CN112695767A - 一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构及降水方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，包括基坑主体，基坑本体外侧沿着基坑本体的周向设置有加固区；加固区内设置有多组加固件，加固件包括第一加固板和第二加固板，第一加固板和第二加固板之间呈角度设置，相邻的两组加固件相互抵接设置；加固件内设置有第一降水管，第一降水管沿竖直方向延伸至土体内，相邻的两组加固件之间设置有第二降水管，第二降水管沿竖直方向延伸至土体内；还包括第一抽水装置和第二抽水装置，第一抽水装置用于抽除第一降水管内的地下水，第二抽水装置用于抽除第二降水管内的地下水。本申请具有便于提高基坑的稳定性的效果。

Description

一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构及降水方法

技术领域

本申请涉及基坑降水的领域，尤其是涉及一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构及降水方法。

背景技术

在开挖基坑的过程中,如果地下水位高于开挖基坑的底面,地下水便会不断渗入坑内，为了保证基坑能在干燥条件下施工，防止基坑边坡出现失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降等现象，需要进行基坑降水工作。

现有的授权公告号为CN106088121A的中国专利公开了一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水方法，包括砖砌圆形砖井、人工掏锅底、碎石过滤层和高压潜水泵，且深基坑让你过得四个拐角出设有所述砖砌圆形砖井，深基坑底部为所述人工掏锅底，所述人工掏锅底内设有所述碎石过滤层，所述碎石过滤层上设有所述高压潜水泵，确定基坑开挖的放坡数和总开挖深度，定位放线，首先把基坑开挖到总深度的2/3时，在基坑四个拐角处人工开挖砖砌圆形砖井，砖砌圆形砖井壁厚为单砖长度即可，深度比基坑底深2.5m左右为宜，待砖井砂浆达到一定强度后，方可放泵抽水降水。

针对上述中的相关技术，发明人认为使用膨胀土在吸水和抽水后都会发生变形，如果膨胀土变形过大则容易造成基坑的失稳。

发明内容

为了便于提高基坑的稳定性，本申请提供一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构及降水方法。

第一方面，本申请提供一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，采用如下的技术方案：

一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，包括基坑主体，所述基坑本体外侧沿着基坑本体的周向设置有加固区；

所述加固区内设置有多组加固件，所述加固件包括第一加固板和第二加固板，所述第一加固板和第二加固板之间呈角度设置，相邻的两组所述加固件相互抵接设置；

所述加固件内设置有第一降水管，所述第一降水管沿竖直方向延伸至土体内，相邻的两组所述加固件之间设置有第二降水管，所述第二降水管沿竖直方向延伸至土体内；

还包括第一抽水装置和第二抽水装置，所述第一抽水装置用于抽除第一降水管内的地下水，所述第二抽水装置用于抽除第二降水管内的地下水。

通过采用上述技术方案，在开挖基坑本体前，将加固件打入至加固区的土体内，使加固件将加固区内的土体限制在第一加固板和第二加固板形成的空间内，随后再将第一降水管和第二降水管分别安装到相应的位置，在进行降水时，先利用第二抽水装置将相邻两个加固件之间土体内的地下水抽取，当第二抽水装置抽取水量变少后，再利用第一抽水装置将加固件内的土体内的地下水抽取，当第一抽水装置抽取水量变少后，便说明地下水的水位已经降到基坑本体底部的下方，如此在开挖基坑本体的过程中，便可以减少发生渗水的情况，利用加固件可以将加固区的土体一分为二，再利用第二抽水装置和第一抽水装置分别抽取地下水，使得加固区的土体不会同时全部变形，同时利用角度设置的第一加固板和第二加固板可以限制膨胀土失水后的变形，从而保证了基坑本体的稳定性。

可选的，所述第一抽水装置包括第一主管，所述第一主管沿着基坑本体的周向设置，所述第一主管与每个第一降水管连通，所述基坑本体的一侧设置有第一抽水泵，所述第一主管与第一抽水泵的水源输入端之间设置有第一连接管，所述第一连接管的一端与第一主管连通，另一端与第一抽水泵连通。

