖向间隔分布的横管；根据水头高度控制要求，使所述水压控制管路中对应所述水头高度的所述横管保持通路，并使其余所述横管关断，地下水经所述水压控制管路中开启的所述横管排出。
所述水压控制管路包括至少两竖管以及沿所述竖管间隔设置的至少两横管，其中一所述竖管下端作为进水口同所述套管连通，另一所述竖管下端作为出水口，各所述横管两端分别与两所述竖管相连通，且各所述横管上设置有开关阀门。
所述水压控制管路由分别与所述套管相连通的排水管路以及排水支路组成，所述排水管路中设置有压力可调节安全阀，所述排水支路中设置有开关阀门；关闭所述排水支路中的开关阀门，并设置所述压力可调节安全阀的预设排水压力值，当地下水压力值超过所述预设排水压力值时，所述排水管路中的所述压力可调节安全阀自动打开进行排水；当地下水流量超过所述排水管路的排量时，开启所述排水支路中的所述开关阀门进行辅助排水。
所述套管与所述水压控制管路之间经滤管连通，所述滤管中设置有滤芯。
所述水压控制管路的出水口连接中水管道或集水井。
本发明的优点是，通过在具有开关阀门的套管内进行成孔，以防止在钻穿基础底板以后发生地下水突涌；通过水压控制管路泄水减压，可有效控制基础底板下的地下水水头大小，确保地下室基础底板抗浮水位稳定、泄水不流砂、止水可靠。
附图说明
图1为本发明将具有开关阀门的套管设置于基础底板上的示意图；
图2为本发明在基础底板上开设泄水孔的施工示意图；
图3为本发明中通过排水管和排水支管进行泄水减压的示意图；
图4为本发明中利用水压自动控制管路进行泄水减压的示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-4，图中标记1-25分别为：基础底板1、凹槽2、套管3、开关阀门4、角铁5、螺丝6、水泥砂浆7、钻杆装置8、泄水孔9、土层10、集水井11、滤管12、开关阀门13、出水管14、排水管15、排水支管16、压力可调节安全阀17、压力表18、压力调节装置19、开关阀门20、单向阀21；进水管路22、进水管221、进水支管222、单向阀223、开关阀门224、开关阀门225、洗井管226；水压控制管路23、竖管231、竖管232、横管233、横管234、横管235、横管236、开关阀门237、开关阀门238；出水管路24、出水管241、流量计242；集水坑25、水位面251。
实施例1：
如图1、2、3所示，为了克服地下工程所受水压力大于结构自重的情况以及现有地下室内泄水孔开孔过程中，由于钻穿基础底板造成大量地下水喷涌的不足，本实施例提供了一种地下工程用防突涌水压控制方法，该水压控制方法具体包括如下步骤：
（1）首先，在地下室内的基础底板1上开设一凹槽2，该凹槽2由大变小呈两段式阶梯状，需要说明的是，凹槽2并不钻穿基础底板1，在基础底板1上预留有一定厚度的底板，以防下部土层10内地下水喷涌而出，凹槽2的开设深度占基础底板1厚度的1/2—3/4；
（2）之后，选取一具有开关阀门4的套管3，将套管3的下端口插入凹槽2内底部，但不穿过基础底板1；待插入完毕后，利用角铁5将套管3同凹槽2之间固定连接，即角铁5的一侧板与套管3侧壁焊接固定，另一侧板则与凹槽2的上段底板通过螺丝6螺纹固定连接；套管3上部高出于基础底板1的表面，开关阀门4应设置于套管3上部以便于工作人员对其进行启闭操作；
（3）为了进一步对套管3进行固定限位，在套管3外壁与凹槽2之间的空隙内灌注水泥砂浆7；
（4）待前述灌注的水泥砂浆7凝固并达到一定强度后，开启套管3内的开关阀门4，然后将一钻杆装置8深入至套管3内底部，并利用该钻杆装置8开设泄水孔9，即，钻穿基础底板1直至其下方的土层10中，形成与地下水相通的泄水孔9；
（5）待泄水孔9施工完毕后，土层10内的地下水将会产生突涌现象，因此需要迅速上提钻杆装置8使其脱离套管3，并立即关闭开关阀门4；
（6）在套管3的上端口套接滤管12，滤管12再外接排水管路，其中，滤管12中设置有滤芯装置，可对地下水中的泥砂以及其他物理颗粒进行反滤，防止泥砂流失；滤管12的上端口安装一出水管14，该出水管14外接两条排水管路，一条为排水管15，另一条为排水支管16；
将排水管15的出水口接通至集水井11中，其管路中依次设置有压力可调节安全阀17、开关阀门20以及单向阀21；其中，压力可调节安全阀17由压力表18以及压力调节装置19组成，压力调节装置19内具有一预设排水压力值，当基础底板1下方的地下水压力达到预设排水压力值时，压力可调节安全阀17将开启以使所在的排水管13管路构成通路，此时开始排水泄压；开关阀门14可供操作人员手动进行管路的启闭，单向阀15用以防止地下水回流；
