CN113356250A - 大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法，其特征在于：根据基坑的施工位置，确定各粘土层及砂土层的位置，利用跟管钻机在所述砂土层内水平钻孔，达到设计深度后，植入水平井，所述水平井位于所述粘土层与所述砂土层交界处偏上一点，所述水平井包括疏水管及风管，所述疏水管与所述风管位于同一标高，所述风管位于两个所述疏水管之间，所述风管与空压机气管连接，进行充气增压，便于所述含水地层中的水向所述疏水管内集结，所述基坑侧壁的所述粘土层内设置土钉或预应力锚索，本发明定位精准，针对性强及奏效快，可以缓冲因成孔、出水造成对基坑周围环境沉降变形影响。

Description

大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法

技术领域

本发明涉及一种大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法。

背景技术

目前北方地区以北京为例大部分建筑工程基坑降水多采用轻型井点、管井降水方法，深大基坑富水地层轻型井点也不再适用，几乎管井降水“一法独大”，似乎成了万能降水方法，由于降水井设计施工或维护不善造成基坑降水不理想，甚至造成锚杆或复合土钉墙失效导致支护体系失效，更有甚者造成周围环境破坏，周围建构筑物开裂甚至倒塌，后果严重。例如北京京奥大厦基坑，由于降水效果不好导致复合土钉墙控制变形不好，进而导致东侧16层住宅楼电梯只能上到15层，后来鉴定为危房；南侧6层住宅楼更是在基坑坍塌后半个单元悬空，居民不能进家，最后两栋住宅楼全部拆除。再比如北京九章大厦地库案例，基坑支护采用桩锚支护，降水井管井由于场地限制布置在两护坡桩之间，未能起到控制地下水的作用，在一场大雨后基坑倒塌，南侧6层住宅楼下塌空，居民不能进家，全部安排住酒店，最后将整个已打完底板的地库全部填掉，地库项目取消。在这个事故当中，降水井的设计施工维护也是造成事故的原因之一。这类案例可以说比比皆是。

尤其在遇到砂层或砂卵石层与黏性土地层互层时，管井降水效果差的现象更明显，由于黏性土层托着含水层，就导致管井降水效果不好，抽水井水位很低，可是边坡上还是有很多水，不仅对支护挖土施工带来麻烦，土钉锚杆成孔费时费事，承载力也大打折扣，土方在挖运时不得不采取坑内排水，有时不得不外运“泥巴”，还直接影响基坑周围环境。这就是俗称的“疏不干地层”。现在的通用做法是在边坡上插疏水管，用洛阳铲或钻机成孔0.5～1.0m，放置一根带花眼的塑料管，管内填些石屑，这种做法在水很小时有时是有效果的，但大部只是“治表不治里”，治标不治本，效果极为有限，甚至几乎无效。

发明内容

本发明提供一种大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法，定位精准，针对性强及奏效快，可以缓冲因成孔、出水造成对基坑周围环境沉降变形影响。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据基坑的施工位置，确定各粘土层及砂土层的位置，所述砂土层内有含水层，利用跟管钻机在所述砂土层内水平钻孔，达到设计深度后，抽出内管，植入水平井，之后抽出套管；

步骤2、所述水平井位于所述粘土层与所述砂土层交界处偏上一点，使得整个水平井处于含水层之中，所述水平井包括疏水管及风管，所述疏水管及所述风管的孔口周围径向10-20cm进行封堵；

步骤3、所述基坑侧壁的所述粘土层内设置土钉或预应力锚索，所述水平井在所述基坑的侧壁上与所述土钉或所述预应力锚索纵向对齐，所述水平井的深度与所述土钉或所述预应力锚索等长，保证所述土钉或所述预应力锚索全长范围内不因土层含水率高而使侧摩阻力折减从而导致承载力折减。

步骤4、所述疏水管与所述风管位于同一标高，所述风管位于两个所述疏水管之间，保证所述风管处于含水层中，所述风管通过变径接头与空压机气管连接，对所述含水层进行充气增压，便于所述含水地层中的水更快向所述疏水管内集结，所述疏水管将管内的水排入集水沟，汇集于集水井抽排出去，保证基槽内干作业，同时也由于空气的增压能抵消部分沉降变形，对周围环境控制沉降变形有利；

