CN113106995A - 一种超大深基坑的强排水系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及基坑降水施工的技术领域，尤其是涉及一种超大深基坑的强排水系统及其施工方法，包括在基坑边角处挖设的集水井、固定连接在集水井内壁上的支护管、铺设在集水井底部上的固土层以及设置在集水井一侧的抽水机构；所述抽水机构的一端伸进集水井的底部，所述固土层包括铺设在集水井底部的接触层以及铺设在接触层上方的滤板，所述支护管的底端搭接在滤板的上表面。固土层中的滤板将颗粒直径较大的土壤颗粒阻挡，减少土壤随着地下水流进集水坑内部，本申请具有提高集水坑的稳定性，减少基坑下方土壤出现地下空洞的可能，提高基坑的稳定性的效果。

Description

一种超大深基坑的强排水系统及其施工方法

技术领域

本申请涉及基坑降水施工的技术领域，尤其是涉及一种超大深基坑的强排水系统及其施工方法。

背景技术

深基坑工程是指开挖深度超过5m（含5m）的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程，或开挖深度虽未超过5m，但地质条件、周围环境和地下管线复杂，或影响毗邻建筑（构筑）物安全的基坑（槽）的土方开挖、支护、降水工程。现在对基坑进行降水施工时，通常是在基坑的边角位置挖设集水井，工作人员不断地将集水井中渗出的水抽出，使基坑中的地下水和集水井中的水位存在水位差和压力差，从而基坑的地下水不断地流进集水坑的内部，从而降低基坑的地下水水位。

针对上述中的相关技术，发明人认为有缺陷：相关技术中工作人员不断地将集水井中的水抽出，集水井不断地渗水，导致基坑的地下水不断地流向集水井内部，随着地下水的流动，基坑底部的土壤会随着地下水移动，导致基坑下方的土壤松动，从而导致后续施工的基础不稳。

发明内容

为了减少降水时，基坑下方的土壤随地下水的流动，本申请提供一种超大深基坑的强排水系统及其施工方法。

第一方面，本申请提供一种超大深基坑的强排水系统，采用如下的技术方案：

一种超大深基坑的强排水系统，包括在基坑边角处挖设的集水井、固定连接在集水井内壁上的支护管、铺设在集水井底部上的固土层以及设置在集水井一侧的抽水机构；所述抽水机构的一端伸进集水井的底部，所述固土层包括铺设在集水井底部的接触层以及铺设在接触层上方的滤板，所述支护管的底端搭接在滤板的上表面。

通过采用上述技术方案，工作人员将本申请系统施工完成之后，启动抽水机构，抽水机构将集水井中的地下水抽出，支护管可以加固集水井的内壁，同时固土层加固集水井底部的土壤，减少基坑中的土壤随着地下水流进集水坑的内部，提高了集水坑的稳定性；滤板将颗粒直径较大的土壤颗粒阻挡，减少土壤随着地下水流进集水坑内部，从而减少了基坑下方土壤出现地下空洞的可能，提高基坑的稳定性。

可选的，所述接触层为芦苇席或者草席，在接触层和滤板之间铺设有砾石块层。

通过采用上述技术方案，芦苇席或者草席能增加砾石块与集水井底部的接触面积，当集水井的底部土壤含水量较高时，集水井底部的称重能力下降，接触层可以减小砾石块陷进集水井底部的可能。

可选的，所述支护管包括多个预制混凝土管和连接件，所述预制混凝土管的外壁抵接在集水井的内壁上，所述连接件设置在相邻预制混凝土管的连接缝处。

通过采用上述技术方案，预制混凝土管可以为集水井的内壁提供支护，减少集水井内壁上的土壤随着地下水的流动发生的位移，提高集水井内壁的稳定性，连接件可以限制预制混凝土管的位置，减少预制混凝土管后期发生的位移，减小支护管的偏移。

可选的，所述连接件包括插接在集水井内壁上的防护环和固定连接在防护环内壁上的连接台，所述连接台设置在相邻预制混凝土管之间的连接缝内部。

通过采用上述技术方案，连接件的防护环可以保护相邻预制混凝土管的连接缝，减少集水井内壁上的土壤从连接缝流进集水井的内部，进一步提高集水井内壁的稳定性，连接台可以方便工作人员固定安装预制混凝土管，方便工作人员对预制混凝土管定位安装，从而提高工作人员的安装效率。

