CN114293578A - 一种地下室降排水及水位监测的系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种地下室降排水及水位监测的系统及其施工方法，该系统包括泄水井、集水坑和泄水水路管网；所述泄水水路管网由多条排水管路组成；每条所述排水管路包括有一条排水总管，每条所述排水总管至少设有两个排水总管出口；每个排水总管出口对应一个集水坑，每条所述排水总管上分别设有多个支管接口，每个支管接口对应一个泄水井，所述支管接口与设置在泄水井内的排水支管连通；所述集水坑的出水管中依次连接有水嘴、检修阀、转接头和排泥阀；所述排水总管出口通过转接头与集水坑的出水管连通；本发明可以进行地下水位的监测，当高于控制水位时，水路系统自动工作，控制地下水不超过设计抗浮设防水位，使得建筑物结构受力在设计范围，确保结构安全。

Description

一种地下室降排水及水位监测的系统及其施工方法

技术领域

本发明建筑技术领域，特别是一种地下室抗浮设计、降排水及水位监测系统及其施工方法。

背景技术

现有的地下室降排水的方法一般使用盲沟排水法，即在地下建筑外墙四周或底板下部，系统的布置永久性排水盲沟，当地下水位达到盲沟标高处时，水流通过集水管上的孔洞进入集水支管，再通过管道排入泥流井，最终通过泥流井机械排水至市政排水系统。

该类型技术存在以下不足：

（1）仅适用于地层赋水及土体渗透系数不大地质条件，如基岩地区及渗透系数较小的黏土、粉质黏土地区。

（2）不适用于地下连续墙、咬合桩等截水帷幕支护形式。上述支护形式的基坑地下水在基坑支护外侧及地下建筑基础底，地下建筑外墙四周或底板下部的盲沟起不到排地下水的作用。

（3）不适用于占地面积大的建筑物。建筑物占地面积大，则水阻势必加大，易造成盲沟堵塞，水流不畅等。

发明内容

大型地下室筏板基础施工，一般采用面状布置抗浮锚杆进行基础的抗浮。此类抗浮锚杆不能充分利用上部结构传来的竖向力来平衡掉一部分水浮力；对于个别锚杆承载力不足的情况，由于能分担的锚杆较少，此情况抵抗力差;由于锚杆布置相对分散，对于地下室筏板下的防水层施工比较不利。

为了提高建筑物基础抗浮能力，同时便于地下室底板的防水施工，通过技术革新，总结形成一种地下室降排水及水位监测技术，采用本方法，可以进行地下水位的监测，当高于控制水位时，水路系统自动工作，将地下水抽排至建筑雨水回收池，控制地下水不超过设计抗浮设防水位，使得建筑物结构受力在设计范围，确保结构安全。

解决上述问题的技术方案是：一种地下室降排水及水位监测的系统，包括地下室基坑，还包括泄水井、集水坑和泄水水路管网；所述泄水水路管网由多条排水管路组成；每条所述排水管路包括有一条排水总管，每条所述排水总管至少设有两个排水总管出口；每个排水总管出口对应一个集水坑，所述排水总管出口与设置在集水坑里的出水管连通；每条所述排水总管上分别设有多个支管接口，每个支管接口对应一个泄水井，所述支管接口与设置在泄水井内的排水支管连通；所述泄水井内的排水支管埋设于泄水井内部；所述集水坑的出水管中依次连接有水嘴、检修阀 、转接头和排泥阀；所述排水总管出口通过转接头与集水坑的出水管连通；所述泄水井挖设于所述地下室基坑的底部下方。

其进一步技术方案是：所述泄水井内的排水支管由两段不同管径的钢管相接组成，小管径的钢管顶部通过支管接口与排水管路连通，大管径的钢管侧壁开设有若干圈的透水孔，并用土工布将大管径的钢管下端包裹起来垂直放置于泄水井中部；所述泄水井的底部铺设有中砂层，其内部采用沿着排水支管周边回填铺设有反滤层，泄水井上部浇筑有垫层。

其又进一步技术方案是：所述集水坑的出水管包括顺次连接的第一段管体、第二段管体和第三段管体,所述第一段管体作为泄压管道垂直于所述第二段管体，所述第三段管体垂直于所述第二段管体；所述水嘴设置在第一段管体上，所述检修阀 、转接头和排泥阀从上到下依次设置在第三段管体上，所述水嘴与检修阀处于同一水平位置。

