CN114908782B - 一种基坑降水施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基坑降水施工方法，旨在解决基坑排水效果不佳，管径周边容易坍塌失稳的不足。本发明中，将抽排水位置设置在消防电梯井道所在位置，而消防电梯井道所在位置是基坑施工的最深位置，因此在该位置进行排水，能够保证整个基坑的排水效果。基坑开挖过程中先采用沉井进行支护，在沉井内进行土方的开挖，然后在沉井外浇筑侧壁砼，加固沉井支护，防止沉井周边土体坍塌失稳。通过设置钢筋笼形成排水井，钢筋笼结构稳定可靠，保证了排水井的支护。基坑施工结束后，排水完成，在钢筋笼内灌入混凝土。这种基坑降水施工方法的降水效果好，基坑中部埋深较深的地下水排泄方便，即使地层为砂层土，管井周边土体也不易坍塌失稳。

Description

一种基坑降水施工方法

技术领域

本发明涉及一种基坑施工技术，更具体地说，它涉及一种基坑降水施工方法。

背景技术

基坑降水是指在开挖基坑时，地下水位高于开挖底面，地下水会不断渗入坑内，为保证基坑能在干燥条件下施工，防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。一般采用抽排的方式进行降水，抽取出来的地下水通过排水管道向外排出。目前采用较多是管井降水法，在基坑周边设置降水井进行抽排水，在实际工程施工中基坑四周降水井降至井底，但基坑坑底地下水丰富，坑底水位还处于电梯集水基坑开挖面以上，通过联系设计，技术评审，在主楼电梯集水坑增设管井降水井进行局部降水，经过多天持续降水，基坑内降水井已降至井底，但是由于地下水丰富，渗透慢，故消防集水坑水位处于设计开挖标高以上，无法施工。综上所述，目前基坑降水施工过程中降水效果不佳，基坑中部埋深较深的地下水不易排泄，且地层为砂层土时，由于缺少支护作用，管井周边土体容易坍塌失稳。

发明内容

为了克服上述不足，本发明提供了一种基坑降水施工方法，它的降水效果好，基坑中部埋深较深的地下水排泄方便，即使地层为砂层土，管井周边土体也不易坍塌失稳。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种基坑降水施工方法，包括以下步骤：

S1，开挖基坑，在基坑内消防电梯井道所在位置下放沉井；

S2，将沉井摆放到位后下压沉井；

S3，在沉井内二次开挖土方；

S4，在沉井外浇筑侧壁砼，加固沉井支护；

S5，继续在沉井内开挖土方，使沉井内坑底高度下降到低于消防电梯井道底部位置；

S6，在沉井内坑底回填碎石并安装钢筋笼，碎石回填后形成碎石层；

S7，在碎石层上浇筑底层砼并在钢筋笼上端连接防水套管；

S8，在钢筋笼内安装排水管，排水管从防水套管向上伸出；

S9，排水管连接水泵，水泵工作后将钢筋笼内汇集的水流向外排出；

S10，基坑施工完成后，拆除排水管，在钢筋笼内灌入混凝土，封盖防水套管上端。

本发明中，将抽排水位置设置在消防电梯井道所在位置，而消防电梯井道所在位置是基坑施工的最深位置，因此在该位置进行排水，能够保证整个基坑的排水效果。基坑开挖过程中先采用沉井进行支护，在沉井内进行土方的开挖，然后在沉井外浇筑侧壁砼，加固沉井支护，防止沉井周边土体坍塌失稳。通过设置钢筋笼形成排水井，钢筋笼结构稳定可靠，保证了排水井的支护。基坑施工结束后，排水完成，在钢筋笼内灌入混凝土，封盖防水套管上端，从而将排水井封闭，保证密封性能。