排水支管16的出水口则可接通至其它的集水井或集水容器中，即，当地下水水压大、排水量大时，可开启排水支管16中的开关阀门13，辅助排水以加快排水速度；
（7）待水压控制管路安装完毕后，打开开关阀门4以及开关阀门20，同时关闭开关阀门13，调节设置压力可调节安全阀17至适当的预设排水压力值；当基础底板1下方地下水压力达到前述的预设排水压力值时，压力可调节安全阀17自动打开以使排水管15构成通路，此时开始排水泄压；在排水泄压的过程中，滤管12可对地下水进行反滤，以防止基础底板1下部泥砂流失；
（8）当地下水水压大、排水量大时，同时开启排水支管11中的开关阀门12，以进行辅助排水，从而加快排水速度。
实施例2：
如图1、2、4所示，本实施例具体涉及一种地下工程用防突涌水压控制方法，具体包括如下步骤：
（1）首先，在地下室内的基础底板1上选定若干位置开设凹槽2，该凹槽2由大变小呈两段式阶梯状，需要说明的是，凹槽2并不钻穿基础底板1，在基础底板1上预留有一定厚度的底板，以防下部土层10内地下水喷涌而出，凹槽2的开设深度占基础底板1厚度的1/2—3/4；
（2）之后，选取一具有开关阀门4的套管3，将套管3的下端口插入凹槽2内底部，但不穿过基础底板1；待插入完毕后，利用角铁5将套管3同凹槽2之间固定连接，即角铁5的一侧板与套管3侧壁焊接固定，另一侧板则与凹槽2的上段底板通过螺丝6螺纹固定连接；套管3上部高出于基础底板1的表面，开关阀门4应设置于套管3上部以便于工作人员对其进行启闭操作；
（3）为了进一步对套管3进行固定限位，在套管3外壁与凹槽2之间的空隙内灌注水泥砂浆7；
（4）待前述灌注的水泥砂浆7凝固并达到一定强度后，开启套管3内的开关阀门4，然后将一钻杆装置8深入至套管3内底部，并利用该钻杆装置8开设泄水孔9，即，钻穿基础底板1直至其下方的土层10中，形成与地下水相通的泄水孔9；
（5）待泄水孔9施工完毕后，土层10内的地下水将会产生突涌现象，因此需要迅速上提钻杆装置8使其脱离套管3，并立即关闭开关阀门4；
（6）在套管3的上端口依次连接设置进水管路22、水压控制管路23以及出水管路24；
进水管路22包括进水管221、进水支管222、开关阀门224以及单向阀223；其中，进水管221同前述套管3的上口连通，进水支管222位于进水管221的一侧并与其相连通，前述的开关阀门224以及单向阀223设置于进水支管222中，该单向阀223提供单一流向，使进水管221中的地下水只能由进水管221向进水支管222方向流动，防止地下水逆向回流、夹带空气进入进水管221及套管3中，避免空气与地下水中的矿物质产生化学作用，结垢堵塞管路；
水压控制管路23包括两根竖管231和232、四根横管233-236；其中，竖管231的下端作为进水口与进水支管222相连通，竖管232的下端作为出水口与出水管路24相连通，各横管233-236自下而上沿竖向设置于不同高度，且横管的两端分别与竖管231和竖管232连通，各横管233-236中分别设置有开关阀门237；需要说明的是，在本实施例中，横管233两端分别与竖管231下端进水口和竖管232下端出水口连通，且在竖管231上设置有开关阀门238，开关阀门238位于横管233和横管234之间的高度；
出水管路24包括出水管241以及流量计242，其中，出水管241进水口同竖管232下端连通、出水口则接入集水坑25的水位面251以下深度，以避免其出水口处由于空气与矿物质的作用而产生结垢进而堵塞出水口；流量计242安装于出水管241中，用以测量泄水量、监测地下水位和水压；
（7）在进行泄水减压时，进水管路22的开关阀门224处于开启状态；通过套管3汇集基础底板1下方土层10中的地下水；地下水经流入进水管路30中的进水管路22，继而转至进水支管222，经过单向阀223后，继续流入水压控制管路23中，根据所需控制的地下水水头大小，选择对应开启的横管233-236中的开关阀门237中的其中一个，则可将地下水泄水减压至其相应横管所处高度，以达到合理平衡建筑结构自重与地下水浮力的目的，即：
若需将地下水泄水减压至不超过横管233的高度，则关闭开关阀门238，开启横管233上的开关阀门237，使地下水流经横管233后，经出水管241流入集水坑25中；