其又进一步技术方案是：各集水坑设置浮球阀潜水泵，所述浮球阀潜水泵的出口通过管道连接至建筑雨水回收池。

其进一步技术方案是：所述集水坑的出水管上的水嘴处设置水位报警感应装置。

其相关的另一技术方案是：一种地下室降排水及水位监测的系统的施工方法，它是上述的一种地下室降排水及水位监测的系统的施工方法，其施工工艺流程为：A、施工准备→B、地下室基坑底部泄水井开挖→C、泄水井内的排水支管的安装→D、泄水井内部反滤层回填→E、布设排水管路形成泄水水路管网及地下室底板施工→F、集水坑的出水管安装→G、水位监测系统试水验收。

其又进一步技术方案是：所述步骤B、地下室基坑底部泄水井开挖包括土方开挖施工、垫层施工和泄水井底部中砂层施工；

所述的土方开挖施工的操作要点：土方开挖至基坑底部并通过基槽验收后，根据降排水及水位监测系统布置分布图，测放出泄水井开挖位置的线，复验合格后安排工人开挖泄水井，泄水井尺寸根据项目实际情况设定；

所述垫层施工的操作要点：泄水井周边位置支设模板，留出泄水井位置；根据图纸要求，浇筑垫层及防水层施工；

所述泄水井底部中砂层施工：将泄水井四周支设的模板拆除；在泄水井底部铺一层中砂，厚度为150mm。

其又进一步技术方案是：所述步骤C、泄水井内的排水支管的安装：排水支管的长度视现场实际而定；在排水支管的大管径的钢管侧壁开设有若干圈的透水孔；用土工布将大管径的钢管下端包裹起来垂直放置于泄水井中部；大管径的钢管部分不得高出垫层底，大管径的钢管部分上部连接小管径的钢管，小管径的钢管高出垫层面至少100mm；小管径的钢管上部接头封堵严实；

所述步骤D、泄水井内部反滤层回填的方法：将放置于泄水井中的排水支管固定好后，采用粒径小的瓜米石沿着排水支管周边回填铺设，之外是中粗砂，回填时，不同材料间设置隔离板，在隔离板两侧分层均匀往上填，形成反滤层，反滤层的厚度至少200mm，后抽除隔离板；泄水井上部到垫层底铺设褥垫层，用土工布将泄水井覆盖并浇水润湿后，浇筑垫层。

其又进一步技术方案是：所述步骤E、布设排水管路形成泄水水路管网及地下室底板施工方法：

将所有泄水井的排水支管用排水总管联通，按就近原则通向各集水坑、并留出接头，每一串排水管路至少2个出口连接到集水坑，形成泄水水路管网系统；

排水总管在地下室底板内设置；当采用筏板基础时，排水总管从筏板基础中间穿过，以不影响基础受力为前提进行水路管网的布置；基础钢筋可与排水总管布置同时施工，之后进行混凝土浇筑；施工期间伸入集水坑的排水总管出口接头须封堵严实；

所述步骤F、集水坑的出水管安装：从集水坑预留排水总管出口接口位置，接T型接头，向上接管道至基坑控制水位标高，并于高出集水坑1000mm处设置检修阀，而后向下转接并在与检修阀持平位置处设置水嘴，向下接管道至距集水坑底500mm处设置排泥阀，从而构成出水管；所述检修阀设置为常开状态，所述水嘴设置为常开状态，所述排泥阀设置为常闭状态；所有出水管的管道均靠墙设置。

其又进一步技术方案是：所述步骤G、水位监测系统试水验收包括管道试水及集水坑排水测试和报警及排水装置安装和测试；

所述管道试水及集水坑排水测试：地下室施工完成后，进行试水；首先打开排泥阀，排泥阀出水畅通且水流变得清澈，即表示泄水井至集水坑通畅有效，并过滤基底泥砂；排泥阀清理干净后从排泥阀加压，水嘴能顺利排水即表示监测出水管道畅通；再关闭水嘴进行水密性检查；

