CN113585311B - 一种设置贯穿深基坑降水井的真空降水方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种贯穿深基坑的降水井设置及真空降水方法，包括降水井点及井管的设置、降水井设备的安装及降水与基坑开挖；本发明采用在基坑内布置数道降水井管沟，在降水井管沟内水平设置滤水管，在滤水管两端垂直设置降水井点及井管，通过真空泵、真空总水管及真空抽水管即可完成在井管内抽真空、抽水及向外排水的深基坑降水的全过程。本发明将降水井点设置在基坑周边，彻底改变了在基坑中部设置降水井点的方式，简化了基坑开挖过程中对降水井点需先停止降水、截断井管及再次恢复井点降水的传统工艺，具有简化降水井点的布局、缩短降水工期、提高降水质量、节省降水成本和改善工地整体环境的目的。

Description

一种设置贯穿深基坑降水井的真空降水方法

技术领域

本发明涉及大型建筑地基施工技术领域，尤其是一种设置贯穿深基坑降水井的真空降水方法。

背景技术

随着城市建设的快速发展，大型建筑物的建设数量日益剧增，在大型建筑的施工过程中，从深基坑的开挖到深基坑完成构筑，通过降水井实施的地下降水过程一直陪伴始终，基坑中降低地下水位亦称地下水控制，即在基坑工程施工中以降低地下水位来满足围护结构和基坑开挖施工的要求，施工环境的地下水位越高，地基要求的降水深度越深，其施工难度越大。为防止深基坑对周围的建筑物和设施带来危害，因此，一般采用深井井点降低地下水位的方式来解决此类技术问题，真空深井井点降水所解决的问题是，一是，增加降水的总深度、降低地基内土壤的含水量；二是，简化降水井点及降水设备自身的结构；三是，在基坑内合理布置降水设备，提高基坑内整体的降水效率，现有技术专利号：ZL200610024254.2《真空基坑深井降水设备》、ZL200620039852.2《插管式真空基坑深井降水设备》及ZL200520047130.7《基坑深井井点降水专用设备》中公开了深井井点降水设备，尽管该技术方案在实际施工中取得了一定的效果，但仍存在一些缺陷，其一是，深井井点的井管遍布基坑内，影响工地整体环境整洁，影响其它施工机械的正常运行；其二是，深井井点的井管不能随基坑开挖而降低，在基坑开挖过程中，需要先停止降水、截断井管及再次恢复井点降水，阻碍了施工机械的正常作业。其三是，在大型基坑内泵站分散，存在水电管道设置复杂、排水分散、不易管理、人力设备资源消耗大及工地的整体环境脏乱差的缺陷。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种贯穿深基坑的降水井设置及真空降水方法，包括降水井点及井管的设置、降水井设备的安装及降水与基坑开挖；本发明适用于粉土、粘土、淤泥质粘土和粉砂等各种土层的基坑降水，本发明采用在基坑内布局数道降水井管沟，在降水井管沟内水平设置滤水管，在滤水管两端垂直设置降水井点及井管，通过真空泵、真空总水管及真空抽水管即可完成在井管内抽真空、抽水及向外排水的深基坑降水的全过程，本发明真空度控制在-0.06Mpa左右，抽水的有效深度即可大于10米。本发明在基坑底部设置数道滤水管，在滤水管的两端及基坑的周边设置降水井点，解决了在基坑中部设置多个降水井点的传统降水方式，简化了基坑开挖过程中对降水井点需先停止降水、截断井管及再次恢复井点降水的传统工艺，具有简化降水井点的布局、缩短降水工期、提高降水质量、节省降水成本和改善工地整体环境的目的。

实现本发明目的的具体技术方案是：

一种设置贯穿深基坑降水井的真空降水方法，其特点包括如下步骤：

1.1、垂直井点及水平滤水管的设置：

1.1.1、完成基坑的围护，按基坑的平面图形在基坑内平行布置数道降水井管沟，在降水井管沟的两端头分别布置降水井点；在基坑内或周边设置一个或数个真空泵站；

1.1.2、开挖降水井管沟，降水井管沟以基坑的两对边为长度方向，其长度按基坑平面图确定；降水井管沟的宽度为400mm ～800mm；降水井管沟的深度为基坑大底板标高以下3000mm～8000mm；