可选的，所述抽水机构包括设置在集水井一侧的水泵以及与水泵连接的抽水管；所述抽水管的进水端伸到集水井的底部。

第二方面，本申请提供一种超大深基坑的强排水系统施工方法，采用如下的技术方案：

一种超大深基坑的强排水系统施工方法，包括以下步骤：

a.根据基坑的施工情况确定集水井的位置和数量，并在指定位置处挖设集水井；

b.在集水井的底部铺设固土层，在集水井的内部安装支护管；

c.在集水井的旁边安装抽水机构，使抽水机构保持工作，将集水井内部渗出的地下水抽出。

可选的，在步骤a中，将基坑内部的多余的土壤和石块清理干净，工作人员确定好集水井的数量和位置之后，在指定位置测量并放样定位。

通过采用上述技术方案，工作人员将基坑内部的浮土和石块清理干净之后，在指定位置进行测量和放样工作，以提高工作人员挖设集水井的精度，减少集水井的偏离，从而保证集水井降水的效果。

可选的，在步骤a中，工作人员在挖设集水井时，按照预制混凝土管的长度在集水井的内壁上挖设安装槽。

通过采用上述技术方案，工作人员在挖设集水井时，在集水井的内壁上按照预制混凝土管的长度预先挖设安装槽，方便工作人员将在安装预制混凝土管时安装连接件。

可选的，在步骤b中，在铺设固土层和支护管之前，工作人员将集水井内壁和底部上的浮土清理干净，工作人员将接触层铺到集水井的底部，在接触层上铺设砾石块层，并使砾石块的顶部保持平整，之后将滤板铺设在砾石块层的上方。

通过采用上述技术方案，工作人员将集水井内壁上和底部上的浮土清理干净，当集水井开始集水时，能够减少渗出地下水中的泥沙含量，从而保护抽水机构，延长抽水机构的使用寿命。

可选的，在步骤b中，在安装预制混凝土管时，工作人员从集水井的底部逐渐向上安装预制混凝土管，在安装预制混凝土管时，工作人员将连接件的防护环安装在安装槽的内部，将连接台搭接到下方预制混凝土管的顶部，之后将上方的预制混凝土管搭接到连接台的上方。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.工作人员将本申请系统施工完成之后，启动抽水机构，抽水机构将集水井中的地下水抽出，支护管可以加固集水井的内壁，同时固土层可以加固集水井底部土壤，减少基坑中的土壤随着地下水流进集水坑的内部，提高了集水坑的稳定性；滤板将颗粒直径较大的土壤颗粒阻挡，减少土壤随着地下水流进集水坑内部，从而减少了基坑下方土壤出现地下空洞的可能，提高基坑的稳定性；

2.芦苇席或者草席能增加砾石块与集水井底部的接触面积，当集水井的底部土壤含水量较高时，集水井底部的称重能力下降，接触层可以减小砾石块陷进集水井底部的可能；

3.连接件的防护环可以保护相邻预制混凝土管的连接缝，减少集水井内壁上的土壤从连接缝流进集水井的内部，进一步提高集水井内壁的稳定性，连接台可以方便工作人员固定安装预制混凝土管，方便工作人员对预制混凝土管定位安装，从而提高工作人员的安装效率。

附图说明

图1是本申请实施例中强排水系统结构示意图。

图2是本申请实施例施工流程示意图。

附图标记说明：1、集水井；2、支护管；21、预制混凝土管；22、连接件；221、防护环；222、连接台；3、固土层；31、接触层；32、砾石块层；33、滤板；4、抽水机构；41、水泵；42、抽水管。

具体实施方式

以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种超大深基坑的强排水系统。

实施例1

参照图1，一种超大深基坑的强排水系统包括挖设在基坑边角位置处的集水井1、铺设在集水井1底部的固土层3、安装在集水井1内壁上支护管2以及安装在集水井1一旁的抽水机构4；支护管2的底端抵接在固土层3的上表面。

工作人员使抽水机构4保持工作，抽水机构4将集水井1内部的水抽出，使基坑下方的地下水与集水井1内部的积水存在一定的高度差，从而使集水井1中的积水与基坑下方地下水存在一定的压力差，在压力差的作用下，基坑下方的地下水不断地流进集水井1的内部，从而使基坑下方的地下水液面下降。当地下水流动时，基坑下方的土壤会随着水流移动，支护管2和固土层3可以固定集水井1内壁和底部土壤，减少土壤随着地下水的流动而移动，使基坑下方的土层更加稳定，使集水坑也更加稳定。

