CN115142451A - 深基坑内外水位动态平衡控制施工方法水位稳定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,具体步骤如下:设计规划回灌井放设点点;钻孔深度为进入强风化岩面;钻至设计长度后应对井底进行清孔,采用泥浆循环方式进行清孔;井管安装校正固定后;最后将井管与回灌模块连通;控制中心统计所有回灌井水位信息以及基坑内抽水情况,进而控制基坑外的地下水位、回灌井内的水位以实现水位升幅的动态平衡。通过本申请的施工方法能有效控制回灌井的回灌水量、回灌压力以及监测地下水位变化数据,为工程施工提供预警功能;通过循序渐进方式增压控制自来水回灌压力,确保回灌量的稳定,对抽出的坑内水进行沉淀处理并回灌利用,节省施工成本,同时保证回灌效果。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域,具体涉及一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法。
背景技术
近年来,随着我国城镇化的快速发展,城市地铁建设也飞速发展。大部分地铁车站工程位于城市的人口密集区域内,因此地铁深基坑施工过程如何保证基坑及周边建(构)筑物的安全稳定是施工重点问题之一。
当在破碎带富水条件下进行地铁深基坑施工时,因地下水流动性强,随着基坑开挖的进行,基坑周边水位随之下降,周边土体容易发生沉降变形,进而导致周边建(构)筑物的沉降,会严重影响居民生活及交通的安全。故在破碎带地层条件下进行地铁深基坑开挖施工,由于地下水位高,基底位于强透水层,基坑开挖存在周边地下水位下降、基底绕流以及周边建筑沉降等风险;因此,需针对深基坑周边及基底水位进行控制,确保施工过程中周边建(构)筑物的安全。
发明内容
针对上述问题,本发明旨在提供一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法及水位稳定装置。
为实现该技术目的,本发明的方案是:一种水位稳定装置,包括回灌井,所述回灌井外部一侧设置有安装座,所述安装座的一侧安装有阀体,所述阀体连接有出水管,所述出水管延伸至回灌井的内部;
所述回灌井顶部还连接有真空泵,回灌井对应位置的地下水采用压力或者真空回灌。
作为优选,所述安装座通过轴铰接有杠杆,所述回灌井内还设置有悬浮桶,所述悬浮桶与杠杆之间固定有连接绳,所述阀体的内部设置有阀腔,所述阀腔的内部活动插接有阀柱,所述阀柱的顶端一体成型有拉杆,所述拉杆与杠杆的一端铰接,所述拉杆的外部套接有弹簧,所述弹簧位于阀腔的内部。
作为优选,所述杠杆靠近阀体的一侧外壁开有活动槽,所述拉杆的顶部固定有滑动杆,所述滑动杆的一端延伸至活动槽的内部;所述杠杆远离阀体的一端外壁开有安装孔,所述连接绳的顶端插接在安装孔的内部;
所述杠杆远离阀体的一端通过螺纹连接有锁紧螺栓,所述锁紧螺栓与连接绳抵触;所述出水管的底端焊接有弯管,所述阀体的进水口处焊接有进水管。
一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,具体步骤如下:
S1、施工准备,在指定施工位置设置临时围蔽及警戒装置;勘探指定区域管线分布情况、水源分布情况和破碎带分布位置,设计规划回灌井放设点和地下水位监测点;
S2、回灌井施工,采用钻机成孔,钻孔深度为进入强风化岩面;成孔过程中加入水,形成泥浆护壁,并进行循环,防止孔壁坍塌及剥落;钻至设计长度后应对井底进行清孔,采用泥浆循环方式进行清孔,直至沉渣厚度符合设计规范要求,方能下放井管;井管安装校正固定后,在井管内填放碎石和滤料,并安装水位传感器;最后将井管与回灌模块连通;