1.1.3、在降水井管沟的底部填入中粗砂，形成垫层，垫层的厚度为200mm～500mm；

1.1.4、下水平滤水管，在降水井管沟内及垫层上水平置入滤水管，滤水管的直径为48 mm～300mm；

1.1.5、下垂直井管，在滤水管两端头及降水井点的位置垂直置入降水井管，且井管与水平滤水管连接；垂直井管的直径为48 mm～300mm；井管的上口高出地平300mm～500mm；

1.1.6、在降水井管沟填入中粗砂，形成滤水层，滤水层的厚度为500mm～20000mm；在垂直井管的外围同样填充中粗砂；随后在降水井管沟、中粗砂之上填充粘土至地平；

1.1.7、盖上井盖，将井盖盖在井管的上口，所述井盖上设有真空抽水管孔及第一透气孔, 第一透气孔也可以设在垂直井管高出地平300mm～500mm的壁上；

1.2、降水井设备的安装：

1.2.1、布置真空总水管，由真空泵站引出真空总水管，真空总水管经过一个或数个降水井点，真空总水管上在邻近每个降水井点的位置上均设有截止阀；

1.2.2、布置真空抽水管，真空抽水管为一根或数根，真空抽水管选用塑料钢丝软管，将真空抽水管一端与真空总水管上的截止阀连接，另一端由井盖上的真空抽水管孔穿入，并置于井管内；所述真空抽水管另一端管口往上100mm～5000mm范围的管壁上设有第二透气孔；

1.3、降水与基坑开挖：

1.3.1、封闭井管，首先，用胶带封闭井盖与井管上口之间的缝隙；其次，当真空抽水管下放到位后，用胶带封闭真空抽水管与真空抽水管孔之间的缝隙；

1.3.2、开启真空泵站，开启真空总水管上的截止阀，开始基坑的真空降水；

1.3.3、当基坑内的水位低于第一道支撑的标高时，实施第一层基坑土方开挖，并完成基坑的第一道支撑；

1.3.4、当基坑内的水位低于第二道支撑的标高时，实施第二层基坑土方开挖，并完成基坑的第二道支撑；

1.3.5、当基坑内的水位低于第N道支撑的标高时，循环上述1.3.4、步骤，直至完成基坑的最后一道支撑；

1.3.6、基坑内最后一道支撑完成后，将基坑内的水位降至基坑大底板标高以下1000mm～2000mm；基坑开挖至标高后，拔出井管或留在大底板内作泄水孔用，实施基坑大底板垫层施工及基坑大底板混凝土浇筑施工，最后完成井管封井；

1.3.7、在降水过程中，允许一次性或分多次把水位降到基坑大底板标高以下。

本发明包括降水井点及井管的设置、降水井设备的安装及降水与基坑开挖；本发明适用于粉土、粘土、淤泥质粘土和粉砂等各种土层的基坑降水，本发明采用在基坑内布局数道降水井管沟，在降水井管沟内水平设置滤水管，在滤水管两端垂直设置降水井点及井管，通过真空泵、真空总水管及真空抽水管即可完成在井管内抽真空、抽水及向外排水的深基坑降水的全过程。本发明具有简化降水井点的布局、缩短降水工期、提高降水质量、节省降水成本和改善工地整体环境的目的。

本发明具有如下优点：

a）、本发明在基坑内布置数道降水井管沟，在降水井管沟内水平设置滤水管，在滤水管两端垂直设置降水井点及井管，所设置的井管均位于基坑周边，改变了在基坑中部设置多个降水井点的传统降水方式，简化了基坑开挖过程中对降水井点需先停止降水、截断井管及再次恢复井点降水的传统工艺，消除了降水井点在基坑内形成的桩位现象，利于其它施工机械在基坑内的作业。

b）、本发明在井盖上设有第一透气孔，在真空抽水管管壁上一次设置第二透气孔，真空抽水管随井内液面的下降而向下输送，第二透气孔始终保持在液面上方，第一透气孔与第二透气孔在真空抽水管内形成二次压差，增加了对水及水气混合物的抽吸能力，真空抽水管在抽水的过程中同时抽出井内的空气，在井内形成相对真空，基坑土体内的水在真空作用下快速流向中粗砂构成的一次及二次垫层，通过滤水管至井管内，被真空泵通过真空抽水管吸入并排出，有效解决了基坑降水难以疏干的问题，尤其在淤泥质粘土层中应用，土体中含水量下降明显，降水效率显著提高。

