CN110552362A - 混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法，包括以下步骤：在承压水地层基坑开挖区域四周施作维护结构，并在基坑开挖区域居中设置混合降水井，通过混合降水井进行降水操作，在基坑开挖区域开始执行基坑挖掘作业；在挖掘过程中，当基坑的基底出现反水、湿软的情况时，停止基坑挖掘作业，在基底的四周沿着维护结构设置多个轻型井；在多个轻型井设置完成后，通过混合降水井和多个轻型井同时进行降水操作，继续执行基坑挖掘作业；待基坑挖掘至设计标高后，在基底布置集水组件，将混合降水井和多个轻型井中的水汇集至集水组件以同时进行降水操作，直至完成基坑支护后对集水组件的出水口进行封堵，完成基坑降水作业。

Description

混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法

技术领域

本发明涉及地下工程降水技术领域，具体涉及一种混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法。

背景技术

随着地下空间的开发利用，越来越多的地质被揭示，在不同地质条件下需要使用不同的施工工艺。在城市地铁工程施工过程中，由于受到不同因素的影响，导致车站基坑降水效果不佳，尤其在承压水地带，由于水压大，基底反水多，严重制约了施工的正常进行。

发明内容

本发明提供一种混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法，避免了基底发生涌水，保证所述基坑挖掘的顺利进行；使得所述基坑开挖区域尽快达到挖掘条件，所述基坑挖掘作业能够顺利进行，有效地解决了所述基底反水、湿软、施工难度大的问题，提高了所述基坑施工的效率；有效的解决了在所述基坑施工完成后，各排水管口封堵困难的问题，提高了施工的效率。

本发明提供的混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法，包括以下步骤：S1)在承压水地层基坑开挖区域四周施作维护结构，并在所述基坑开挖区域居中设置混合降水井，通过所述混合降水井进行降水操作直至所述基坑开挖区域的土层条件达到基坑挖掘条件后，在所述基坑开挖区域开始执行基坑挖掘作业；S2)在挖掘过程中，当所述基坑的基底出现反水、湿软的情况时，停止基坑挖掘作业，在所述基底的四周沿着所述维护结构设置多个轻型井；S3)在所述多个轻型井设置完成后，通过所述混合降水井和所述多个轻型井同时进行降水操作直至所述基底的土层条件达到基坑挖掘条件，继续执行基坑挖掘作业；S4)待基坑挖掘至设计标高后，在所述基底布置集水组件，将所述混合降水井和所述多个轻型井中的水汇集至所述集水组件以同时进行降水操作，直至完成基坑支护后对所述集水组件的出水口进行封堵，完成基坑降水作业。

优选地，所述基坑挖掘条件为：土层无湿软和积水情况。

优选地，所述步骤S2)中，所述多个轻型井沿着所述维护结构呈口字型布置。

优选地，所述步骤S3)中，通过所述混合降水井和所述多个轻型井同时进行降水操作，包括：在所述混合降水井内设置垂直延伸至所述基坑外的混合井抽水管，并在所述混合降水井的井底设置与所述混合井抽水管连接的抽水泵，通过所述抽水泵将所述混合降水井中的水从挖掘中的基坑中排出；在所述多个轻型井内分别设置轻型井抽水管，所述轻型井抽水管沿着所述维护结构垂直延伸至所述基坑外，并将所述轻型井抽水管与对应的地面真空水泵连接，通过所述真空水泵将所述多个轻型井中的水从挖掘中的基坑中排出。

优选地，在所述步骤S4)中，所述集水组件包括：止水法兰、汇水大管以及多根排水管。

优选地，在所述步骤S4)中，待基坑挖掘至设计标高后，在所述基底布置集水组件，包括：在所述基底所述混合井抽水管位置处设置所述止水法兰，将所述混合井抽水管垂直穿过所述止水法兰延伸至挖掘中的基坑之外；在所述基底沿着所述多个轻型井设置一条与所述多个轻型井抽水管连通的呈口字型布置的汇水大管，所述汇水大管与设置为朝向不同方向的多根排水管连通，并将所述多根排水管穿过所述止水法兰延伸至挖掘中的基坑之外。