S3、建立动态控制,控制中心统计所有回灌井水位信息以及基坑内抽水情况,根据抽水情况及预设的回灌压力、回灌量控制对应回灌模块,进而控制基坑外的地下水位、回灌井内的水位以实现水位升幅的动态平衡;并通过地下水位监测点实时监控地下水位,当深基坑周边地下水位累计沉降接近阈值时,发出预警提醒。
作为优选,步骤S2中,钻孔深度为10--36米,钻孔过程中及时用瓜米石将孔壁与井管之间填实,然后冲洗井管直至水清;
回灌井的钻孔孔径350±50mm,主管孔径200±30mm,副管孔径50±5mm,回灌井顶部5m范围内采用素砼回填。
作为优选,步骤S3中,当周边地下水位累计沉降超过1500mm、或者一天累计沉降超过500mm时,则启用对应回灌井,控制中心预设回灌模块的回灌压力、回灌量,回灌井对应位置的地下水采用压力或者真空回灌;
回灌模块的过滤网的抗压强度应满足压力回灌的设计要求,回灌模块的回灌水采用自来水或抽出的地下水经三级沉淀后再行回灌,回灌水内不含污染物和固体杂质;
回灌模块回灌时,回灌压力采用循序渐进方式增压,压力稳定到回灌量基本不变为止;当回灌流量突然出现大幅减少时,应立即回扬,直至浑浊水出尽,再出现清水时停止回扬。
作为优选,步骤S3中,在深基坑开挖施工进行过程中,随着抽水施工的进行,深基坑外水位向坑内渗流或绕流,回灌井周边承压水静止水位h下降、回灌水位hc随之下降幅度均超过阈值,则停止施工,启动回灌井调节水位;
此时通过控制中心调整回灌模块,加大回灌井注水量,循序渐进的增大回灌井注水压力,加强回灌井内水向周边渗流,补充承压水静止水位h;直到渗流量与注入量达到平衡后,减少回灌模块的回灌量,保持深基坑内外水位平衡,并保持深基坑周边地下水位处于安全范围内;继续深基坑开挖施工,重复上述操作,直至深基坑施工完成。
作为优选,当基坑内主体结构施工完成时,地下水位处于稳定状态超过预定天数,则回灌井能进行回填处理;
回填时,先对井管进行拔除,拔除后碎石先进行夯实,夯实后对井内积水进行抽出,回灌井采用素土进行回填,其粒径、含水率满足设计要求,且不含有有机物质、杂物、淤泥、石块和树根;每回填采用深井回填土分层夯实机进行夯实,每层压实遍,直至回填至距离地面,距离地面采用素混凝土进行浇筑。
作为优选,步骤S2中,成孔要求:钻孔孔斜不超过1%,要求整个钻孔孔壁圆整光滑,下入的井管垂直度也要求不得超过1%;
泥浆要求:钻进中保持泥浆比重在1.1~1.20t/m3,尽量采用地层自然造浆,返回孔内泥浆不含泥块,返出的泥浆含砂率小于5%才能提钻,填砾料前泥浆比重为1.05~1.1t/m3。
作为优选,深基坑采用真空水泵进行抽水施工,抽水至满足开挖施工后停止抽水,同时将抽取水量输送至指定的储水箱,待储水箱内的水进行三级沉淀后用于回灌井回灌重复利用。
本发明的有益效果,通过本申请的施工方法能有效控制回灌井的回灌水量、回灌压力以及监测地下水位变化数据,为工程施工提供预警功能;通过循序渐进方式增压控制自来水回灌压力,确保回灌量的稳定,对抽出的坑内水进行沉淀处理并回灌利用,节省施工成本,同时保证回灌效果;在破碎带条件下,于深基坑周边布置回灌井,利用回灌井内与周边水位的水头差,在深基坑开挖过程中进行坑内抽水,坑外回灌井中回灌,根据地下水位变化情况优化回灌和抽水量,控制施工过程深基坑内外水位动态平衡,保证基坑施工及周边建(构)筑物安全。
附图说明
图1为本发明的回灌井布置示意图;
图2为本发明的通讯连接示意图;
图3为本发明实施例二的基坑抽灌水总量变化曲线图;
