CN111980045A - 一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑排水工程的领域，尤其是涉及一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法，包括以下步骤：S1：排水井成孔；S2：在排水井内埋设多孔管；S3：安装抽水设备；S4：安装排水管，排水管与抽水设备连接；S5：安装钢护筒，钢护筒底部和多孔管顶部连接，在钢护筒内连接排水管，在多孔管内连接抽水设备；S6：将排水管和抽水设备提出钢护筒，对多孔管进行封堵。本申请能保证回填土过程排水不中断，从而大大提高施工安全性的效果。

Description

一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法

技术领域

本申请涉及建筑排水工程的领域，尤其是涉及一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法。

背景技术

一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法是一种在地下水位较高且渗流较大的沙土地质条件下，对能够减少降水作业与其他工序作业处理的技术。

对于基坑深度较大、地下层数较多且没有抗浮要求的工程，常规方法是以人工挖孔或机械成孔的方法挖出排水井，然后埋设带有筛孔的钢管，在钢管四周回填碎石反滤层，以使地下水进入钢管中，再用潜水泵抽出排走。

对于采用天然平板式筏板基础底板的工程，其抗浮系数较低，若水位上升，水浮力就可能浮托基底垫层与防水层，特别是在基底局部加深处，其浮托力增大会顶坏垫层混凝土、破坏防水层，使地下大量水涌入基坑内，严重时会导致防水层局部脱离、鼓起裂开，因此施工中必须持续降水直至顶板覆土完成方可停止，且施工路段地下水丰富，地下水位较高，对降水的要求更为严格。

针对上述中的相关技术，发明人认为，对于有抗浮基础的工程，如果使用常规方法，土方回填施工与降水作业相互干扰，导致中断抗浮基础的降水作业，给工程带来隐患。

发明内容

为了解决降水作业对其他施工的干扰问题，以及可能产生的降水中断产生巨大浮力威胁结构安全的问题，本申请提供一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法。

本申请提供的一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法采用如下的技术方案：

一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法，包括以下步骤：

S1：排水井成孔；

S2：在排水井内埋设多孔管；

S3：安装抽水设备；

S4：安装排水管，排水管与抽水设备连接；

S5：安装钢护筒，钢护筒底部和多孔管顶部连接，在钢护筒内连接排水管，在多孔管内连接抽水设备；

S6：将排水管和抽水设备提出钢护筒，对多孔管进行封堵。

通过采用上述技术方案，将多孔管放入排水井后及时安装钢护筒，通过钢护筒延长多孔管的长度，后期回填的过程中，不影响回填的施工，且后续不需要回填一段后又再次焊接钢护筒，大大提高了施工的效率；由于增设钢护筒，回填过程中排水不受影响，减少出现浮力从而影响整体建筑强度的情况。

优选的，在步骤S1中，排水井数量大于等于二，以基坑最深的位置为主降点设置其中一排水井，以主降点为中心沿最长对角线方向设置另一排水井。

通过采用上述技术方案，保证排水力足够的情况下，排水井的数量较小，减少对土层的扰动。

优选的，在步骤S1中，排水井采用钻孔灌注桩开挖成孔，钻杆应轻压慢转以保持排水井成孔的垂直度，排水井成孔施工采用孔内泥浆护壁，钻井过程中泥浆密度控制在1.1至1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压慢砂浆；钻孔钻至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔0.5m，进行冲孔清孔内杂物，同时将孔内的砂浆密度逐步调至1.10，孔底沉淤＜30cm，直到反出的砂浆内不含泥块为止。

通过采用上述技术方案，控制成孔过程，减少成孔过程对土层的扰动，进一步降低排水井坍塌的情况，加强排水井的强度。

优选的，在步骤S2中，埋设多孔管前，测量排水井的孔深，孔深符合设计要求后，开始下多孔管，下管时多孔管保证居中。

通过采用上述技术方案，多孔管居中设置，有助于加强多孔管的稳定性。

优选的，在步骤S2中，放置多孔管后，计算多孔管和排水井井壁之间滤料的填入量，采用铁锹使滤料沿排水井井壁均匀填入，且保持多孔管居中设置，填入滤料过程中观测填入量和理论量的比对。

通过采用上述技术方案，通过铁锹将滤料进行填充，以滤料防不均匀和冲击井壁，当填入量和理论量出现偏差较大时，及时找出原因，防止后续重新将滤料抽出的情况。

优选的，在步骤S5中，钢护筒底部标高为基坑顶面，钢护筒顶部标高超过回填土顶面50mm，钢护筒高度＞3m。

通过采用上述技术方案，钢护筒顶部的标高超过回填土顶面的50mm，从而保证回填过程中不影响整体的排水效果，保持排水不中断。

优选的，在步骤S6中，在排水井内填入0.2至0.3吨的粘土球,回填高度在多孔管以上1.00m，并夯实；回填粘土球的顶部注入快速水泥，并捣实；回填快速水泥的顶部注入素混凝土，并捣实。