通过采用上述技术方案，启动第一抽水泵后，地下水会进入第一降水管内，并通过第一降水管进入第一主管内，所有第一降水管内的水汇入第一主管内后，流向第一连接管，并最终通过第一抽水泵排出，如此便实现了加固件内土体地下水的抽取，且整体结构简单，更便于使用。

可选的，所述第二抽水装置包括第二主管，所述第二主管沿着基坑本体的周向设置，所述第二主管与每个第二降水管连通，所述基坑本体的一侧设置有第二抽水泵，所述第二主管与第二抽水泵的水源输入端之间设置有第二连接管，所述第二连接管的一端与第二主管连通，另一端与第二抽水泵连通。

通过采用上述技术方案，启动第二抽水泵后，第二抽水泵会使第二主管和第二降水管内成为负压状态，此时地下水便会渗入第二降水管，并通过第二降水管汇入第二主管，然后通过第二连接管进入第二抽水泵并排出，如此便实现了相邻两个加固件之间土体的地下水抽取。

可选的，所述第一降水管远离第一主管的位置设置有过滤部，所述过滤部包括过滤管，所述过滤管与第一降水管连通，所述过滤管上开设有多个过水孔，所述过滤管上套设有过滤套，所述过滤套为海绵材质，所述第二降水管上设置有相同的过滤部。

通过采用上述技术方案，地下水渗入海绵材质的过滤套后，会通过过水孔进入过滤管内，而后水再通过过滤管和第一降水管汇入第一主管内，利用过水孔使得地下水可以更好地进入第一降水管内，同时过滤套可以阻止土体中的泥沙对过水孔造成堵塞，保证了过水孔的正常流通。

可选的，所述第一加固板上位于第一加固板的两侧设置有第一连接部，所述第一连接部整体呈弧形，所述第二加固板上位于第二加固板的两侧设置有第二连接部，所述第二连接部整体呈弧形，所述第二连接部位于第一连接部内，且所述第一连接部与第二连接部相互贴合。

通过采用上述技术方案，在安装第一加固板和第二加固板时，利用第一连接部和第二连接部使第一加固板和第二加固板的侧边相互抵接，且第一连接部和第二连接部是弧形设置的，使得第一加固板和第二加固板在受力时不会脱离，从而使得第一加固板和第二加固板可以更好地限制土体的变形。

可选的，所述第一加固板的一侧设置有插入部，所述插入部的横截面形状设置为三角形，所述插入部的尖端朝向远离第一加固板的方向，所述第二加固板上设置有相同的插入部。

通过采用上述技术方案，插入部的设置使得第一加固板和第二加固板的插入更加容易，提高了施工效率。

可选的，所述第一降水管和第二降水管上均设置有阀门。

通过采用上述技术方案，在地下水较多时，工作人员可以打开所有的阀门，利用所有的第一降水管和第二降水管进行降水，而在地下水较少时，则可以通过阀门关闭某些第一降水管和第二降水管，从而提高降水效率。

第二方面，本申请提供一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水方法，采用如下的技术方案：

一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水方法，包括所述的一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，包括如下步骤：

整理场地步骤：基坑开挖前，在基坑周围放出加固区的位置，并对每组加固件的位置进行放样；

场地加固步骤：利用冲压设备将加固件打入至土体内；

降水步骤：在加固区内钻出第一降水管和第二降水管的孔位，并将第一降水管和第二降水管分别安装至相应的孔内，安装第一抽水装置和第二抽水装置，利用第一抽水装置和第二抽水装置抽出地下水；

开挖基坑步骤：地下水位抽至基坑底部以下时，开始开挖基坑，开挖过程中，在基坑侧壁施工锚杆提高加固区土体稳定性。

通过采用上述技术方案，利用加固区内的加固组件可以对基坑本体周围的土体进行加固，使得土体内限制在第一加固板和第二加固板之间，同时在降水的过程中，第一加固板和第二加固板和限制土体的变形，从而保证了基坑本体的稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过在基坑本体周围设置加固区，利用加固件实现土体的加固，然后设置第一降水管和第二降水罐以及第一抽水装置和第二抽水装置实现土体的分开降水，从而使得基坑本体周围的土体更加稳定。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是图1中A部分的局部放大示意图；