优选地，所述多根排水管以所述混合降水井为中心均匀布置。

优选地，所述多根排水管设置在呈口字型布置的汇水大管内侧与所述汇水大管呈田字型布置。

优选地，所述止水法兰的外壁上环向开设有与所述多个排水管对应的排水孔，所述多个排水管分别穿过对应的排水孔并从所述止水法兰穿出延伸至挖掘中的基坑之外。

优选地，在所述步骤S4)中，所述基坑支护包括：在所述基底布置的集水组件上进行浇筑形成基坑底板；所述对所述集水组件的出水口进行封堵包括：封堵所述止水法兰的开口以封堵所述集水组件的出水口。

本发明提供的混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法，首先使用所述混合降水井进行降水操作，直至所述基坑开挖区域的土层条件达到基坑挖掘条件，避免了基底发生涌水，保证所述基坑挖掘的顺利进行；通过所述混合降水井和所述多个轻型井同时进行降水操作直至所述基底的土层条件达到基坑挖掘条件，使得所述基坑开挖区域尽快达到挖掘条件，所述基坑挖掘作业能够顺利进行，有效地解决了所述基底反水、湿软、施工难度大的问题，提高了所述基坑施工的效率；将所述混合降水井和所述多个轻型井均接入所述集水组件，在完成基坑支护后对所述集水组件的出水口进行封堵，工程量小作业效率高，有效的解决了在所述基坑施工完成后，各排水管口封堵困难的问题，提高了施工的效率。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明实施方式的混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法中的混合井和轻型井在承压水地层中的纵向剖面图；

图2是根据本发明实施方式的混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法中的轻型井、排水管、止水法兰以及汇水大管在承压水地层中的水平面布置图；

图3是根据本发明实施方式的混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法中的止水法兰的结构示意图。

附图标记说明

1 维护结构 2 混合降水井

3 基底 4 轻型井

5 基坑底板 6 混合井抽水管

7 排水管 8 止水法兰

9 汇水大管 10 排水孔

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

下面结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细描述。

如图1-图3所示，本发明提供一种混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法，包括以下步骤：S1)在承压水地层基坑开挖区域四周施作维护结构1，并在所述基坑开挖区域居中设置混合降水井2，通过所述混合降水井2进行降水操作直至所述基坑开挖区域的土层条件达到基坑挖掘条件后，在所述基坑开挖区域开始执行基坑挖掘作业；S2)在挖掘过程中，当所述基坑的基底3出现反水、湿软的情况时，停止基坑挖掘作业，在所述基底3的四周沿着所述维护结构1设置多个轻型井4；S3)在所述多个轻型井4设置完成后，通过所述混合降水井2和所述多个轻型井4同时进行降水操作直至所述基底3的土层条件达到基坑挖掘条件，继续执行基坑挖掘作业；S4)待基坑挖掘至设计标高后，在所述基底3布置集水组件，将所述混合降水井2和所述多个轻型井4中的水汇集至所述集水组件以同时进行降水操作，直至完成基坑支护后对所述集水组件的出水口进行封堵，完成基坑降水作业。

根据本发明的技术方案，基坑降水施工方法包括步骤：S1)在承压水地层基坑开挖区域四周施作维护结构1，并在所述基坑开挖区域居中设置混合降水井2，通过所述混合降水井2进行降水操作直至所述基坑开挖区域的土层条件达到基坑挖掘条件后，在所述基坑开挖区域开始执行基坑挖掘作业。所述维护结构1用于阻断地层中承压水的补给路径，所述混合降水井2用于初步进行降水作业，通常在基坑工程开挖作业之前首先使用所述混合降水井2进行降水操作，直至所述基坑开挖区域的土层条件达到基坑挖掘条件，所述基坑挖掘条件为：土层无湿软和积水情况，在所述基坑开挖区域开始执行基坑挖掘作业，避免了基底发生涌水，保证所述基坑挖掘的顺利进行。

