CN110872844A - 复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，适用于地铁车站施工过程中的基坑降水施工，在基坑内开挖多口管井和基坑周围纵向间隔设置多口过滤型降水井；管井沿地铁车站布设为两排，且位于车站同一侧的管井五口一组呈梅花形布置。本发明采用呈梅花形布置的多口管井可迅速固结基坑内的软弱土体，从而有效改变土体含水率；通过改变基坑底部的土体自身力学性能，改变地质参数，提升土体抗剪强度，增加稳定性，可以有效控制管涌、渗流、坍塌现象，并防止坑底出现回弹隆起现象，保障顺利施工，使地下结构施工过程中不产生异变现象；避免坡体由于降水量不足、降水不及时等因素而导致坍塌和滑移，保障其稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及地铁车站降水施工工艺技术领域，具体涉及复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制。
背景技术
近年，我国大力支持地铁建设，地铁建设过程中伴随着大量的基坑开挖和支护的问题。基坑降水的情况决定了后续施工条件以及基坑开挖的稳定性，因此很有必要针对具体工程进行基坑降水研究。
基坑降水一方面可以保证基坑侧壁与坑底处于干燥环境，防止渗水，降低基坑侧壁土体内的渗流作用，防止流砂，增强基坑的稳定性，为主体施工提供条件；另一方面，降低土的含水量可以提高土体的压缩性等物理力学指标，在支护体系中可以降低主动土压力，提高支护体系的稳定性，减小支护体的位移；此外降水还可以作为一种加固地基的有效方法降水使土的固结度增加，相应的土体有效应力也会增加，进而提高土体的抗剪强度。
发明内容
本发明针对现有技术，提供了复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制采用管井和过滤型降水井配合使用，且管井采用五口一组呈梅花形布置，改变基坑内的土体自身力学性能，改变地质参数，有效控制管涌、渗流、坍塌现象，防止基坑底部回弹隆起，保障顺利施工。
本发明通过下述技术方案实现：所述复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，适用于地铁车站施工过程中的基坑降水施工，在基坑内开挖多口管井和基坑周围纵向间隔设置多口过滤型降水井；管井沿地铁车站布设为两排，且位于车站同一侧的管井五口一组呈梅花形布置。
呈梅花形布置的多口管井可迅速固结基坑内的软弱土体，从而有效改变土体含水率；通过改变基坑底部的土体自身力学性能，改变地质参数，提升土体抗剪强度，增加稳定性，可以有效控制管涌、渗流、坍塌现象，并防止坑底出现回弹隆起现象，保障顺利施工，使地下结构施工过程中不产生异变现象；避免坡体由于降水量不足、降水不及时等因素而导致坍塌和滑移，保障其稳定性。
进一步地，所述过滤型降水井的施工包括以下步骤：
S11）降水井位测量及布设：用钢卷尺定位过滤型降水井的孔位，并插入木桩；
S12）钻孔、换浆：钻机到达孔位后，采用回转钻机成孔，孔径500mm；成孔后换浆并稀释孔内泥浆；
S13）下放滤水管：将滤水管垂直插入托盘的插口，并用3~4根竹片均匀的围在接头处，再用铁丝绑扎，使井管与托盘连接牢固；起吊托盘和沉淀管，待兜底绳吃力后，将垫板抽掉后，再下降，把托盘和第一根滤水管送入孔内，至滤水管上口超出孔口0.5m，停止下降，即开始安装第二根滤水管，如此往复，直至将滤水管下完；滤水管居中，不倾斜，四周灌入滤料；
S14）填砾料：滤水管与孔壁件填充滤料，分层填入；
S15）洗井、下泵：填料后及时洗井，直至排出清水为止；然后下入潜水泵，潜水泵位置位于井口以下约15m，并开始抽水。
进一步地，所述水位调节井为不透水的旱井，其下端埋入地下，所述水位调节井的底部与过滤型降水井底部通过一用于进水和排水的U型进排水管连接。
进一步地，所述管井的施工包括以下步骤：
S31）管井定位：定位管井位置，管井开挖设备和降水管运送到位；
S32）管井成孔：利用钻机在基坑内进行钻井成孔；
S33）替浆及下管：下管前注入清水置换全井孔内泥浆，砂石泵抽出沉渣并测定孔深；然后将井管垂直下方至井孔内；
S34）填滤料：井管下入后立即填入滤料且保持井管外四周均匀、连续填入；
S35）洗井：滤料填入完成后立即进行洗井，并在洗井过程中时刻关注管井内水位以及出水量变化；
S36）水泵设置：将潜水泵安装在管井内，安装完毕后进行试抽水；
S37）排水管路设置：排水管路采用暗排，每个暗排井点做一个工作井，暗排主管线和支管线均设置于地面以下至少0.5m；
S38）抽水要求、试验：排水管路安装、连接完成后，进行抽水试验。
进一步地，在S32）中，选择反循环旋钻机程控，用泥浆护壁，孔口设置护筒，并在孔口一侧设排泥沟、泥浆池；孔径比井管直径大300mm。
进一步地，在S33）中，井管采用无砂混凝土滤水管，在预制混凝土管斜管上放置井管，同时水位以下缠绕尼龙网；当井管下方至管口与进口相差200mm时，接上节井管，接头处用尼龙网包裹严密，并用若干竹条周向均匀竖直分布在井管外，再用铁丝固定井管；井管吊放垂直，并保持在井孔中心；吊装完成后，尽管要高出地面至少200mm，并加盖或捆绑防水雨布。
进一步地，在S34）中，填充的滤料为含泥量不超过3%，粒径3~7mm的鹅卵石；洗井后滤料下沉要及时补充滤料，使滤料的实际填充量不小于滤料理论计算量的92%。