所述报警及排水装置安装和测试：所有集水坑内设置浮球阀潜水泵，所述浮球阀潜水泵的出口通过管道连接至建筑雨水回收池；临近物业管理用房择一集水坑在泄压管道水嘴处设置报警感应装置连接至管理用房，一旦水位超过控制水位，水嘴流出水即自动报警。

由于采用上述技术方案，本发明之一种地下室降排水及水位监测的系统及其施工方法与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明之一种地下室降排水及水位监测的系统及其施工方法，该技术于基坑底部开挖泄水井并设置反滤层，各泄水井敷设管路并连通形成网路引至临近的集水坑，集水坑接口接T型接头，管路向上敷设至控制水位标高后转向下设水嘴出水；向下敷设至距坑底500mm左右设排泥阀。所有集水坑设置浮球阀潜水泵，排水管路汇合到各个集水坑，由集水坑抽至建筑雨水回收池。同时在集水坑内设置水位报警感应装置，监测数据连接至物业管理用房，水嘴流出水量超过控制水位后即自动报警。

2、通过在所述集水坑的出水管上的水嘴处设置水位报警感应装置，可自动监测地下水位，水压力值大于设计值时自动将水排至集水坑，确保建筑物基础不上浮倾覆。收集到集水坑的地下水能通过浮球阀潜水泵抽至建筑雨水回收池，进行二次利用，减少市政给水管网补充。

3、本发明适用于大型地下室抗浮，解决了现有大型地下室抗浮方法的不足之处。

下面结合附图和实施例对本发明之一种地下室降排水及水位监测的系统及加工方法的技术特征作进一步说明。

附图说明

图1：实施例中一种地下室降排水及水位监测的系统剖面示意图；

图2：实施例中泄水井开挖及安装排水支管示意图；

图3：实施例中泄水井内的排水支管大管径一端包裹土工布示意图；

图4：实施例中地下室降排水及水位监测系统施工方法施工工艺流程。

图中：

1-泄水井；2-集水坑；3-泄水水路管网，31-排水总管，311-排水总管出口；32-排水支管，321-小管径的钢管，322-大管径的钢管，323-土工布，324-透水孔；33-出水管，331-第一段管体，332-第二段管体，333-第三段管体；4-反滤层；5-水嘴；6-检修阀；7-排泥阀；8-外墙；9-楼板；10-中砂层，11-浮球阀潜水泵。

图中的字母表示：

a-持力层，b-混凝土垫层，c-地下室混凝土底板，d-建筑地面。

具体实施方式

实施例1：

一种地下室降排水及水位监测的系统，如图1所示，包括地下室基坑，还包括泄水井1、集水坑2和泄水水路管网3；所述泄水水路管网3由多条排水管路组成。每条所述排水管路包括有一条排水总管31，每条所述排水总管31至少设有两个排水总管出口；每个排水总管出口对应一个集水坑2，所述排水总管出口311与设置在集水坑里的出水管33连通；每条所述排水总管31上分别设有多个支管接口，每个支管接口对应一个泄水井1，所述支管接口与设置在泄水井内的排水支管32连通；所述泄水井内的排水支管32埋设于泄水井内部；所述集水坑的出水管33中依次连接有水嘴5、检修阀 6、转接头（图中未标出）和排泥阀7；所述排水总管出口311通过转接头与集水坑的出水管33连通；所述泄水井1挖设于所述地下室基坑的底部下方。

所述泄水井内的排水支管32由两段不同管径的钢管相接组成，小管径的钢管321顶部通过支管接口与排水管路31连通，大管径的钢管322侧壁开设有若干圈的透水孔324，并用土工布323将大管径的钢管322下端包裹起来垂直放置于泄水井中部（参见图2、图3）。土工布可以起到过滤作用，可以阻止泥土颗粒进入到泄水水路管网中。本实施例中的排水支管32可以采用DN32的镀锌钢管，然后在DN32的镀锌钢管的下端焊接DN100镀锌钢管。在DN100镀锌钢管侧壁开设透水孔若干圈，每圈约6个Φ10的孔；所述泄水井1的底部铺设有中砂层10，泄水井1的内部采用沿着排水支管32周边回填铺设有反滤层4，泄水井上部到垫层底铺设褥垫层，所述褥垫层上方浇筑有垫层。