由于承压水地层中存水量大，存在底部补给水情况，或者出现所述维护结构1未能有效阻断承压水补给路径的情况，仅使用所述混合降水井2进行降水操作无法满足基坑继续挖掘的条件，根据本发明的技术方案，步骤S2)在挖掘过程中，当所述基坑的基底3出现反水、湿软的情况时，停止基坑挖掘作业，在所述基底3的四周沿着所述维护结构1设置多个轻型井4，以解决所述基底3反水和湿软的情况，保证所述基坑挖掘作业的顺利进行。

根据本发明的一种实施方式，优选地，所述步骤S2)中，所述多个轻型井4沿着所述维护结构1呈口字型布置，能够避免所述多个轻型井4占用所述基坑的挖掘区域，影响所述基坑的挖掘作业；同时能够将通过所述维护结构1位置进入挖掘区域的补给水及时排出，增强了排水的效果，保证所述基坑挖掘的顺利进行。

根据本发明的技术方案，步骤S3)在所述多个轻型井4设置完成后，通过所述混合降水井2和所述多个轻型井4同时进行降水操作直至所述基底3的土层条件达到基坑挖掘条件，继续执行基坑挖掘作业；所述混合降水井2设置在所述基坑开挖区域中央，所述多个轻型井4设置在所述基坑开挖区域四周，使用所述混合降水井2和所述多个轻型井4组合进行降水操作，通过两种不同的降水方式能够均匀的疏干土层中的水分，使得所述基坑开挖区域尽快达到挖掘条件，所述基坑挖掘作业能够顺利进行，有效地解决了所述基底反水、湿软、施工难度大的问题，提高了所述基坑施工的效率。

根据本发明的一种实施方式，所述步骤S3)中，通过所述混合降水井2和所述多个轻型井4同时进行降水操作，包括：在所述混合降水井2内设置垂直延伸至所述基坑外的混合井抽水管6，并在所述混合降水井2的井底设置与所述混合井抽水管6连接的抽水泵，通过所述抽水泵将所述混合降水井2中的水从挖掘中的基坑中排出；在所述多个轻型井4内分别设置轻型井抽水管，所述轻型井抽水管沿着所述维护结构1垂直延伸至所述基坑外，并将所述轻型井抽水管与对应的地面真空水泵连接，通过所述真空水泵将所述多个轻型井4中的水从挖掘中的基坑中排出，所述混合井抽水管6和每个所述轻型井4分别通过对应的水泵排水，提高了排水的效率，使得所述基坑挖掘能够顺利进行，提高了施工效率。

根据本发明的一种实施方式，在所述基底3的土层条件达到基坑挖掘条件时，可以采用小挖机配合长臂挖机对所述基坑挖掘区域的中部进行挖掘，再使用人工挖掘清理所述维护结构1周围土体，直至所述基坑挖掘至设计标高。

在所述基坑挖掘至设计标高后，为保证基坑的安全需要继续进行降水操作，能够有效的防止了基坑反水；根据本发明的技术方案，步骤S4)待基坑挖掘至设计标高后，在所述基底3布置集水组件，将所述混合降水井2和所述多个轻型井4中的水汇集至所述集水组件以同时进行降水操作，直至完成基坑支护后对所述集水组件的出水口进行封堵，完成基坑降水作业。由于所述混合降水井2和所述多个轻型井4的排水管口较多，逐一进行封堵工程量大效率低，将所述混合降水井2和所述多个轻型井4均接入所述集水组件，在完成基坑支护后对所述集水组件的出水口进行封堵，工程量小作业效率高，有效的解决了在所述基坑施工完成后，各排水管口封堵困难的问题，提高了施工的效率。