通过采用上述技术方案，填充粘土球、快速水泥和素混凝土，使整体的封堵效果更佳。

优选的，在步骤S6中，位于最上方的钢护筒的顶部连接有用于封堵的铁板。

通过采用上述技术方案，钢护筒的顶部通过焊接铁板，进一步提高封堵效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.将多孔管放入排水井后及时安装钢护筒，通过钢护筒延长多孔管的长度，后期回填的过程中，不影响回填的施工，且后续不需要回填一段后又再次焊接钢护筒，大大提高了施工的效率；由于增设钢护筒，回填过程中排水不受影响，减少出现浮力从而影响整体建筑强度的情况；

2.控制成孔过程，减少成孔过程对土层的扰动，进一步降低排水井坍塌的情况，加强排水井的强度；

3.钢护筒顶部的标高超过回填土顶面的50mm，从而保证回填过程中不影响整体的排水效果，保持排水不中断。

附图说明

图1是本申请实施例1一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法涉及的降水结构剖视图。

图2是本申请实施例2中连接板和夹紧机构的结构示意图。

图3是本申请实施例2中封堵机构的剖视图。

附图标记说明：1、地下室；11、排水井；12、回填土；13、原土；2、多孔管；21、滤料；3、抽水设备；4、排水管；41、PVC管；42、钢丝波纹管；5、钢护筒；51、铁板；6、连接板；61、连接槽；7、夹紧机构；71、弧形板；72、支撑脚；8、连接筒；9、封堵机构；91、封堵板；92、伸缩杆；93、弹簧；94、封堵杆；95、限位板；96、定位杆；97、定位螺母；98、定位板；99、充气囊；991、水位感应器。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法。

实施例1

参照图1，一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法包括以下步骤：

S1：排水井11成孔；在步骤S1中，排水井11的数量大于等于二，排水井11的设置原则为井眼最少，效果最佳，通常在局部加深位置设置两个排水井11即可满足排水的要求。在本实施例中，由于地下一层基础采用天然平板式筏板基础底板，基础的混凝土强度等级为C35，抗渗等级为P6，地下一层的结构外形为矩形，筏板基础长宽尺寸为45m*18m，排水井11深度为12.5m，排水井11井径为600mm，该路段对应地下水较为丰富，地下水位较高，设置排水井11的数量为二即可。以基坑最深的位置为主降点设置其中一排水井11，以主降点为中心沿最长对角线方向设置另一排水井11。假设钻井过程中，基坑标高不一致时，主降点的排水井11的位置设置在坑井放坡斜面上口1/3以下范围内效果最好；第二眼设置在最大对角线处宜设置在坡面上，也能根据现场情况设置在槽面上，如果水位太高需要降水后在进行桩基施工的，定位点必须避让桩点。

参照图1，排水井11采用钻孔灌注桩开挖成孔，钻杆应轻压慢转以保持排水井11成孔的垂直度，保证排水井11整体的强度；排水井11成孔施工采用孔内泥浆护壁，钻井过程中泥浆密度控制在1.1至1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压慢砂浆，防止孔壁坍塌；钻孔钻至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔0.5m，进行冲孔清孔内杂物，同时将孔内的砂浆密度逐步调至1.10，孔底沉淤＜30cm，直到反出的砂浆内不含泥块为止。在本实施例中，为了减少对开挖土层的扰动，保证排水井11的强度，钻井过程中泥浆密度控制在1.12；在清清除孔内杂物时，孔底沉淤为29m即可停止清除。

参照图1，S2：在排水井11内埋设多孔管2；在步骤S2中，从强度和耐久性的角度考虑，多孔管2采用的是钻孔钢管。

参照图1，埋设多孔管2前，测量排水井11的孔深，孔深符合设计要求后，开始下多孔管2，下管时多孔管2保证居中，使得排水更稳定。

参照图1，放置多孔管2后，选取滤料21，滤料21应大于多孔管2的孔径，一般为2至4mm的细砾石，砾石滤料21必须符合级配要求，其含杂质量不得大于3%。在本实施例中，滤料21大小为3mm，滤料21含杂质的含量为2%，保证整体的过滤效果更佳。计算多孔管2和排水井11井壁之间滤料21的填入量，采用铁锹使滤料21沿排水井11井壁均匀填入，以滤料21防不均匀和冲击井壁，且保持多孔管2居中设置，填入滤料21过程中观测填入量和理论量的比对，当填入量和理论量出现偏差较大时，及时找出原因，防止后续重新将滤料21抽出的情况。