所述集水坑的出水管33包括顺次连接的第一段管体331、第二段管体332和第三段管体333,所述第一段管体331作为泄压管道垂直于所述第二段管体332，所述第三段管体333垂直于所述第二段管体332；所述水嘴5设置在第一段管体331上，所述检修阀6 、转接头和排泥阀7从上到下依次设置在第三段管体333上，所述水嘴5与检修阀6处于同一水平位置。

各集水坑2设置浮球阀潜水泵11，所述浮球阀潜水泵11的出口通过管道连接至建筑雨水回收池。

所述集水坑的出水管上的水嘴5处设置水位报警感应装置。一旦水位超过控制水位，水嘴流出水即自动报警。

实施例2：

一种地下室降排水及水位监测的系统的施工方法，它是实施例1所述一种地下室降排水及水位监测的系统的施工方法，如图4所示，其施工工艺流程为：A、施工准备→B、地下室基坑底部泄水井开挖→C、泄水井内的排水支管的安装→D、泄水井内部反滤层回填→E、布设排水管路形成泄水水路管网及地下室底板施工→F、集水坑的出水管安装→G、水位监测系统试水验收。

具体施工步骤如下：

所述步骤A、施工准备：

根据地勘资料地下水量计算，在纯地下室部分，间距15-20米均匀布置泄水井的个数，泄水井具体位置由设计复核确定，最后得出地下室降排水及水位监测系统分布布置图。根据已确定的地下室降排水及水位监测系统分布布置图，编制出地下室降排水及水位监测系统的施工方法及步骤，并进行详细的技术交底。

所述步骤B、地下室基坑底部泄水井开挖包括土方开挖施工、垫层施工和泄水井底部中砂层施工施工；

所述的土方开挖施工的操作要点：本步骤的施工在持力层a进行。土方开挖至基坑底部并通过基槽验收后，根据降排水及水位监测系统布置分布图，测放出泄水井开挖位置的线，复验合格后安排工人开挖泄水井，泄水井尺寸根据项目实际情况设定；

所述垫层施工的操作要点：泄水井周边位置支设模板，留出泄水井位置；根据图纸要求，浇筑垫层（即除泄水井位置外的混凝土垫层b）及防水层施工；

所述泄水井底部中砂层施工：将泄水井四周支设的模板拆除；为了更好起到过滤的效果，在泄水井底部厚铺一层中砂，厚度为150mm。

所述步骤C、泄水井内的排水支管的安装：排水支管的长度视现场实际而定；所述排水支管可以采用DN32镀锌钢管（DN32表示镀锌钢管内径为32mm），然后在DN32的镀锌钢管的下端焊接DN100镀锌钢管，长度视现场实际而定。首先，在DN100镀锌钢管侧壁开设透水孔若干圈，每圈约6个Φ10的孔；用土工布将镀锌钢管下端包裹起来并垂直放置于泄水井中部。DN100镀锌钢管部分不得高出垫层底，DN32镀锌钢管高出垫层面至少100mm，便于后续泄水水路管网的连接。DN32镀锌钢管上部接头封堵严实，避免被污染、堵塞。

所述步骤D、泄水井内部反滤层回填的方法：将放置于泄水井中的排水支管（镀锌钢管）固定好后，采用粒径较小的瓜米石（粒径5～10mm）沿着排水支管周边回填铺设，之外是中粗砂（粒径3～10mm），回填时，不同材料间设置隔离板，在隔离板两侧分层均匀往上填，形成反滤层，反滤层的厚度不小于200mm，后抽除隔离板；泄水井上部到垫层底铺设褥垫层，用土工布将泄水井覆盖并浇水润湿后，浇筑垫层（即泄水井上部的混凝土垫层b）。

所述步骤E、布设排水管路形成泄水水路管网及地下室底板施工方法：

为加强泄水效果，将所有泄水井的排水支管用排水总管联通，排水总管也采用DN32镀锌钢管，按就近原则通向各集水坑、并留出接头，每一串排水管路至少2个出口连接到集水坑，形成泄水水路管网系统。 每一串排水管路至少设置有2个出口是因为如果某个集水坑排水泵失效，可以封堵该出口，而不影响泄水井排水。