图3是本申请实施例的部分剖面结构示意图；

图4是图3中B部分的局部放大示意图；

图5是本申请实施例用于展示加固件的结构示意图；

图6是图5中C部分的局部放大示意图。

附图标记说明：1、基坑本体；2、加固区；3、加固件；31、第一加固板；32、第二加固板；33、第一连接部；34、第二连接部；35、插入部；4、第一降水管；5、第二降水管；6、第一主管；61、第一抽水泵；62、第一连接管；7、第二主管；72、第二抽水泵；73、第二连接管；8、过滤部；81、过滤管；82、过水孔；83、过滤套；9、阀门。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构。

参照图1，一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，包括基坑主体，基坑本体1外侧设置有加固区2，加固区2沿着基坑本体1的周向设置，加固区2的宽度根据基坑本体1的大小选择，基坑本体1越大，加固区2的宽度也越宽，加固区2宽度范围为0.8m-1m；加固区2内设置有多组加固件3，相邻两组加固件3互相抵接。

参照图1和图2，加固区2内位于每一个加固件3内的位置设置有第一降水管4，第一降水管4埋设于土体内，且第一降水管4沿竖直方向延伸，相邻的两组加固件3之间设置有第二降水管5，第二降水管5沿竖直方向埋设于土体内；基坑本体1外侧设置有第一抽水装置和第二抽水装置，第一抽水装置可以抽除所有第一降水管4内的地下水，第二抽水装置则可以抽除所有第二降水管5内的地下水。

参照图3和图4，第一降水管4和第二降水管5上均设置有过滤部8，过滤部8包括与第一降水管4或第二降水管5连通的过滤管81，过滤管81的侧壁上均匀开设有多个过水孔82，同时过滤管81上套设有过滤套83，在本实施例中，过滤套83选用海绵材质，如此使得过滤套83具有吸水能力，从而使得水可以更好地进入过滤管81内，并且过滤套83也能起到过滤泥沙的作用，防止过水孔82被堵塞。

在开挖基坑本体1前，先将加固件3按顺序打入基坑本体1周围的加固区2内，对基坑本体1周围的土体形成加固作用，并将基坑本体1周围的土体分为两层，随后开始进行降水，先启动第二抽水装置，第二抽水装置会抽出第二降水管5内的地下水，即使得加固区2外侧的地下水被抽除，同时加固区2外侧的土体发生变形，然后再启动第一抽水装置，使第一抽水装置抽出第一降水管4内的地下水，使得加固区2内侧的地下水被抽除，如此使得基坑本体1周围的土体不会同时发生变形，同时利用加固件3可以限制土体的变形，从而提高了基坑本体1的稳定性。

参照图1和图2，第一抽水装置包括沿着基坑本体1周向设置的第一主管6，第一主管6与每个第一降水管4露出地面的端部连通，基坑本体1的一侧固定安装有第一抽水泵61，第一主管6与第一抽水泵61的水源输入端之间设置有第一连接管62，第一连接管62的一端与第一主管6连通，另一端与第一抽水泵61连通；第二抽水装置包括第二主管7，第二主管7沿着基坑本体1的周向设置，第二主管7与每个第二降水管5连通，基坑本体1的一侧固定安装有第二抽水泵72，第一抽水泵61和第二抽水泵72位于相同的一侧，便于对抽出的地下水进行收集，第二主管7与第二抽水泵72的水源输入端之间设置有第二连接管73，第二连接管73的一端与第二主管7连通，另一端与第二抽水泵72连通。