参照图1，滤料21填充完毕后，在排水井11井口往下2m应采用粘土进行封填，封填粘土时应控制整体的速度和数量，沿着排水井11井管周围少放慢回填。

参照图1，S3：安装抽水设备3；在步骤S3中，抽水设备3由于长期放置于水下，因此要配备免维护自动化的控制设备，以减少维护人力的投入，减少降水停机的频率。因此摒弃传统的浮球电控开关，而采用电位感应式开关，将电位感应器插入预定降水深度位置，一旦降水达到预定深度，电位感应器就会给电控器传达断电信号，从而控制抽水泵的启停。

参照图1，S4：安装排水管4，排水管4与抽水设备3连接；在步骤S4中，排水管4包括相互连接的PVC管41和钢丝波纹管42，钢丝波纹管42一端连接于抽水泵的出水口、另一端连接于钢丝波纹管42的底端，钢丝波纹管42作为软管，能更好的调节抽水泵的位置；PVC管41的刚性较高，能进行长时间的使用。

参照图1，S5：安装钢护筒5，钢护筒5底部和多孔管2顶部连接，在钢护筒5内连接排水管4，在多孔管2内连接抽水设备3；在步骤S5中，钢护筒5和多孔管2作焊接的处理，保证连接处的密封性，以保证当地下水位升高时，不会从钢护筒5和多孔管2连接部位漏水。钢护筒5与多孔管2通过焊接连接，由于钢护筒5管径与多孔管2的管径有差别，采用钣金工艺在钢护筒5底部制作变径过渡段与钢制多孔管2连接。

参照图1，钢护筒5底部标高为基坑顶面，钢护筒5顶部标高超过回填土12顶面50mm，钢护筒5高度＞3m。在本实施例中，钢护筒5的高度为4m。

参照图1，后期进行回填的过程中，钢护筒5不进行取出的处理，从而保证降水过程不中断，因此，钢护筒5必须具有较高的强度，以保证自身不变形，并且在回填土12后不会被积压产生较大变形。且由于钢护筒5不作循环利用的考虑，钢护筒5同时应具有低价的特点。因此，采用由钢制油料桶焊接改造而成的波纹钢管作为钢护筒5，钢制油料桶容易取得且价格低廉，在项目现场就可以大量获得，钢制油料桶经过简单的切割和焊接连接，就可以形成具有波纹表面的钢护筒5，强度高，密封性好，且价格低廉。

参照图1，一般情况下，同一个排水井11可以放入两条排水管4，则对应两个抽水设备3，根据根据排水的需要，可以同时开启两个抽水设备3或者单独开启一个抽水设备3，设置两个抽水设备3也是为了避免出现故障时，降水中断从而影响施工的情况。

参照图1，S6：将排水管4和抽水设备3提出钢护筒5，对多孔管2进行封堵。在步骤S6中，在排水井11内填入0.2至0.3t的粘土球,回填高度在多孔管2以上1.00m，并夯实；回填粘土球的顶部注入快速水泥，并捣实，由于排水井11内还会与余量的水，因此注入快速水泥使其与余水反应；回填快速水泥的顶部注入素混凝土，并捣实。在本实施例中，排水井11内粘土球的填入量为0.25t。填入粘土球、快速水泥和素混凝土从而形成三层的封堵结构。

参照图1，为了进一步提高封堵的效果，位于最上方的钢护筒5的顶部连接有用于封堵的铁板51，铁板51和钢护筒5通过焊接固定。

实施例1的实施原理为：在排水井11内放入多孔管2后，马上焊接数量足够的钢护筒5，然后往多孔管2内放入相互连接的排水管4和抽水设备3，则后续在顶板覆土完成前整个降水技术均不受影响，降水不中断，满足了工程抗浮的要求，大大提高了施工过程的安全性。

实施例2

参照图2，本实施例与实施例1的不同之处在于，位于最顶部的钢护筒5上通过螺栓连接有连接板6，连接板6上开设有供对应的PVC管41穿设的连接孔，连接板6顶面连接有用于夹紧PVC管41的夹紧机构7。

参照图2，夹紧机构7包括弧形板71和支撑脚72，弧形板71的数量为二，两个弧形板71通过螺栓连接，PVC板位于两个弧形板71之间，支撑脚72的数量为四，支撑脚72顶部转动连接于弧形板71的底部、底部卡接于连接板6。连接板6的顶面沿连接孔的径向方向开设有若干连接槽61，支撑脚72插设于不同的连接槽61，能改变弧形板71和连接板6之间的位置，使得抽水设备3的位置能改变。