当采用筏板基础时，筏板可以做为底板，排水总管可从筏板基础中间穿过，以不影响基础受力为前提进行水路管网的布置。当采用其他基础（例如独立基础、条形基础、桩基础）时，排水总管可在地下室底板内设置。基础钢筋可与排水总管布置同时施工，之后进行混凝土浇筑。浇筑完成后，排水总管就埋设在地下室混凝土底板c内。施工期间伸入集水坑的排水总管出口接头须封堵严实，避免污染、堵塞。

所述步骤F、集水坑的出水管安装：从集水坑预留排水总管出口接口位置，接T型接头，向上接管道至基坑控制水位标高，并于高出集水坑1000mm处设置检修阀，而后向下转接并在与检修阀持平位置处设置水嘴（平检修阀），向下接管道至距集水坑底约500mm（便于清淤）处设置排泥阀，从而构成出水管。如图1所示，所述出水管33的第一段管体331和第三段管体333均穿过楼板9。所述检修阀设置为常开状态，所述水嘴设置为常开状态，所述排泥阀设置为常闭状态。所有出水管的管道均靠墙设置。

所述步骤G、水位监测系统试水验收括管道试水及集水坑排水测试和报警及排水装置安装和测试。

所述管道试水及集水坑排水测试：地下室施工完成后，进行试水；首先打开排泥阀，排泥阀出水畅通且水流变得清澈，即表示泄水井至集水坑通畅有效，并过滤基底泥砂；排泥阀清理干净后从排泥阀加压，水嘴能顺利排水即表示监测出水管道畅通；再关闭水嘴进行水密性检查。

所述报警及排水装置安装和测试：所有集水坑内设置浮球阀潜水泵，所述浮球阀潜水泵的出口通过管道连接至建筑雨水回收池；临近物业管理用房择一集水坑在泄压管道水嘴处设置报警感应装置连接至管理用房，一旦水位超过控制水位，水嘴流出水即自动报警。物业管理值班人员看到报警信号后进行巡视，查看泄水排水情况。当集水坑蓄水到一定量时，启动浮球阀潜水泵工作，将集水坑的水抽排至建筑雨水回收池。

Claims (10)

1.一种地下室降排水及水位监测的系统，包括地下室基坑，其特征在于：还包括泄水井、集水坑和泄水水路管网；所述泄水水路管网由多条排水管路组成；每条所述排水管路包括有一条排水总管，每条所述排水总管至少设有两个排水总管出口；每个排水总管出口对应一个集水坑，所述排水总管出口与设置在集水坑里的出水管连通；每条所述排水总管上分别设有多个支管接口，每个支管接口对应一个泄水井，所述支管接口与设置在泄水井内的排水支管连通；所述泄水井内的排水支管埋设于泄水井内部；所述集水坑的出水管中依次连接有水嘴、检修阀 、转接头和排泥阀；所述排水总管出口通过转接头与集水坑的出水管连通；所述泄水井挖设于所述地下室基坑的底部下方。

2.根据权利要求1所述的一种地下室降排水及水位监测的系统，其特征在于：所述泄水井内的排水支管由两段不同管径的钢管相接组成，小管径的钢管顶部通过支管接口与排水管路连通，大管径的钢管侧壁开设有若干圈的透水孔，并用土工布将大管径的钢管下端包裹起来垂直放置于泄水井中部；所述泄水井的底部铺设有中砂层，其内部采用沿着排水支管周边回填铺设有反滤层，泄水井上部浇筑有垫层。

3.根据权利要求2所述的一种地下室降排水及水位监测的系统，其特征在于：所述集水坑的出水管包括顺次连接的第一段管体、第二段管体和第三段管体,所述第一段管体作为泄压管道垂直于所述第二段管体，所述第三段管体垂直于所述第二段管体；所述水嘴设置在第一段管体上，所述检修阀 、转接头和排泥阀从上到下依次设置在第三段管体上，所述水嘴与检修阀处于同一水平位置。

4.根据权利要求3所述的一种地下室降排水及水位监测的系统，其特征在于：各集水坑设置浮球阀潜水泵，所述浮球阀潜水泵的出口通过管道连接至建筑雨水回收池。

5.根据权利要求1或4所述的一种地下室降排水及水位监测的系统，其特征在于：所述集水坑的出水管上的水嘴处设置水位报警感应装置。

6.一种地下室降排水及水位监测的系统的施工方法，其特征在于：它是权利要求1所述一种地下室降排水及水位监测的系统的施工方法，其施工工艺流程为：A、施工准备→B、地下室基坑底部泄水井开挖→C、泄水井内的排水支管的安装→D、泄水井内部反滤层回填→E、布设排水管路形成泄水水路管网及地下室底板施工→F、集水坑的出水管安装→G、水位监测系统试水验收。