根据本发明的一种实施方式，优选地，在所述步骤S4)中，所述集水组件包括：止水法兰8、汇水大管9以及多根排水管7。

根据本发明的一种实施方式，优选地，在所述步骤S4)中，待基坑挖掘至设计标高后，在所述基底3布置集水组件，包括：在所述基底3所述混合井抽水管6位置处设置所述止水法兰8，将所述混合井抽水管6垂直穿过所述止水法兰8延伸至挖掘中的基坑之外；如图2所示，在所述基底3沿着所述多个轻型井4设置一条与所述多个轻型井抽水管连通的呈口字型布置的汇水大管9，所述汇水大管9与设置为朝向不同方向的多根排水管7连通，并将所述多根排水管7穿过所述止水法兰8延伸至挖掘中的基坑之外。所述混合井抽水管6中的水通过所述混合井抽水管6排到基坑之外，所述多个轻型井4中的水汇入所述汇水大管9中，所述汇水大管9与所述多根排水管7连接将水排到基坑之外，所述混合井抽水管6和所述多根排水管7均接入所述止水法兰8延伸至挖掘中的基坑之外。

根据本发明的一种实施方式，如图2所示，优选地，所述多根排水管7以所述混合降水井2为中心均匀布置，所述多根排水管7设置在呈口字型布置的汇水大管9内侧与所述汇水大管9呈田字型布置，使得所述汇水大管9中不同方向的水能够同时排出，提高了排水的效率。

根据本发明的一种实施方式，如图3所示，优选地，所述止水法兰8的外壁上环向开设有与所述多个排水管7对应的排水孔10，所述多个排水管7分别穿过对应的排水孔10并从所述止水法兰8穿出延伸至挖掘中的基坑之外。所述排水孔10的孔径与所述排水管7的外径相适应，不同方向的所述排水管7从对应的排水孔10穿入所述止水法兰8内，并从所述止水法兰8穿出延伸至挖掘中的基坑之外，安装方便稳固，保证了排水作业的顺利进行。

在完成所述基坑挖掘作业后，需要对所述基坑进行支护作业，期间需要继续进行排水作业，因此使得所述止水法兰8露出所述基坑的底部支护结构，将所述汇水大管9以及所述止水法兰8之下的所述混合井抽水管6和所述多根排水管7均埋置在所述基坑底部支护结构以下，避免了所述混合井抽水管6和所述多根排水管7穿过所述基坑底部支护结构，影响所述基坑底部支护结构的强度，根据本发明的一种实施方式，优选地，在所述步骤S4)中，所述基坑支护包括：在所述基底3布置的集水组件上进行浇筑形成基坑底板5；所述对所述集水组件的出水口进行封堵包括：封堵所述止水法兰8的开口以封堵所述集水组件的出水口，解决了在所述基坑施工后，对各排水管进行封堵难的问题。

根据本发明的一种实施方式，在待挖掘基坑面积较大的情况下，可以将所述待挖掘基坑划分为多个基坑开挖区域，所述每个基坑开挖区域均按照步骤S1)-S4)进行施工，保证所述基坑挖掘的顺利进行。

本发明的目的是提供一种混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法，首先使用所述混合降水井2进行降水操作，直至所述基坑开挖区域的土层条件达到基坑挖掘条件，避免了基底发生涌水，保证所述基坑挖掘的顺利进行；通过所述混合降水井2和所述多个轻型井4同时进行降水操作直至所述基底3的土层条件达到基坑挖掘条件，使得所述基坑开挖区域尽快达到挖掘条件，所述基坑挖掘作业能够顺利进行，有效地解决了所述基底反水、湿软、施工难度大的问题，提高了所述基坑施工的效率；将所述混合降水井2和所述多个轻型井4均接入所述集水组件，在完成基坑支护后对所述集水组件的出水口进行封堵，工程量小作业效率高，有效的解决了在所述基坑施工完成后，各排水管口封堵困难的问题，提高了施工的效率。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种混合井和轻型井在承压水地层中的基坑降水施工方法，其特征在于，所述基坑降水施工方法包括以下步骤：