所述大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法，其中：所述疏水管采用PVC硬质塑料管，所述疏水管上进水孔呈梅花状分布，所述疏水管外壁及两端包裹双层60目的密目网，所述疏水管内填充石子或石屑，保证只出水不出砂石。

所述大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法，其中：所述风管也是采用PVC硬质塑料管，只在底端1/10部位设置排气孔2-3排，呈梅花状分布，所述风管外壁及两端包裹双层60目的密目网，内部中空，所述风管通过变径接头与空压机气管连接。

本发明的有益效果：

(1)精准，针对性强，通过现场基坑侧壁开挖并结合地勘报告，准确确定水平长井和增压风井的位置，保证了针对“疏不干”地层打水平井的精度。

(2)奏效快，充分发挥了水平渗透系数远远大于竖向渗透系数的优势，保证含水地层里的水很快排出，使“疏不干”地层变成疏干地层。

(3)保证了土钉锚杆承载力，由于水平长井跟上排土钉或锚杆等长，这就保证了土钉或锚杆全长范围内水排出，保证了侧摩阻力不受影响，从而保证了土钉或锚杆承载力不受影响。

(4)增压井有双重功效，除了增压使得含水层中的水尽快流向水平长井，还可以缓冲因成孔、出水造成对基坑周围环境沉降变形影响。

附图说明

图1为大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法的流程图。

图2为大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法的剖面结构图。

图3为大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法的另一剖面结构图。

附图标记说明：1-粘土层；2-砂土层；3-水平井；4-土钉；5-预应力锚索；6-疏水管；7-风管；8-降水管；9-基坑。

具体实施方式

如图1至图3所示1.一种大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据基坑9的施工位置，确定各粘土层1及砂土层2的位置，所述砂土层2内有含水层，利用跟管钻机在所述砂土层2内水平钻孔，达到设计深度后，抽出内管，植入水平井3，之后抽出套管。

步骤2、所述水平井3位于所述粘土层1与所述砂土层2交界处偏上一点，使得整个水平井3处于含水层之中，所述水平井3包括疏水管6及风管7，所述疏水管6及所述风管7的孔口周围径向10-20cm进行封堵。

步骤3、所述基坑9侧壁的所述粘土层1内已经设置土钉4或预应力锚索5，所述水平井3在所述基坑9的侧壁上与所述土钉4或所述预应力锚索5纵向对齐，所述水平井3的深度与所述土钉4或所述预应力锚索5等长，保证所述土钉4或所述预应力锚索5全长范围内不因土层含水率高而使侧摩阻力折减从而导致承载力折减。

步骤4、所述疏水管6与所述风管7位于同一标高，所述风管7位于两个所述疏水管6之间，保证所述风管7处于含水层中，所述风管7通过变径接头与空压机气管连接，对所述含水层进行充气增压，便于所述含水地层中的水更快向所述疏水管6内集结，所述疏水管6将管内的水排入集水沟，汇集于集水井抽排出去，保证基槽内干作业，同时也由于空气的增压能抵消部分沉降变形，对周围环境控制沉降变形有利；

所述疏水管采用PVC硬质塑料管，所述疏水管上进水孔呈梅花状分布，所述疏水管外壁及两端包裹双层60目的密目网，所述疏水管内填充石子或石屑，保证只出水不出砂石。

所述风管也是采用PVC硬质塑料管，只在底端1/10部位设置排气孔2-3排，呈梅花状分布，所述风管外壁及两端包裹双层60目的密目网，内部中空，所述风管通过变径接头与空压机气管连接。

实施例如下：

根据所述基坑9的施工位置，将侧壁开挖，经过勘查及定位，确定各所述粘土层1及所述砂土层2的准确位置，所述砂土层2内有含水层。

所述跟管钻机、水泵、空压机等设备进场就位，并安装及调试，所述粘土层1与所述砂土层2交界处偏上一点的位置上进行测量及设置定位孔，将来供所述水平井3准确的插入，所述基坑9侧壁的所述粘土层1内已经设置土钉4或预应力锚索5，所述水平井3的插入位置与所述土钉4或所述预应力锚索5纵向对齐，所述水平井3的深度与所述土钉4或所述预应力锚索5等长。