启动第一抽水泵61后，第一抽水泵61会使第一主管6内变为负压状态，此时地下水便会不断渗入第一降水管4，并通过第一降水管4汇入第一主管6，最后通过第一连接管62进入第一抽水泵61并排出，同样地，启动第二抽水泵72后，地下水会渗入第二降水管5汇入第二主管7，并最终第二抽水泵72排出，如此便实现了基坑的降水工作。

参照图2，为了提高降水效率，在第一降水管4和第二降水管5上均设置有阀门9，阀门9可以使第一降水管4和第二降水管5处于连通或封闭状态，当某个第一降水管4或第二降水管5处于封闭状态时，地下水便不能通过该第一降水管4或第二降水管5抽出，如此在地下水含量较少时，便可以关闭部分第一降水管4和第二降水管5的阀门9，从而提高抽水的效率。

参照图5，加固件3由第一加固板31和第二加固板32组成，第一加固板31和第二加固板32之间呈角度设置，第一加固板31与第二加固板32之间的角度为45°-60°，第一加固板31和第二加固板32选用钢板，钢板具有较强的刚度不易损坏，第一加固板31和第二加固板32的厚度为15mm-25mm

参照图5和图6，第一加固板31上位于第一加固板31的两侧设一体成型有第一连接部33，第一连接部33整体呈弧形，第二加固板32上位于第二加固板32的两侧一体成型有第二连接部34，第二连接部34整体呈弧形，当安装第一加固板31和第二加固板32时，使第二连接部34位于第一连接部33内，并使第一连接部33与第二连接部34相互贴合，如此便可以使第二加固板32被两个第一加固板31相固定，在土体发生变形，第一加固板31和第二加固板32可以更好地限制土体变形。

参照图5和图6，为了便于将第一加固板31和第二加固板32打入至土体中，在第一加固板31和第二加固板32的一侧均一体成型有插入部35，插入部35的横截面形状为三角形，且插入部35的尖端朝向远离第一加固板31的方向，第二加固板32上的插入部35与第一加固板31上的相同。

本申请实施例一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构的实施原理为：在开挖基坑本体1前，将加固件3打入至加固区2的土体内，使加固件3将加固区2内的土体限制在第一加固板31和第二加固板32形成的空间内，随后再将第一降水管4和第二降水管5分别安装到相应的位置，在进行降水时，先利用第二抽水泵72将相邻两个加固件3之间土体内的地下水抽取，当第第二抽水泵72抽取水量变少后，再利用第一抽水泵61将加固件3内的土体内的地下水抽取，当第一抽水泵61抽取水量变少后，便说明地下水的水位已经降到基坑本体1底部的下方，如此在开挖基坑本体1的过程中，便可以减少发生渗水的情况，利用加固件3可以将加固区2的土体一分为二，再利用第二抽水泵72和第一抽水泵61分别抽取地下水，使得加固区2的土体不会同时全部变形，同时利用角度设置的第一加固板31和第二加固板32可以限制膨胀土失水后的变形，从而保证了基坑本体1的稳定性。

本申请实施例还公开一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水方法，包括所述的一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，包括如下步骤：

整理场地步骤：基坑开挖前，在基坑周围放出加固区2的位置，并对每组加固件3的位置进行放样；

场地加固步骤：利用冲压设备将加固件3的第一加固板31和第二加固板32依次打入至土体内，冲压设备可以选择打桩机；

降水步骤：在加固区2内放样后，利用钻机钻出第一降水管4和第二降水管5的孔位，并将第一降水管4和第二降水管5分别安装至相应的孔内，随后安装第一主管6和第二主管7、第一抽水泵61和第二抽水泵72，利用第二抽水泵72和第一抽水泵61依次抽取地下水，使地下水的水位下降；

开挖基坑步骤：地下水位抽至基坑底部以下时，开始开挖基坑，开挖过程中，在基坑侧壁施工锚杆提高加固区2土体稳定性。

利用加固区2内的加固组件可以对基坑本体1周围的土体进行加固，使得土体内限制在第一加固板31和第二加固板32之间，同时在降水的过程中，第一加固板31和第二加固板32和限制土体的变形，从而保证了基坑本体1的稳定性。

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)