进一步地，S35）中，洗井采用下泵试抽洗井，用潜水泵反复进行抽洗，直至排出清水或者采用空压机由上而下分段洗井。
进一步地，S37）中，排水主管和排水支管、出水管均采用单向阀连接，水从排水支管流经排水主管汇到雨水井；雨水井为一工作井。
进一步地，基坑底部注止水浆，形成坑底隔水层。
本发明所述公开的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，适用于地铁车站施工过程中的基坑降水施工，采用呈梅花形布置的多口管井可迅速固结基坑内的软弱土体，从而有效改变土体含水率；通过改变基坑底部的土体自身力学性能，改变地质参数，提升土体抗剪强度，增加稳定性，可以有效控制管涌、渗流、坍塌现象，并防止坑底出现回弹隆起现象，保障顺利施工，使地下结构施工过程中不产生异变现象；避免坡体由于降水量不足、降水不及时等因素而导致坍塌和滑移，保障其稳定性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明公开的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，所述复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，适用于地铁车站施工过程中的基坑降水施工，在基坑内开挖多口管井和基坑周围纵向间隔设置多口过滤型降水井；管井沿地铁车站布设为两排，且位于车站同一侧的管井五口一组呈梅花形布置。
其具体包括以下步骤：
S11）降水井位测量及布设：用钢卷尺定位过滤型降水井的孔位，并插入木桩；
S12）钻孔、换浆：钻机到达孔位后，采用回转钻机成孔，孔径500mm；成孔后换浆并稀释孔内泥浆；
S13）下放滤水管：将滤水管垂直插入托盘的插口，并用3~4根竹片均匀的围在接头处，再用铁丝绑扎，使井管与托盘连接牢固；起吊托盘和沉淀管，待兜底绳吃力后，将垫板抽掉后，再下降，把托盘和第一根滤水管送入孔内，至滤水管上口超出孔口0.5m，停止下降，即开始安装第二根滤水管，如此往复，直至将滤水管下完；滤水管居中，不倾斜，四周灌入滤料；
S14）填砾料：滤水管与孔壁件填充滤料，分层填入；
S15）洗井、下泵：填料后及时洗井，直至排出清水为止；然后下入潜水泵，潜水泵位置位于井口以下约15m，并开始抽水。
S2）水位调节井设置：水位调节井为不透水的旱井，其下端埋入地下，所述水位调节井的底部与过滤型降水井底部通过一用于进水和排水的U型进排水管连接。
S31）管井定位：定位管井位置，管井开挖设备和降水管运送到位；
S32）管井成孔：利用钻机在基坑内进行钻井成孔；
S33）替浆及下管：下管前注入清水置换全井孔内泥浆，砂石泵抽出沉渣并测定孔深；然后将井管垂直下方至井孔内；
S34）填滤料：井管下入后立即填入滤料且保持井管外四周均匀、连续填入；
S35）洗井：滤料填入完成后立即进行洗井，并在洗井过程中时刻关注管井内水位以及出水量变化；
S36）水泵设置：将潜水泵安装在管井内，安装完毕后进行试抽水；
S37）排水管路设置：排水管路采用暗排，每个暗排井点做一个工作井，暗排主管线和支管线均设置于地面以下至少0.5m；
S38）抽水要求、试验：排水管路安装、连接完成后，进行抽水试验。
在S32）中，选择反循环旋钻机程控，用泥浆护壁，孔口设置护筒，并在孔口一侧设排泥沟、泥浆池；孔径比井管直径大300mm。
在S33）中，井管采用无砂混凝土滤水管，在预制混凝土管斜管上放置井管，同时水位以下缠绕尼龙网；当井管下方至管口与进口相差200mm时，接上节井管，接头处用尼龙网包裹严密，并用若干竹条周向均匀竖直分布在井管外，再用铁丝固定井管；井管吊放垂直，并保持在井孔中心；吊装完成后，尽管要高出地面至少200mm，并加盖或捆绑防水雨布。
在S34）中，填充的滤料为含泥量不超过3%，粒径3~7mm的鹅卵石；洗井后滤料下沉要及时补充滤料，使滤料的实际填充量不小于滤料理论计算量的92%。
S35）中，洗井采用下泵试抽洗井，用潜水泵反复进行抽洗，直至排出清水或者采用空压机由上而下分段洗井。
S37）中，排水主管和排水支管、出水管均采用单向阀连接，水从排水支管流经排水主管汇到雨水井；雨水井为一工作井。
其中，基坑底部还可以注止水浆，形成坑底隔水层，以达到良好防止渗水、控制降水效果。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，适用于地铁车站施工过程中的基坑降水施工，其特征在于，在基坑周围纵向间隔设置多口过滤型降水井、水位调节井，并在基坑内开挖多口管井；管井沿地铁车站布设为两排，且位于车站同一侧的管井五口一组呈梅花形布置。
2.根据权利要求1所述的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，其特征在于，所述过滤型降水井的施工包括以下步骤：
S11）降水井位测量及布设：用钢卷尺定位过滤型降水井的孔位，并插入木桩；
S12）钻孔、换浆：钻机到达孔位后，采用回转钻机成孔，孔径500mm；成孔后换浆并稀释孔内泥浆；