这种基坑降水施工方法的降水效果好，基坑中部埋深较深的地下水排泄方便，即使地层为砂层土，管井周边土体也不易坍塌失稳。

作为优选，S10中，基坑施工时，浇筑普通电梯井道和消防电梯井道，消防电梯井道的底部浇筑在底层砼上且将防水套管包覆。

作为优选，浇筑普通电梯井道和消防电梯井道之前，先拆除沉井。沉井拆除方便后续施工。

作为优选，沉井侧壁上间隔安装若干根加强柱，加强柱包括外套管、内套管，内套管活动套装在外套管内，外套管下端连接锥头，锥头上端安装炸药，炸药置于内套管内，炸药上端设有引信；外套管内靠近下端位置安装有径向设置的推动柱，推动柱和外套管之间连接定位弹簧，推动柱内端设有倾斜设置的推动面；外套管上推动柱下方设有若干变形板，变形板上端与外套管连接成整体，变形板下端和两侧与外套管之间设有间隙，间隙内填充密封胶，变形板内壁上连接倾斜设置的推板；S2中沉井下压到位后，将加强柱向下压入土方中，锥头打入碎石层下方后，向下推动内套管，内套管下端先抵接到推动面上将推动柱径向向外推出，然后内套管下端抵接到推板上将变形板下端向外推出，最后内套管下端抵接到引信上，炸药爆炸，变形板受到冲击下端进一步向外伸出，同时炸药附近的土方被振动后变得松动，之后通过内套管向下注入水泥砂浆，水泥砂浆与变形板位置的土方混合形成牢固的桩基。

通过加强柱的设置，大大提高了沉井的支护效果，避免沉井内土方开挖的过程中出现塌陷现象。加强柱下端炸药上的引信被内套管撞击后触发，炸药爆炸，使周边的土质疏松，便于水泥砂浆灌入，灌入的水泥砂浆与疏松的土石混合后凝固成一个整体，同时向外推出的推动柱、变形板也与水泥砂浆混合在一起，从而形成牢固的桩基，大大提高了整个加强柱的平稳性，使提高了沉井的支护能力。

作为优选，变形板下端外边缘焊接有外顶块，内套管上与变形板下边缘对应位置焊接有内顶块，外顶块抵接在内顶块上。

外顶块抵接在内顶块上，在加强柱向下打入的过程中，对变形板起到了很好的支撑作用。

作为优选，钢筋笼下端连接汇流笼，汇流笼内安装可升降的过滤筒，过滤筒侧壁上密布若干过滤孔，钢筋笼内安装隔水套，隔水套上端与防水套管连接，隔水套下端延伸到过滤筒内，排水管下端置于隔水套内下端位置，隔水套下端安装转轴，转轴上连接由水流驱动运转的叶片，过滤筒内壁上设有一圈升降槽，转轴上连接推杆，推杆端部置于升降槽中，升降槽上设有V形的升降段；S9中，排水管抽水时，水流带动叶片转动，使转轴转动，推杆端部在升降槽内滑动实现过滤筒的升降。

地下水通过碎石层经汇流笼、过滤孔后进入过滤筒中，再从排水管向外抽出。在过滤筒对水流起到了很好的过滤作用，避免排水管堵塞，同时防止地下泥沙流失。排水管抽水时，水流带动叶片转动，使转轴转动，推杆端部在升降槽内滑动实现过滤筒的升降，过滤筒在一定范围内进行移动，能够防止出现堵塞现象，保证水流的通畅。

作为优选，汇流笼上端和下端分别设有隔水盖和汇流盘。隔水盖和汇流盘阻隔水流，使水流从过滤筒上的过滤孔进入过滤筒中。

作为优选，隔水套外壁上和底层砼对应位置设有凹槽，底层砼填满凹槽使该位置对应的钢筋笼浇筑到底层砼内。

凹槽的设置使该位置对应的钢筋笼浇筑到底层砼内，有利于提高钢筋笼的稳定性。

作为优选，碎石层内安装若干根横向布设的注浆管，注浆管上布设若干出浆孔，钢筋笼内安装有和注浆管对应连通的送浆管；注浆管内靠近与送浆管连接位置安装单向阀板；S10中通过送浆管、注浆管向碎石层内注入水泥浆，在这个过程中排水管进行向外抽水，直到抽取到水泥浆一段时间后，停止抽水，同时停止注入水泥浆，拆除送浆管。