1.一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，其特征在于：包括基坑主体，所述基坑本体(1)外侧沿着基坑本体(1)的周向设置有加固区(2)；

所述加固区(2)内设置有多组加固件(3)，所述加固件(3)包括第一加固板(31)和第二加固板(32)，所述第一加固板(31)和第二加固板(32)之间呈角度设置，相邻的两组所述加固件(3)相互抵接设置；

所述加固件(3)内设置有第一降水管(4)，所述第一降水管(4)沿竖直方向延伸至土体内，相邻的两组所述加固件(3)之间设置有第二降水管(5)，所述第二降水管(5)沿竖直方向延伸至土体内；

还包括第一抽水装置和第二抽水装置，所述第一抽水装置用于抽除第一降水管(4)内的地下水，所述第二抽水装置用于抽除第二降水管(5)内的地下水。

2.根据权利要求1所述的一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，其特征在于：所述第一抽水装置包括第一主管(6)，所述第一主管(6)沿着基坑本体(1)的周向设置，所述第一主管(6)与每个第一降水管(4)连通，所述基坑本体(1)的一侧设置有第一抽水泵(61)，所述第一主管(6)与第一抽水泵(61)的水源输入端之间设置有第一连接管(62)，所述第一连接管(62)的一端与第一主管(6)连通，另一端与第一抽水泵(61)连通。

3.根据权利要求1所述的一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，其特征在于：所述第二抽水装置包括第二主管(7)，所述第二主管(7)沿着基坑本体(1)的周向设置，所述第二主管(7)与每个第二降水管(5)连通，所述基坑本体(1)的一侧设置有第二抽水泵(72)，所述第二主管(7)与第二抽水泵(72)的水源输入端之间设置有第二连接管(73)，所述第二连接管(73)的一端与第二主管(7)连通，另一端与第二抽水泵(72)连通。

4.根据权利要求1所述的一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，其特征在于：所述第一降水管(4)远离第一主管(6)的位置设置有过滤部(8)，所述过滤部(8)包括过滤管(81)，所述过滤管(81)与第一降水管(4)连通，所述过滤管(81)上开设有多个过水孔(82)，所述过滤管(81)上套设有过滤套(83)，所述过滤套(83)为海绵材质，所述第二降水管(5)上设置有相同的过滤部(8)。

5.根据权利要求1所述的一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，其特征在于：所述第一加固板(31)上位于第一加固板(31)的两侧设置有第一连接部(33)，所述第一连接部(33)整体呈弧形，所述第二加固板(32)上位于第二加固板(32)的两侧设置有第二连接部(34)，所述第二连接部(34)整体呈弧形，所述第二连接部(34)位于第一连接部(33)内，且所述第一连接部(33)与第二连接部(34)相互贴合。

6.根据权利要求1所述的一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，其特征在于：所述第一加固板(31)的一侧设置有插入部(35)，所述插入部(35)的横截面形状设置为三角形，所述插入部(35)的尖端朝向远离第一加固板(31)的方向，所述第二加固板(32)上设置有相同的插入部(35)。

7.根据权利要求1所述的一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，其特征在于：所述第一降水管(4)和第二降水管(5)上均设置有阀门(9)。

8.一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水方法，包括如权利要求1-8任意一项所述的一种地下水浸泡的微膨胀土基坑降水结构，其特征在于，包括如下步骤：

整理场地步骤：基坑开挖前，在基坑周围放出加固区(2)的位置，并对每组加固件(3)的位置进行放样；

场地加固步骤：利用冲压设备将加固件(3)打入至土体内；

降水步骤：在加固区(2)内钻出第一降水管(4)和第二降水管(5)的孔位，并将第一降水管(4)和第二降水管(5)分别安装至相应的孔内，安装第一抽水装置和第二抽水装置，利用第一抽水装置和第二抽水装置抽出地下水；

开挖基坑步骤：地下水位抽至基坑底部以下时，开始开挖基坑，开挖过程中，在基坑侧壁施工锚杆提高加固区(2)土体稳定性。

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