S1)在承压水地层基坑开挖区域四周施作维护结构(1)，并在所述基坑开挖区域居中设置混合降水井(2)，通过所述混合降水井(2)进行降水操作直至所述基坑开挖区域的土层条件达到基坑挖掘条件后，在所述基坑开挖区域开始执行基坑挖掘作业；

S2)在挖掘过程中，当所述基坑的基底(3)出现反水、湿软的情况时，停止基坑挖掘作业，在所述基底(3)的四周沿着所述维护结构(1)设置多个轻型井(4)；

S3)在所述多个轻型井(4)设置完成后，通过所述混合降水井(2)和所述多个轻型井(4)同时进行降水操作直至所述基底(3)的土层条件达到基坑挖掘条件，继续执行基坑挖掘作业；

S4)待基坑挖掘至设计标高后，在所述基底(3)布置集水组件，将所述混合降水井(2)和所述多个轻型井(4)中的水汇集至所述集水组件以同时进行降水操作，直至完成基坑支护后对所述集水组件的出水口进行封堵，完成基坑降水作业。

2.根据权利要求1所述的基坑降水施工方法，其特征在于，所述基坑挖掘条件为：土层无湿软和积水情况。

3.根据权利要求1所述的基坑降水施工方法，其特征在于，所述步骤S2)中，所述多个轻型井(4)沿着所述维护结构(1)呈口字型布置。

4.根据权利要求1所述的基坑降水施工方法，其特征在于，所述步骤S3)中，通过所述混合降水井(2)和所述多个轻型井(4)同时进行降水操作，包括：

在所述混合降水井(2)内设置垂直延伸至所述基坑外的混合井抽水管(6)，并在所述混合降水井(2)的井底设置与所述混合井抽水管(6)连接的抽水泵，通过所述抽水泵将所述混合降水井(2)中的水从挖掘中的基坑中排出；

在所述多个轻型井(4)内分别设置轻型井抽水管，所述轻型井抽水管沿着所述维护结构(1)垂直延伸至所述基坑外，并将所述轻型井抽水管与对应的地面真空水泵连接，通过所述真空水泵将所述多个轻型井(4)中的水从挖掘中的基坑中排出。

5.根据权利要求1所述的基坑降水施工方法，其特征在于，在所述步骤S4)中，所述集水组件包括：止水法兰(8)、汇水大管(9)以及多根排水管(7)。

6.根据权利要求5所述的基坑降水施工方法，其特征在于，在所述步骤S4)中，待基坑挖掘至设计标高后，在所述基底(3)布置集水组件，包括：

在所述基底(3)所述混合井抽水管(6)位置处设置所述止水法兰(8)，将所述混合井抽水管(6)垂直穿过所述止水法兰(8)延伸至挖掘中的基坑之外；

在所述基底(3)沿着所述多个轻型井(4)设置一条与所述多个轻型井抽水管连通的呈口字型布置的汇水大管(9)，所述汇水大管(9)与设置为朝向不同方向的多根排水管(7)连通，并将所述多根排水管(7)穿过所述止水法兰(8)延伸至挖掘中的基坑之外。

7.根据权利要求6所述的基坑降水施工方法，其特征在于，所述多根排水管(7)以所述混合降水井(2)为中心均匀布置。

8.根据权利要求7所述的基坑降水施工方法，其特征在于，所述多根排水管(7)设置在呈口字型布置的汇水大管(9)内侧与所述汇水大管(9)呈田字型布置。

9.根据权利要求5所述的基坑降水施工方法，其特征在于，所述止水法兰(8)的外壁上环向开设有与所述多个排水管(7)对应的排水孔(10)，所述多个排水管(7)分别穿过对应的排水孔(10)并从所述止水法兰(8)穿出延伸至挖掘中的基坑之外。

10.根据权利要求5所述的基坑降水施工方法，其特征在于，在所述步骤S4)中，所述基坑支护包括：在所述基底(3)布置的集水组件上进行浇筑形成基坑底板(5)；

所述对所述集水组件的出水口进行封堵包括：封堵所述止水法兰(8)的开口以封堵所述集水组件的出水口。