图4为本申请水位稳定装置的结构示意图。
图5为本申请阀体的结构示意图。
图6为本申请水位稳定装置的局部结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本申请做进一步详细说明。为了对技术方案进行清楚、完整地描述,故选以下实施例进行说明;以下实施例为本申请一部分实施例;基于本申请,在没有做出创造性劳动前提下所获取的其他实施例,均属本申请保护的范围。
在以下实施例中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶/底”等方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于清楚描述本实施例,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位,故不能理解为对本申请的限制。与此同时,实施例中的“第一”、“第二”仅用于区分描述目的,而不代表为指示或暗示相对重要性。
如图1-6所示,本发明所述的具体实施例为一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,具体步骤如下:
S1、施工准备,在指定施工位置设置临时围蔽及警戒装置;勘探指定区域管线分布情况、水源分布情况和破碎带分布位置,设计规划回灌井放设点和地下水位监测点;
S2、回灌井施工,采用钻机成孔,钻孔深度为进入强风化岩面;成孔过程中加入水,形成泥浆护壁,并进行循环,防止孔壁坍塌及剥落;钻至设计长度后应对井底进行清孔,采用泥浆循环方式进行清孔,直至沉渣厚度符合设计规范要求,方能下放井管;井管安装校正固定后,在井管内填放碎石和滤料,并安装水位传感器;最后将井管与回灌模块连通;
S3、建立动态控制,控制中心统计所有回灌井水位信息以及基坑内抽水情况,根据抽水情况及预设的回灌压力、回灌量控制对应回灌模块,进而控制基坑外的地下水位、回灌井内的水位以实现水位升幅的动态平衡;并通过地下水位监测点实时监控地下水位,当深基坑周边地下水位累计沉降接近阈值时,发出预警提醒。
进一步,步骤S2中,钻孔深度为10--36米,钻孔过程中及时用瓜米石将孔壁与井管之间填实,然后冲洗井管直至水清;
回灌井的钻孔孔径350±50mm,主管孔径200±30mm,副管孔径50±5mm,回灌井顶部5m范围内采用素砼回填。
进一步,步骤S3中,当周边地下水位累计沉降超过1500mm、或者一天累计沉降超过500mm时,则启用对应回灌井,控制中心预设回灌模块的回灌压力、回灌量,回灌井对应位置的地下水采用压力或者真空回灌;
回灌模块的过滤网的抗压强度应满足压力回灌的设计要求,回灌模块的回灌水采用自来水或抽出的地下水经三级沉淀后再行回灌,回灌水内不含污染物和固体杂质;
回灌模块回灌时,回灌压力采用循序渐进方式增压,压力稳定到回灌量基本不变为止;当回灌流量突然出现大幅减少时,应立即回扬,直至浑浊水出尽,再出现清水时停止回扬。
进一步,步骤S3中,在深基坑开挖施工进行过程中,随着抽水施工的进行,深基坑外水位向坑内渗流或绕流,回灌井周边承压水静止水位h下降、回灌水位hc随之下降幅度均超过阈值,则停止施工,启动回灌井调节水位;
此时通过控制中心调整回灌模块,加大回灌井注水量,循序渐进的增大回灌井注水压力,加强回灌井内水向周边渗流,补充承压水静止水位h;直到渗流量与注入量达到平衡后,减少回灌模块的回灌量,保持深基坑内外水位平衡,并保持深基坑周边地下水位处于安全范围内;继续深基坑开挖施工,重复上述操作,直至深基坑施工完成。深基坑采用真空水泵进行抽水施工,抽水至满足开挖施工后停止抽水,同时将抽取水量输送至指定的储水箱,待储水箱内的水进行三级沉淀后用于回灌井回灌重复利用。