通过送浆管、注浆管向碎石层内灌入水泥浆，水泥浆与碎石凝结成一个整体，大大提高了碎石层的结构强度，有利于提高基坑施工后的整体强度。

作为优选，S7中，先在碎石层上铺设防水布。防水布的设置防止水泥浆混入碎石层影响排水过程中碎石层水流的流动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：基坑降水施工方法的降水效果好，基坑中部埋深较深的地下水排泄方便，即使地层为砂层土，管井周边土体也不易坍塌失稳。

附图说明

图1是本发明的实施例1的施工示意图；

图2是本发明的图1的局部放大示意图；

图3是本发明的实施例2的施工示意图；

图4是本发明的加强柱的下端结构示意图；

图中：1、消防电梯井道，2、沉井，3、侧壁砼，4、转轴，5、钢筋笼，6、碎石层，7、防水套管，8、防水布，9、排水管，10、普通电梯井道，11、加强柱，12、外套管，13、内套管，14、锁止螺钉，15、锥头，16、炸药，17、引信，18、推动柱，19、推动面，20、变形板，21、推板，22、外顶块，23、内顶块，24、汇流笼，25、过滤筒，26、过滤孔，27、隔水套，28、叶片，29、升降槽，30、推杆，31、升降段，32、隔水盖，33、汇流盘，34、凹槽，35、注浆管，36、出浆孔，37、送浆管，38、单向阀板，39、凸环，40、底层砼。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种基坑降水施工方法（参见附图1、附图2），包括以下步骤：

S1，开挖基坑，在基坑内消防电梯井道1所在位置下放沉井2；

S2，将沉井摆放到位后下压沉井；

S3，在沉井内二次开挖土方；

S4，在沉井外浇筑侧壁砼3，加固沉井支护；

S5，继续在沉井内开挖土方，使沉井内坑底高度下降到低于消防电梯井道底部位置；

S6，在沉井内坑底回填碎石并安装钢筋笼5，碎石回填后形成碎石层6；

S7，在碎石层上浇筑底层砼40并在钢筋笼上端连接防水套管7；S7中，先在碎石层上铺设防水布8；

S8，在钢筋笼内安装排水管9，排水管从防水套管向上伸出；

S9，排水管连接水泵，水泵工作后将钢筋笼内汇集的水流向外排出；

S10，基坑施工完成后，拆除排水管，在钢筋笼内灌入混凝土，封盖防水套管上端。S10中，基坑施工时，浇筑普通电梯井道10和消防电梯井道，消防电梯井道的底部浇筑在底层砼上且将防水套管包覆。浇筑普通电梯井道和消防电梯井道之前，先拆除沉井。

钢筋笼下端连接汇流笼24，汇流笼为钢筋笼状结构，汇流笼内安装可升降的过滤筒25，过滤筒侧壁上密布若干过滤孔26，钢筋笼内安装隔水套27，隔水套上端与防水套管连接，隔水套下端延伸到过滤筒内，排水管下端置于隔水套内下端位置，隔水套下端安装转轴4，转轴上连接由水流驱动运转的叶片28，过滤筒内壁上设有一圈升降槽29，转轴上连接推杆30，推杆端部置于升降槽中，升降槽上设有V形的升降段31；汇流笼上端和下端分别设有隔水盖32和汇流盘33。隔水套外壁上和底层砼对应位置设有凹槽34，底层砼填满凹槽使该位置对应的钢筋笼浇筑到底层砼内。过滤筒上端置于隔水盖内，过滤筒下端置于汇流盘内。