c）、本发明采用在基坑周边布置一个或数个真空泵站，按降水井点合理布置真空总水管，真空总水管所到的每个降水井点上均设有截止阀，以便连接真空抽水管，独立控制每一个降水井点；本发明降水设备的布置整齐划一，施工作业面小，对施工场地无破坏，不影响基坑开挖、基坑支撑及的其它工序的施工，改善了工地的整体环境，解决了大工地排水难及乱排水的问题。

d）、本发明在基坑内布局数道降水井管沟，在降水井管沟内水平设置滤水管，滤水管可以整段设置，在滤水管两端垂直设置降水井点及井管；滤水管也可以从中间断开分两段设置，在两段滤水管端头分别垂直设置降水井点及井管；其优点是，大型基坑内一条降水井管沟可以分两段开挖，滤水管分两段设置，以达到更好的降水效果。

附图说明

图1为本发明降水井管沟及降水井点的平面布局示意图；

图2为本发明图1的A--A截面的结构示意图；

图3为本发明图1的B--B截面的结构示意图。

具体实施方式

实施例

本发明具体实施包括如下步骤：

1.1、参阅图1、图2、图3，井管及滤水管的设置：

1.1.1、完成基坑的围护1，按基坑的平面图形在基坑内平行布置数道降水井管沟4，在降水井管沟4的两端头分别布置降水井点2；在基坑内或周边设置一个或数个真空泵站3，所述真空泵站3内设有真空泵；

1.1.2、开挖降水井管沟4，降水井管沟4以基坑的两对边为长度方向，其长度按基坑平面图确定；降水井管沟4的宽度为500mm；降水井管沟4的深度为基坑大底板标高以下5000mm；

1.1.3、在降水井管沟4的底部填入中粗砂，形成垫层42，垫层42的厚度为500mm；

1.1.4、下水平滤水管41，在降水井管沟4内及垫层42上水平置入滤水管41，滤水管41的直径为200mm；

1.1.5、下垂直井管21，在水平滤水管41两端头及降水井点2的位置垂直置入井管21，且井管21与水平滤水管41连接；井管21的直径为200mm；垂直井管21的上口高出地平500mm；

1.1.6、在降水井管沟4填入中粗砂，形成滤水层43，对于砂土层，滤水层的厚度为8000mm；在垂直井管21的外围填入同样的中粗砂；随后在降水井管沟、中粗砂之上填充粘土至地平；对于基坑内土层是粘土、淤泥质粘土的情况，滤水层43的厚度不限于基坑大底板的标高，滤水层43的中粗砂填至距地平3000mm的位置；随后在降水井管沟、中粗砂之上填充粘土至地平；

1.1.7、盖上井盖5，将井盖5盖在井管21的上口，所述井盖5上设有真空抽水管孔及第一透气孔34, 第一透气孔34也可以设在垂直井管21高出地平的壁上。

1.2、参阅图1、图2、图3，降水井设备的安装：

1.2.1、布置真空总水管31，由真空泵站3引出真空总水管31，真空总水管31经过一个或数个降水井点2，真空总水管31上在邻近每个降水井点2的位置上均设有截止阀33；

1.2.2、布置真空抽水管32，真空抽水管32为一根或数根，真空抽水管32选用塑料钢丝软管，将真空抽水管32一端与真空总水管31上的截止阀33连接，另一端由井盖5上的真空抽水管孔穿入，并置于井管21内；所述真空抽水管32另一端管口往上2000mm范围的管壁上设有第二透气孔35。

1.3、参阅图1、图2、图3，降水与基坑开挖：

1.3.1、封闭井管21，首先，用胶带封闭井盖5与井管21上口之间的缝隙；其次，当真空抽水管32下放到位后，用胶带封闭真空抽水管32与真空抽水管孔之间的缝隙；

1.3.2、开启真空泵站3，开启真空总水管31上的截止阀33，开始基坑的真空降水；

1.3.3、当基坑内的水位低于第一道支撑的标高时，实施第一层基坑土方开挖，并完成基坑的第一道支撑；

1.3.4、当基坑内的水位低于第二道支撑的标高时，实施第二层基坑土方开挖，并完成基坑的第二道支撑；

1.3.5、当基坑内的水位低于第N道支撑的标高时，循环上述1.3.4、步骤，直至完成基坑的最后一道支撑；

1.3.6、基坑内最后一道支撑完成后，将基坑内的水位降至基坑大底板标高以下1000mm；基坑开挖至标高后，拔出井管21或留在大底板内作泄水孔用，实施基坑大底板垫层施工及基坑大底板混凝土浇筑施工，最后完成井管21封井；