进一步,当基坑内主体结构施工完成时,地下水位处于稳定状态超过预定天数,则回灌井能进行回填处理;
回填时,先对井管进行拔除,拔除后碎石先进行夯实,夯实后对井内积水进行抽出,回灌井采用素土进行回填,其粒径、含水率满足设计要求,且不含有有机物质、杂物、淤泥、石块和树根;每回填采用深井回填土分层夯实机进行夯实,每层压实遍,直至回填至距离地面,距离地面采用素混凝土进行浇筑。
进一步,步骤S2中,成孔要求:钻孔孔斜不超过1%,要求整个钻孔孔壁圆整光滑,下入的井管垂直度也要求不得超过1%;
泥浆要求:钻进中保持泥浆比重在1.1~1.20t/m3,尽量采用地层自然造浆,返回孔内泥浆不含泥块,返出的泥浆含砂率小于5%才能提钻,填砾料前泥浆比重为1.05~1.1t/m3。
如图2所示,于深基坑周边布置回灌井,利用回灌井内与周边水位的水头差,在深基坑开挖过程中进行坑内抽水,坑外回灌井中回灌,使水渗流至回灌井周边,保证深基坑周边地下水位在安全范围内,通过深基坑内外水位动态平衡控制中心控制回灌井的回灌水量、回灌压力以及监测地下水位变化数据,为工程施工提供预警功能。同时,利用坑内抽出的水进行沉淀处理,用于回灌重复利用,减少施工成本。其中,回灌井的运行原理如下:将水注入回灌井里,井周围的地下水位Hc就会不断地上升,上升后的水位称之为回灌水位hc,由于回灌井中的回灌水位与地下水位之间形成一个水头差,注入回灌井里的水才有可能向含水层里渗流。当渗流量与注入量保持平衡时,回灌水位就不再继续上升而稳定下来,此时在回灌井周围形成一个水位的上升锥。回灌井内的回灌水位最高,向四周回灌水位逐渐降低,直至与地下水位相重合,由重合点到回灌井中心轴线的距离称为回灌影响半径Rc。回灌水位hc与地下水位H之差,称为水位升幅Sc,回灌井的回灌量与含水层的渗透性有密切关系,在不同渗透性能的含水层中,井的回灌量差别很大。在保持一定的回灌量与满足回灌效果的前提下,渗透性好的含水层中,回灌井中所需的回灌水位较小;反之渗透性愈差,回灌井中所需的回灌井压力越大水位就愈高。
一种水位稳定装置,如图4-6,包括回灌井1,向回灌井1内部灌水实现深基坑内外水位动态平衡,回灌井1的一侧固定有安装座3,所述回灌井顶部还连接有真空泵,回灌井对应位置的地下水采用压力或者真空回灌。安装座3的内部通过轴铰接有杠杆4,安装座3的一侧设置有阀体4,阀体4的一侧外壁焊接有出水管6,出水管6延伸至回灌井1的内部,回灌井1的内部设置有悬浮桶2,悬浮桶2能够灌入水和对灌入的水进行密封,悬浮桶2与杠杆4之间固定有连接绳17,阀体4的内部设置有阀腔9,阀体4内部具有与阀腔9相通的水路,阀腔9的内部活动插接有阀柱10,利用阀柱10的运动实现对水路的打开和关闭,阀柱10的顶端一体成型有拉杆11,拉杆11与杠杆4的一端铰接,拉杆11的外部套接有弹簧14,弹簧14位于阀腔9的内部,利用弹簧14对阀柱10施加弹力。
通过设置的悬浮桶2、阀柱10和弹簧14,在回灌井1内部的水下降时,通过悬浮桶2内部水的重力带动阀柱10进行向上移动,使得阀柱10对阀体4内部的水路打开,在回灌井1内部的水上升过程中,悬浮桶2受到浮力,使得弹簧14逐渐带动阀柱10进行复位直至阀体4内部的水路关闭,进而实现能够向回灌井1内部自动灌水的效果,使得回灌井1内部水位保持平衡,进而维持基坑内外的水位动态平衡更加方便。