S9中，排水管抽水时，水流带动叶片转动，使转轴转动，推杆端部在升降槽内滑动实现过滤筒的升降。

碎石层内安装若干根横向布设的注浆管35，注浆管上布设若干出浆孔36，钢筋笼内安装有和注浆管对应连通的送浆管37，送浆管上端延伸出防水套管；注浆管内靠近与送浆管连接位置安装单向阀板38。注浆管内壁上和单向阀板对应位置设有凸环39，单向阀板上端铰接在凸环上，单向阀板和注浆管内壁之间连接扭簧，扭簧的扭力作用使单向阀板盖合在凸环上。

S10中通过送浆管、注浆管向碎石层内注入水泥浆，在这个过程中排水管进行向外抽水，直到抽取到水泥浆一段时间后，停止抽水，同时停止注入水泥浆，拆除送浆管；之后再拆除排水管，向钢筋笼内灌入混凝土，封盖防水套管上端。

本发明中，将抽排水位置设置在消防电梯井道所在位置，而消防电梯井道所在位置是基坑施工的最深位置，因此在该位置进行排水，能够保证整个基坑的排水效果。基坑开挖过程中先采用沉井进行支护，在沉井内进行土方的开挖，然后在沉井外浇筑侧壁砼，加固沉井支护，防止沉井周边土体坍塌失稳。通过设置钢筋笼形成排水井，钢筋笼结构稳定可靠，保证了排水井的支护。基坑施工结束后，排水完成，在钢筋笼内灌入混凝土，封盖防水套管上端，从而将排水井封闭，保证密封性能。这种基坑降水施工方法的降水效果好，基坑中部埋深较深的地下水排泄方便，即使地层为砂层土，管井周边土体也不易坍塌失稳。

实施例2：一种基坑降水施工方法（参见附图3、附图4），其施工方式与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中，沉井侧壁上间隔安装若干根加强柱11，加强柱包括外套管12、内套管13，内套管活动套装在外套管内，外套管可拆卸连接在沉井内壁上，外套管和内套管之间连接可拆卸的锁止螺钉14，外套管上端连接敲击头。外套管下端连接锥头15，锥头上端安装炸药16，炸药置于内套管内，炸药上端设有引信17；外套管内靠近下端位置安装有径向设置的推动柱18，推动柱和外套管之间连接定位弹簧，推动柱内端设有倾斜设置的推动面19；外套管上推动柱下方设有若干变形板20，变形板上端与外套管连接成整体，变形板下端和两侧与外套管之间设有间隙，间隙内填充密封胶，变形板内壁上连接倾斜设置的推板21；变形板下端外边缘焊接有外顶块22，内套管上与变形板下边缘对应位置焊接有内顶块23，外顶块抵接在内顶块上。

S2中沉井下压到位后，将加强柱向下压入土方中，通过敲打外套管上端的敲击头将整个加强柱向下推动，锥头打入碎石层下方后，拆卸敲击头，换一个与内套管适配的敲击头连接在内套管上端，并拆卸锁止螺钉，敲击内套管上端的敲击头，向下推动内套管，内套管下端先抵接到推动面上将推动柱径向向外推出，然后内套管下端抵接到推板上将变形板下端向外推出，最后内套管下端抵接到引信上，引爆炸药，炸药爆炸使变形板受到冲击下端进一步向外伸出，同时炸药附近的土方被振动后变得松动，之后拆除内套管上端的敲击头，通过内套管向下注入水泥砂浆，水泥砂浆与变形板位置的土方混合形成牢固的桩基。其它施工步骤与实施例1相同。