1.3.7、在降水过程中，允许一次性或分多次把水位降到基坑大底板标高以下。

参阅图1，本发明在降水井管沟内水平设置滤水管，滤水管可以整段设置，在滤水管两端垂直设置降水井点及井管；参阅图1，C处视图，滤水管也可以从中间断开分两段设置，在两段滤水管端头分别垂直设置降水井点及井管；其优点是，大型基坑内一条降水井管沟可以分两段开挖，滤水管分两段设置，以达到更好的降水效果。

Claims (1)

1.一种设置贯穿深基坑降水井的真空降水方法，其特征在于，它包括如下步骤：

1.1、垂直井点及水平滤水管的设置：

1.1.1、完成基坑的围护（1），按基坑的平面图形在基坑内平行布置数道降水井管沟（4），在降水井管沟（4）的两端头分别布置降水井点（2）；在基坑内或周边设置一个或数个真空泵站（3），所述真空泵站（3）内设有真空泵；

1.1.2、开挖降水井管沟（4），降水井管沟（4）以基坑的两对边为长度方向，其长度按基坑平面图形确定；降水井管沟（4）的宽度为400 mm ～800mm；降水井管沟（4）的深度为基坑大底板标高以下3000mm～8000mm；

1.1.3、在降水井管沟（4）的底部填入中粗砂，形成垫层（42），垫层（42）的厚度为200mm～500mm；

1.1.4、下水平滤水管（41），在降水井管沟（4）内及垫层（42）上水平置入水平滤水管（41），水平滤水管（41）的直径为48 mm～300mm；

1.1.5、下垂直井管（21），在水平滤水管（41）两端头及降水井点（2）的位置垂直置入垂直井管（21），且垂直井管（21）与水平滤水管（41）连接；垂直井管（21）的直径为48 mm～300mm；垂直井管（21）的上口高出地平300mm～500mm；

1.1.6、在降水井管沟（4）填入中粗砂，形成滤水层（43），滤水层（43）的厚度为500mm～20000mm，在垂直井管（21）的外围同样填充中粗砂；随后在降水井管沟、中粗砂之上填充粘土至地平；

1.1.7、盖上井盖（5），将井盖（5）盖在垂直井管（21）的上口，所述井盖（5）上设有真空抽水管孔及第一透气孔（34）, 或者第一透气孔（34）设在垂直井管（21）高出地平300mm～400mm的壁上；

1.2、降水井设备的安装：

1.2.1、布置真空总水管（31），由真空泵站（3）引出真空总水管（31），真空总水管（31）经过一个或数个降水井点（2），真空总水管（31）上在邻近每个降水井点（2）的位置上均设有截止阀（33）；

1.2.2、布置真空抽水管（32），真空抽水管（32）为一根或数根，真空抽水管（32）选用塑料钢丝软管，将真空抽水管（32）一端与真空总水管（31）上的截止阀（33）连接，另一端由井盖（5）上的真空抽水管孔穿入，并置于垂直井管（21）内；所述真空抽水管（32）另一端管口往上100mm～5000mm范围的管壁上设有第二透气孔（35）；

1.3、降水与基坑开挖：

1.3.1、封闭垂直井管（21），首先，用胶带封闭井盖（5）与垂直井管（21）上口之间的缝隙；其次，当真空抽水管（32）下放到位后，用胶带封闭真空抽水管（32）与真空抽水管孔之间的缝隙；

1.3.2、开启真空泵站（3），开启真空总水管（31）上的截止阀（33），开始基坑的真空降水；

1.3.3、当基坑内的水位低于第一道支撑的标高时，实施第一层基坑土方开挖，并完成基坑的第一道支撑；

1.3.4、当基坑内的水位低于第二道支撑的标高时，实施第二层基坑土方开挖，并完成基坑的第二道支撑；

1.3.5、当基坑内的水位低于第N道支撑的标高时，循环上述1.3.4、步骤，直至完成基坑的最后一道支撑；

1.3.6、基坑内最后一道支撑完成后，将基坑内的水位降至基坑大底板标高以下1000mm～2000mm；基坑开挖至标高后，拔出垂直井管（21）或留在基坑大底板内作泄水孔用，实施基坑大底板垫层施工及基坑大底板混凝土浇筑施工，最后完成垂直井管（21）封井；

1.3.7、在降水过程中，允许一次性或分多次把水位降到基坑大底板标高以下。

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