参照图1，固土层3包括铺设在集水井1底部的接触层31、铺设在接触层31上方的砾石块层32以及铺设在砾石块层32上的滤板33。接触层31为芦苇席或者草席，工作人员挖设好集水坑之后，将集水坑的内部的浮土清理干净，将接触层31铺设在集水井1的底部。之后工作人员将砾石块铺设在接触层31的上表面上形成砾石块层32，并使砾石块层32的上表面平整，最后在砾石块层32的上表面铺设滤板33。滤板33上均布有小孔，滤板33可以通过小孔阻拦颗粒直径较大的土块和沙粒，从而减少集水井1中泥沙的含量。

当基坑下方的地下水从集水井1的下方流进集水井1时，在水流的带动下，集水井1底部的土壤会出现上涌现象，砾石块层32可以增加固土层3的重量，利用砾石块层32的重量，将随着水流上涌的土壤压下，从而提高集水井1底部的稳定性。接触层31可以增加砾石块与集水井1底部的接触面积，减少砾石块陷进集水井1底部的深度。当集水井1底部土壤的含水量增加之后，集水井1底部土壤的承重能力下降，接触层31可以避免砾石块陷进集水井1底部的泥土中，从而提高固土层3的固土效果。

参照图1，支护管2包括多节预制混凝土管21和安装在相邻预制混凝土管21之间的连接件22。工作人员将固土层3铺设好之后，从集水井1的下方逐节安装预制混凝土管21。在集水井1的内壁上开设有安装槽，安装槽开设在相邻预制混凝土管21之间的连接缝处，工作人员在将第一个预制混凝土管21安装好之后，再安装槽内部安装连接件22。

连接件22设有多个，连接件为弧形，多个连接件22共同组成一个圆环。连接件22包括抵接在安装槽内壁中的防护环221和与防护环221一体成型的连接台222。在连接台222的上下侧面均开设有环形的连接槽，在预制混凝土管21的端部上设有与连接槽适配的连接条，工作人员将防护环221安装在安装槽内部之后，将连接台222上通过连接槽安装在预制混凝土管21的端部上。

预制混凝土管21可以对集水井1的内壁提供一定的支护，由于集水井1附近土壤中的含水量较高，并且附近土壤中的地下水处于流动中，集水井1内壁上的土壤会随着地下水的流动出现坍落，预制混凝土管21可以加强集水井1内壁的结构强度，提高集水井1的稳定性。同时连接件22可以加固预制混凝土管21的位置，避免预制混凝土管21出现位移，同时连接件22可以减少集水井1附近的土壤随着水流从相邻预制混凝土管21之间的连接缝流进集水井1的内部，减少集水井1中积水含沙量。

参照图1，抽水机构4包括安装在集水井1顶部附近的水泵41以及与水泵41相连的抽水管42；抽水管42从集水井1的顶部伸进，抽水管42的进水口伸到集水井1的底部。当集水井1中积攒一定的积水之后，工作人员启动水泵41，水泵41通过抽水管42将集水井1中的积水抽出，使集水井1的水位下降，从而降低基坑的地下水水位。

实施例1的实施原理为：水泵41通过抽水管42将集水井1中的积水抽出，是集水井1中积水与基坑下方的地下水存在一定的压力差，使基坑下方的地下水不断地流进集水井1中，从而降低基坑下方的地下水水位，从而方便施工。支护管2可以支护集水井1的内壁，避免集水井1的内壁随着水流坍塌，提高集水井1的稳定性，固土层3可以减少集水井1底部土壤随着水流上涌，从而减少集水井1中积水的含沙量，从而保护水泵41，延长水泵41的使用寿命。

本申请实施例公开一种超大深基坑的强排水系统施工方法

实施例2

参照图2，一种超大深基坑的强排水系统施工方法包括以下步骤：

a.根据基坑的施工情况确定集水井1的位置和数量，并在指定位置处挖设集水井1；工作人员在挖设集水井1之前，先将基坑中的浮土和石块清理干净，之后按照图纸在基坑指定区域内测量和放样，从而确定集水井1的位置。工作人员在挖设集水井1时，在集水井1的内壁上按照预制混凝土管21的长度挖设安装槽。