7.根据权利要求6所述的一种地下室降排水及水位监测的系统的施工方法，其特征在于：所述步骤B、地下室基坑底部泄水井开挖包括土方开挖施工、垫层施工和泄水井底部中砂层施工；

所述的土方开挖施工的操作要点：土方开挖至基坑底部并通过基槽验收后，根据降排水及水位监测系统布置分布图，测放出泄水井开挖位置的线，复验合格后安排工人开挖泄水井，泄水井尺寸根据项目实际情况设定；

所述垫层施工的操作要点：泄水井周边位置支设模板，留出泄水井位置；根据图纸要求，浇筑垫层及防水层施工；

所述泄水井底部中砂层施工：将泄水井四周支设的模板拆除；在泄水井底部铺一层中砂，厚度为150mm。

8.根据权利要求7所述的一种地下室降排水及水位监测的系统的施工方法，其特征在于：所述步骤C、泄水井内的排水支管的安装：排水支管的长度视现场实际而定；在排水支管的大管径的钢管侧壁开设有若干圈的透水孔；用土工布将大管径的钢管下端包裹起来垂直放置于泄水井中部；大管径的钢管部分不得高出垫层底，大管径的钢管部分上部连接小管径的钢管，小管径的钢管高出垫层面至少100mm；小管径的钢管上部接头封堵严实；

所述步骤D、泄水井内部反滤层回填的方法：将放置于泄水井中的排水支管固定好后，采用粒径小的瓜米石沿着排水支管周边回填铺设，之外是中粗砂，回填时，不同材料间设置隔离板，在隔离板两侧分层均匀往上填，形成反滤层，反滤层的厚度至少200mm，后抽除隔离板；泄水井上部到垫层底铺设褥垫层，用土工布将泄水井覆盖并浇水润湿后，浇筑垫层。

9.根据权利要求8所述的一种地下室降排水及水位监测的系统的施工方法，其特征在于：

所述步骤E、布设排水管路形成泄水水路管网及地下室底板施工方法：

将所有泄水井的排水支管用排水总管联通，按就近原则通向各集水坑、并留出接头，每一串排水管路至少2个出口连接到集水坑，形成泄水水路管网系统；

排水总管在地下室底板内设置；当采用筏板基础时，排水总管从筏板基础中间穿过，以不影响基础受力为前提进行水路管网的布置；基础钢筋可与排水总管布置同时施工，之后进行混凝土浇筑；施工期间伸入集水坑的排水总管出口接头须封堵严实；

所述步骤F、集水坑的出水管安装：从集水坑预留排水总管出口接口位置，接T型接头，向上接管道至基坑控制水位标高，并于高出集水坑1000mm处设置检修阀，而后向下转接并在与检修阀持平位置处设置水嘴，向下接管道至距集水坑底500mm处设置排泥阀，从而构成出水管；所述检修阀设置为常开状态，所述水嘴设置为常开状态，所述排泥阀设置为常闭状态；所有出水管的管道均靠墙设置。

10.根据权利要求9所述的一种地下室降排水及水位监测的系统的施工方法，其特征在于：所述步骤G、水位监测系统试水验收包括管道试水及集水坑排水测试和报警及排水装置安装和测试；

所述管道试水及集水坑排水测试：地下室施工完成后，进行试水；首先打开排泥阀，排泥阀出水畅通且水流变得清澈，即表示泄水井至集水坑通畅有效，并过滤基底泥砂；排泥阀清理干净后从排泥阀加压，水嘴能顺利排水即表示监测出水管道畅通；再关闭水嘴进行水密性检查；

所述报警及排水装置安装和测试：所有集水坑内设置浮球阀潜水泵，所述浮球阀潜水泵的出口通过管道连接至建筑雨水回收池；临近物业管理用房择一集水坑在泄压管道水嘴处设置报警感应装置连接至管理用房，一旦水位超过控制水位，水嘴流出水即自动报警。

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