S13）下放滤水管：将滤水管垂直插入托盘的插口，并用3~4根竹片均匀的围在接头处，再用铁丝绑扎，使井管与托盘连接牢固；起吊托盘和沉淀管，待兜底绳吃力后，将垫板抽掉后，再下降，把托盘和第一根滤水管送入孔内，至滤水管上口超出孔口0.5m，停止下降，即开始安装第二根滤水管，如此往复，直至将滤水管下完；滤水管居中，不倾斜，四周灌入滤料；
S14）填砾料：滤水管与孔壁件填充滤料，分层填入；
S15）洗井、下泵：填料后及时洗井，直至排出清水为止；然后下入潜水泵，潜水泵位置位于井口以下约15m，并开始抽水。
3.根据权利要求1所述的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，其特征在于，所述水位调节井为不透水的旱井，其下端埋入地下，所述水位调节井的底部与过滤型降水井底部通过一用于进水和排水的U型进排水管连接。
4.根据权利要求1所述的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，其特征在于，所述管井的施工包括以下步骤：
S31）管井定位：定位管井位置，管井开挖设备和降水管运送到位；
S32）管井成孔：利用钻机在基坑内进行钻井成孔；
S33）替浆及下管：下管前注入清水置换全井孔内泥浆，砂石泵抽出沉渣并测定孔深；然后将井管垂直下方至井孔内；
S34）填滤料：井管下入后立即填入滤料且保持井管外四周均匀、连续填入；
S35）洗井：滤料填入完成后立即进行洗井，并在洗井过程中时刻关注管井内水位以及出水量变化；
S36）水泵设置：将潜水泵安装在管井内，安装完毕后进行试抽水；
S37）排水管路设置：排水管路采用暗排，每个暗排井点做一个工作井，暗排主管线和支管线均设置于地面以下至少0.5m；
S38）抽水要求、试验：排水管路安装、连接完成后，进行抽水试验。
5.根据权利要求4所述的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，其特征在于：在S32）中，选择反循环旋钻机程控，用泥浆护壁，孔口设置护筒，并在孔口一侧设排泥沟、泥浆池；孔径比井管直径大300mm。
6.根据权利要求4所述的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，其特征在于：在S33）中，井管采用无砂混凝土滤水管，在预制混凝土管斜管上放置井管，同时水位以下缠绕尼龙网；当井管下方至管口与进口相差200mm时，接上节井管，接头处用尼龙网包裹严密，并用若干竹条周向均匀竖直分布在井管外，再用铁丝固定井管；井管吊放垂直，并保持在井孔中心；吊装完成后，尽管要高出地面至少200mm，并加盖或捆绑防水雨布。
7.根据权利要求4所述的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，其特征在于：在S34）中，填充的滤料为含泥量不超过3%，粒径3~7mm的鹅卵石；洗井后滤料下沉要及时补充滤料，使滤料的实际填充量不小于滤料理论计算量的92%。
8.根据权利要求4所述的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，其特征在于：S35）中，洗井采用下泵试抽洗井，用潜水泵反复进行抽洗，直至排出清水或者采用空压机由上而下分段洗井。
9.根据权利要求4所述的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，其特征在于：S37）中，排水主管和排水支管、出水管均采用单向阀连接，水从排水支管流经排水主管汇到雨水井；雨水井为一工作井。
10.根据权利要求4所述的复杂施工环境空间条件下砂卵石地层联合降水控制，其特征在于：基坑底部注止水浆，形成坑底隔水层。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111594104A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-08-28 | 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 | 一种井内狭小空间的过滤降浊方法 |
| CN112252346A (zh) * | 2020-09-11 | 2021-01-22 | 北京市市政二建设工程有限责任公司 | 一种降水井的施工方法 |
| CN114737585A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-12 | 浙江迅犀建设有限责任公司 | 薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法 |
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| CN112252346A (zh) * | 2020-09-11 | 2021-01-22 | 北京市市政二建设工程有限责任公司 | 一种降水井的施工方法 |
| CN114737585A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-07-12 | 浙江迅犀建设有限责任公司 | 薄壁塑性混凝土截渗墙深基坑降水施工工法 |
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