以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种基坑降水施工方法，其特征是，包括以下步骤：

S1，开挖基坑，在基坑内消防电梯井道所在位置下放沉井；

S2，将沉井摆放到位后下压沉井；

S3，在沉井内二次开挖土方；

S4，在沉井外浇筑侧壁砼，加固沉井支护；

S5，继续在沉井内开挖土方，使沉井内坑底高度下降到低于消防电梯井道底部位置；

S6，在沉井内坑底回填碎石并安装钢筋笼，碎石回填后形成碎石层；

S7，在碎石层上浇筑底层砼并在钢筋笼上端连接防水套管；

S8，在钢筋笼内安装排水管，排水管从防水套管向上伸出；

S9，排水管连接水泵，水泵工作后将钢筋笼内汇集的水流向外排出；

S10，基坑施工完成后，拆除排水管，在钢筋笼内灌入混凝土，封盖防水套管上端；

沉井侧壁上间隔安装若干根加强柱，加强柱包括外套管、内套管，内套管活动套装在外套管内，外套管下端连接锥头，锥头上端安装炸药，炸药置于内套管内，炸药上端设有引信；外套管内靠近下端位置安装有径向设置的推动柱，推动柱和外套管之间连接定位弹簧，推动柱内端设有倾斜设置的推动面；外套管上推动柱下方设有若干变形板，变形板上端与外套管连接成整体，变形板下端和两侧与外套管之间设有间隙，间隙内填充密封胶，变形板内壁上连接倾斜设置的推板；S2中沉井下压到位后，将加强柱向下压入土方中，锥头打入碎石层下方后，向下推动内套管，内套管下端先抵接到推动面上将推动柱径向向外推出，然后内套管下端抵接到推板上将变形板下端向外推出，最后内套管下端抵接到引信上，炸药爆炸，变形板受到冲击下端进一步向外伸出，同时炸药附近的土方被振动后变得松动，之后通过内套管向下注入水泥砂浆，水泥砂浆与变形板位置的土方混合形成牢固的桩基。

2.根据权利要求1所述的一种基坑降水施工方法，其特征是，S10中，基坑施工时，浇筑普通电梯井道和消防电梯井道，消防电梯井道的底部浇筑在底层砼上且将防水套管包覆。

3.根据权利要求2所述的一种基坑降水施工方法，其特征是，浇筑普通电梯井道和消防电梯井道之前，先拆除沉井。

4.根据权利要求1所述的一种基坑降水施工方法，其特征是，变形板下端外边缘焊接有外顶块，内套管上与变形板下边缘对应位置焊接有内顶块，外顶块抵接在内顶块上。

5.根据权利要求1所述的一种基坑降水施工方法，其特征是，钢筋笼下端连接汇流笼，汇流笼内安装可升降的过滤筒，过滤筒侧壁上密布若干过滤孔，钢筋笼内安装隔水套，隔水套上端与防水套管连接，隔水套下端延伸到过滤筒内，排水管下端置于隔水套内下端位置，隔水套下端安装转轴，转轴上连接由水流驱动运转的叶片，过滤筒内壁上设有一圈升降槽，转轴上连接推杆，推杆端部置于升降槽中，升降槽上设有V形的升降段；S9中，排水管抽水时，水流带动叶片转动，使转轴转动，推杆端部在升降槽内滑动实现过滤筒的升降。

6.根据权利要求5所述的一种基坑降水施工方法，其特征是，汇流笼上端和下端分别设有隔水盖和汇流盘。

7.根据权利要求5所述的一种基坑降水施工方法，其特征是，隔水套外壁上和底层砼对应位置设有凹槽，底层砼填满凹槽使该位置对应的钢筋笼浇筑到底层砼内。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种基坑降水施工方法，其特征是，碎石层内安装若干根横向布设的注浆管，注浆管上布设若干出浆孔，钢筋笼内安装有和注浆管对应连通的送浆管；注浆管内靠近与送浆管连接位置安装单向阀板；S10中通过送浆管、注浆管向碎石层内注入水泥浆，在这个过程中排水管进行向外抽水，直到抽取到水泥浆一段时间后，停止抽水，同时停止注入水泥浆，拆除送浆管。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的一种基坑降水施工方法，其特征是，S7中，先在碎石层上铺设防水布。

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