参照图3，位于最上方的钢护筒5的铁板51与钢护筒5的顶部具有间距，对钢护筒5完全封堵后，由于工程的需求，铁板51长期与外界接触容易出现锈化，使得封堵效果不佳的情况。

参照图3，在最上方的钢护筒5连接有连接筒8，钢护筒5和连接筒8的内径相同，连接筒8内且位于连接筒8和钢护筒5的连接处连接有封堵机构9。

参照图3，封堵机构9包括两个封堵板91和若干伸缩杆92，两个封堵板91上下设置，若干伸缩杆92连接于两个封堵板91上且位于两个封堵板91之间，两个封堵板91上连接有数量与伸缩杆92数量相同的弹簧93，对应的弹簧93套设在伸缩杆92的外侧，弹簧93的弹性作用下，两个封堵板91相互远离。封堵板91转动连接有封堵杆94，位于不同的封堵板91上对应的封堵杆94转动连接有限位板95，一个限位板95连接有两个封堵杆94，限位板95的竖截面呈H字形，位于上方的封堵板91滑动连接有定位杆96，定位杆96上且远离封堵板91处螺纹连接有定位螺母97，定位杆96上滑动连接有定位板98，定位板98位于定位螺母97和最上方的封堵板91之间。定位板98的侧边连接有充气的充气囊99，充气囊99内侧壁的底部位于最下方的封堵板91的下方，充气囊99的外表面与连接筒8钢护筒5的内表面抵接，往充气囊99内注入更大量的气体，则封堵的效果更佳。

参照图3，为了进一步对封堵部分进行保护，充气囊99外侧壁的底部设置有水位感应器991，通过水位感应器991感应是否有水，通过拆卸封堵机构9然后对溢水处进行处理。

实施例2的实施原理为：通过铁板51封堵后，在最上方的钢护筒5上连接连接筒8，然后将充气囊99充气放入钢护筒5和连接筒8的连接处，调节定位螺母97的位置，使得对应两个封堵杆94之间的角度发生改变，则充气囊99的封堵效果更佳。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：排水井(11)成孔；

S2：在排水井(11)内埋设多孔管(2)；

S3：安装抽水设备(3)；

S4：安装排水管(4)，排水管(4)与抽水设备(3)连接；

S5：安装钢护筒(5)，钢护筒(5)底部和多孔管(2)顶部连接，在钢护筒(5)内连接排水管(4)，在多孔管(2)内连接抽水设备(3)；

S6：将排水管(4)和抽水设备(3)提出钢护筒(5)，对多孔管(2)进行封堵。

2.根据权利要求1所述的一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法，其特征在于，在步骤S1中，排水井(11)数量大于等于二，以基坑最深的位置为主降点设置其中一排水井(11)，以主降点为中心沿最长对角线方向设置另一排水井(11)。

3.根据权利要求1所述的一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法，其特征在于，在步骤S1中，排水井(11)采用钻孔灌注桩开挖成孔，钻杆应轻压慢转以保持排水井(11)成孔的垂直度，排水井(11)成孔施工采用孔内泥浆护壁，钻井过程中泥浆密度控制在1.1至1.15，当提升钻具或停工时，孔内必须压慢砂浆；钻孔钻至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔0.5m，进行冲孔清孔内杂物，同时将孔内的砂浆密度逐步调至1.10，孔底沉淤＜30cm，直到反出的砂浆内不含泥块为止。

4.根据权利要求1所述的一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法，其特征在于，在步骤S2中，埋设多孔管(2)前，测量排水井(11)的孔深，孔深符合设计要求后，开始下多孔管(2)，下管时多孔管(2)保证居中。

5.根据权利要求1所述的一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法，其特征在于，在步骤S2中，放置多孔管(2)后，计算多孔管(2)和排水井(11)井壁之间滤料(21)的填入量，采用铁锹使滤料(21)沿排水井(11)井壁均匀填入，且保持多孔管(2)居中设置，填入滤料(21)过程中观测填入量和理论量的比对。

6.根据权利要求1所述的一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法，其特征在于，在步骤S5中，钢护筒(5)底部标高为基坑顶面，钢护筒(5)顶部标高超过回填土(12)顶面50mm，钢护筒(5)高度＞3m。

7.根据权利要求1所述的一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法，其特征在于，在步骤S6中，在排水井(11)内填入0.2至0.3吨的粘土球,回填高度在多孔管(2)以上1.00m，并夯实；回填粘土球的顶部注入快速水泥，并捣实；回填快速水泥的顶部注入素混凝土，并捣实。

8.根据权利要求1所述的一种用于基础抗浮的基坑持续降水施工方法，其特征在于，在步骤S6中，位于最上方的钢护筒(5)的顶部连接有用于封堵的铁板(51)。

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