b.在集水井1的底部铺设固土层3，在集水井1的内部安装支护管2；工作人员在那幢支护管2之前，先将集水井1内壁和底部上的浮土清理干净，之后在集水井1的底部铺设草席或者芦苇席作为接触层31，在接触层31上铺设砾石块作为砾石块层32，并使砾石块层32的顶部保持平整，之后在砾石块层32的上方铺设滤板33。

c.在集水井1的旁边安装抽水机构4，使抽水机构4保持工作，将集水井1内部渗出的地下水抽出。工作人员在安装支护管2时，工作人员先将预制混凝土管21安装在滤板33的上表面，并使预制混凝土管21的外壁抵接在集水井1的内壁上；之后工作人员将连接件22的防护环221安装在安装槽内部，将连接台222搭接在预制混凝土管21的顶端，之后工作人员继续安装预制混凝土管21，将预制混凝土管21搭接在连接台222的上表面，使连接台222上下表面的连接槽于预制混凝土管21端部的连接条卡接。

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 (10)

1.一种超大深基坑的强排水系统，其特征在于：包括在基坑边角处挖设的集水井(1)、固定连接在集水井(1)内壁上的支护管(2)、铺设在集水井(1)底部上的固土层(3)以及设置在集水井(1)一侧的抽水机构(4)；所述抽水机构(4)的一端伸进集水井(1)的底部，所述固土层(3)包括铺设在集水井(1)底部的接触层(31)以及铺设在接触层(31)上方的滤板(33)，所述支护管(2)的底端搭接在滤板(33)的上表面。

2.根据权利要求1所述的一种超大深基坑的强排水系统，其特征在于：所述接触层(31)为芦苇席或者草席，在接触层(31)和滤板(33)之间铺设有砾石块层(32)。

3.根据权利要求1所述的一种超大深基坑的强排水系统，其特征在于：所述支护管(2)包括多个预制混凝土管(21)和连接件(22)，所述预制混凝土管(21)的外壁抵接在集水井(1)的内壁上，所述连接件(22)设置在相邻预制混凝土管(21)的连接缝处。

4.根据权利要求3所述的一种超大深基坑的强排水系统，其特征在于：根据权利要求3所述的一种超大深基坑的强排水系统，其特征在于：所述连接件(22)包括插接在集水井(1)内壁上的防护环(221)和固定连接在防护环(221)内壁上的连接台（222），所述连接台（222）设置在相邻预制混凝土管(21)之间的连接缝内部。

5.根据权利要求1所述的一种超大深基坑的强排水系统，其特征在于：所述抽水机构(4)包括设置在集水井(1)一侧的水泵(41)以及与水泵(41)连接的抽水管(42)；所述抽水管(42)的进水端伸到集水井(1)的底部。

6.一种超大深基坑的强排水系统施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.根据基坑的施工情况确定集水井(1)的位置和数量，并在指定位置处挖设集水井(1)；

b.在集水井(1)的底部铺设固土层(3)，在集水井(1)的内部安装支护管(2)；

c.在集水井(1)的旁边安装抽水机构(4)，使抽水机构(4)保持工作，将集水井(1)内部渗出的地下水抽出。

7.根据权利要求6所述的一种超大深基坑的强排水系统施工方法，其特征在于：在步骤a中，将基坑内部的多余的土壤和石块清理干净，工作人员确定好集水井(1)的数量和位置之后，在指定位置测量并放样定位。

8.根据权利要求7所述的一种超大深基坑的强排水系统施工方法，其特征在于：在步骤a中，工作人员在挖设集水井(1)时，按照预制混凝土管(21)的长度在集水井(1)的内壁上挖设安装槽。

9.根据权利要求6所述的一种超大深基坑的强排水系统施工方法，其特征在于：在步骤b中，在铺设固土层(3)和支护管(2)之前，工作人员将集水井(1)内壁和底部上的浮土清理干净，工作人员将接触层(31)铺到集水井(1)的底部，在接触层(31)上铺设砾石块层(32)，并使砾石块的顶部保持平整，之后将滤板(33)铺设在砾石块层(32)的上方。

10.根据权利要求6所述的一种超大深基坑的强排水系统施工方法，其特征在于：在步骤b中，在安装预制混凝土管(21)时，工作人员从集水井(1)的底部逐渐向上安装预制混凝土管(21)，在安装预制混凝土管(21)时，工作人员将连接件(22)的防护环(221)安装在安装槽的内部，将连接台搭接到下方预制混凝土管(21)的顶部，之后将上方的预制混凝土管(21)搭接到连接台（222）的上方。

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