所述水平井3包括所述疏水管6及所述风管7，所述疏水管采用PVC硬质塑料管，所述疏水管上进水孔呈梅花状分布，所述疏水管外壁及两端包裹双层60目的密目网，所述疏水管内填充石子或石屑，保证只出水不出砂石，所述风管也是采用PVC硬质塑料管，只在底端1/10部位设置排气孔2-3排，呈梅花状分布，所述风管外壁及两端包裹双层60目的密目网，内部中空，所述疏水管6及所述风管7如上述内容加工完毕并检验合格，进场等待进一步的施工。

所述跟管钻机在所述定位孔上进行水平钻孔，达到设计深度后，抽出内管，植入所述疏水管6及所述风管7，之后抽出套管，所述疏水管6与所述风管7位于同一标高，所述风管7位于两个所述疏水管6之间，保证所述风管7处于含水层中，所述风管7通过变径接头与空压机气管连接。

所述风管7通过变径接头与所述空压机气管连接，对所述含水层进行充气增压，便于所述含水地层中的水更快向所述疏水管6内集结，所述疏水管6将管内的水排入集水沟，汇集于集水井通过所述水泵抽排出去，保证基槽内干作业，同时也由于空气的增压能抵消部分沉降变形，对周围环境控制沉降变形有利。

本发明的优点：

(1)精准，针对性强，通过现场基坑侧壁开挖并结合地勘报告，准确确定水平长井和增压风井的位置，保证了针对“疏不干”地层打水平井的精度。

(2)奏效快，充分发挥了水平渗透系数远远大于竖向渗透系数的优势，保证含水地层里的水很快排出，使“疏不干”地层变成疏干地层。

(3)保证了土钉锚杆承载力，由于水平长井跟上排土钉或锚杆等长，这就保证了土钉或锚杆全长范围内水排出，保证了侧摩阻力不受影响，从而保证了土钉或锚杆承载力不受影响。

(4)增压井有双重功效，除了增压使得含水层中的水尽快流向水平长井，还可以缓冲因成孔、出水造成对基坑周围环境沉降变形影响。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据基坑(9)的施工位置，确定各粘土层(1)及砂土层(2)的位置，所述砂土层(2)内有含水层，利用跟管钻机在所述砂土层(2)内水平钻孔，达到设计深度后，抽出内管，植入水平井(3)，之后抽出套管；

步骤2、所述水平井(3)位于所述粘土层(1)与所述砂土层(2)交界处偏上一点，使得整个水平井(3)处于含水层之中，所述水平井(3)包括疏水管(6)及风管(7)，所述疏水管(6)及所述风管(7)的孔口周围径向10-20cm进行封堵；

步骤3、所述基坑(9)侧壁的所述粘土层(1)内已经设置土钉(4)或预应力锚索(5)，所述水平井(3)在所述基坑(9)的侧壁上与所述土钉(4)或所述预应力锚索(5)纵向对齐，所述水平井(3)的深度与所述土钉(4)或所述预应力锚索(5)等长，保证所述土钉(4)或所述预应力锚索(5)全长范围内不因土层含水率高而使侧摩阻力折减从而导致承载力折减。

步骤4、所述疏水管(6)与所述风管(7)位于同一标高，所述风管(7)位于两个所述疏水管(6)之间，保证所述风管(7)处于含水层中，所述风管(7)通过变径接头与空压机气管连接，对所述含水层进行充气增压，便于所述含水地层中的水更快向所述疏水管(6)内集结，所述疏水管(6)将管内的水排入集水沟，汇集于集水井抽排出去，保证基槽内干作业，同时也由于空气的增压能抵消部分沉降变形，对周围环境控制沉降变形有利。

2.如权利要求1所述一种大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法，其特征在于：所述疏水管(6)采用PVC硬质塑料管，所述疏水管(6)上进水孔呈梅花状分布，所述疏水管(6)外壁及两端包裹双层60目的密目网，所述疏水管(6)内填充石子或石屑，保证只出水不出砂石。

3.如权利要求1所述一种大口径降水疏不干地层水平增压长井疏干方法，其特征在于：所述风管(7)也是采用PVC硬质塑料管，只在底端1/10部位设置排气孔2-3排，呈梅花状分布，所述风管(7)外壁及两端包裹双层60目的密目网，内部中空，所述风管(7)通过变径接头与空压机气管连接。

Images