若需将地下水泄水减压至不超过横管234的高度，则关闭横管233上的开关阀门237，开启开关阀门238以及横管234上的开关阀门237，使地下水流经横管234后，经出水管241流入集水坑25中；
若需将地下水泄水减压至不超过横管235的高度，则关闭横管233上的开关阀门237和横管234上的开关阀门237，开启开关阀门238以及横管235上的开关阀门237，使地下水流经横管235后，经出水管241流入集水坑25中；
若需将地下水泄水减压至不超过横管236的高度，则开启开关阀门238以及横管236上的开关阀门237，并关闭其余开关阀门237，使地下水流经横管236后，经出水管241流入集水坑25中；
（8）当需要对套管3进行冲洗时，关闭进水支管222上的开关阀门224，同时开启洗井管226上的开关阀门225，将连接高压水泵的细管伸入至套管3中，通过外接的高压水泵冲水对套管3进行洗井，也可以直接由高压水管连接套管3的上端进行冲水洗井，防止因长期使用造成土体细颗粒聚集堵塞滤套管3以及泄水孔9。
Claims (9)
1.一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于所述水压控制方法包括如下步骤：在所述基础底板上竖向设置一具有开关阀门的套管并固定，在所述套管中施作一贯穿所述基础底板直至下方土体的泄水孔，关闭所述开关阀门；使所述套管下端口连接所述泄水孔、上端口连接一水压控制管路。
2.根据权利要求1所述的一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于将所述套管竖向设置于所述基础底板上的方法为：在所述基础底板上开设一凹槽，所述凹槽深度小于所述基础底板的厚度，将所述套管置入所述凹槽中并固定。
3.根据权利要求1所述的一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于在所述套管中施作所述泄水孔的方法为：开启所述开关阀门，在所述套管中利用钻杆装置将所述基础底板钻穿直至下方土体中形成泄水孔；之后将所述钻杆装置提离所述套管，并关闭所述开关阀门。
4.根据权利要求1所述的一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于所述开关阀门位于所述套管中高出于所述基础底板上表面的位置。
5.根据权利要求1所述的一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于将所述水压控制管路与所述套管上端口连通，所述水压控制管路包括若干沿竖向间隔分布的横管；根据水头高度控制要求，使所述水压控制管路中对应所述水头高度的所述横管保持通路，并使其余所述横管关断，地下水经所述水压控制管路中开启的所述横管排出。
6.根据权利要求5所述的一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于所述水压控制管路包括至少两竖管以及沿所述竖管间隔设置的至少两横管，其中一所述竖管下端作为进水口同所述套管连通，另一所述竖管下端作为出水口，各所述横管两端分别与两所述竖管相连通，且各所述横管上设置有开关阀门。
7.根据权利要求1所述的一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于所述水压控制管路由分别与所述套管相连通的排水管路以及排水支路组成，所述排水管路中设置有压力可调节安全阀，所述排水支路中设置有开关阀门；关闭所述排水支路中的开关阀门，并设置所述压力可调节安全阀的预设排水压力值，当地下水压力值超过所述预设排水压力值时，所述排水管路中的所述压力可调节安全阀自动打开进行排水；当地下水流量超过所述排水管路的排量时，开启所述排水支路中的所述开关阀门进行辅助排水。
8.根据权利要求1所述的一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于所述套管与所述水压控制管路之间经滤管连通，所述滤管中设置有滤芯。
9.根据权利要求1所述的一种地下工程用防突涌水压控制方法，其特征在于所述水压控制管路的出水口连接中水管道或集水井。
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