杠杆4靠近阀体4的一侧外壁开有活动槽12,拉杆11的顶部固定有滑动杆13,滑动杆13的一端延伸至活动槽12的内部,使得杠杆4转动时,拉杆11的顶部能够与杠杆4转动的同时存在滑动连接。
杠杆4远离阀体4的一端外壁开有安装孔15,连接绳17的顶端插接在安装孔15的内部,杠杆4远离阀体4的一端通过螺纹连接有锁紧螺栓16,锁紧螺栓16与连接绳17抵触,通过连接绳17插接在杠杆4的安装孔15的内部,并通过锁紧螺栓16对连接绳17进行固定,使得连接绳17长度能够根据所需进行固定,进而使得连接绳17在安装调试时更加的方便。通过设置的悬浮桶、阀柱和弹簧,在回灌井内部的水下降时,通过悬浮桶内部水的重力带动阀柱进行向上移动,使得阀柱对阀体内部的水路打开,在回灌井内部的水上升过程中,悬浮桶受到浮力,使得弹簧逐渐带动阀柱进行复位直至阀体内部的水路关闭,进而实现能够向回灌井内部自动灌水的效果,使得回灌井内部水位保持平衡;尤其是在夜间或施工间隙,无需频繁启动水泵进行注水操作,能有效减少水泵的损耗。
实施例一
在主体结构附近进行围蔽施工,并将机械设备及材料运输至施工位置。按图1标注设置回灌井和地下水位监测点,间隔为20±5m。
注意事项:在回灌井钻孔时,要避开地下管线。回灌井钻孔深度需穿透渗透系数较大的岩土层,本工程的回灌深度初定到微风化岩层。回灌井与降水井宜保持6m以上间距,回灌井过滤器布置在保护区下由于降水易产生分层沉降的地层内和抽水含水层中。回灌井设计应设有水位观测井,在降水期间,宜对地下水位实行信息化管理和动态监测。回灌井施工时,要注意与暗挖隧道、地铁五号线结构保持一定的安全距离,同时避开地下管线。
回灌井施工,具体步骤如下:
S101、钻孔:采用钻机成孔,钻孔深度为进入强风化岩面,即钻孔深度10--36米。及时用瓜米石将孔壁与井管之间填实,然后冲洗井点(用自来水或空压机)直至清水。回灌井设计钻孔孔径350mm,主管孔径200mm,副管孔径50mm,顶部5m范围内采用素砼回填,回灌压力0.2MPa,根据现场情况及时调整。
S102、成孔:在成孔过程中加入水,形成泥浆护壁,并进行循环(正循环),防止孔壁坍塌及剥落。钻孔过程中,防止钻机偏移,应随时校核钢丝绳垂直度是否对中井位中心,发生偏差应立即纠正。
S103、清孔:钻至设计长度后应对井底进行清孔,采用泥浆循环方式进行清孔,直至沉渣厚度符合设计规范要求,下管前保证井底沉渣厚度不大于,方可下放管。
S104、井管安装:井管安放前进行现场技术交底,管安装后校正并固定,地面采用钢筋固定并用Φ16号双铁丝捆绑。滤管安装于管底部。
S105、填石:填碎石前井管必须居中,使碎石厚度均匀,滤料应从井管两侧慢慢对称填入,以防滤料中途卡塞及井管错位,填至井口时用粘土填实。
S106、连接:用连接管将井管与集水总管和水泵连接,形成完整系统。回灌井包括水位稳定装置、真空泵、水泵、集水箱和集水总管等,抽水时,应先开真空泵抽出管路中的空气,使之形成真空,这时地下水和土中的空气在真空的吸力作用下被吸入集水箱,空气经真空泵排出,当集水管存了相当多水时,再开动水泵抽水。
使用注意事项:降水系统接通以后,试抽水,若无漏水、漏气和淤塞等现象,即可正式使用;应控制真空度。在系统中装真空表,一般真空不低于1Mpa。
回灌井施工完成后,建立深基坑内外水位动态平衡控制,控制中心统计所有回灌井水位信息以及基坑内抽水情况,根据抽水情况及预设的回灌压力、回灌量控制不同回灌井的回灌水量,控制好基坑外地下水位h、回灌井内水位、水位升幅Sc的动态平衡,从而实现对深基坑内外水位动态平衡的控制。并时刻对比地下水位,当深基坑周边地下水位累计沉降接近500mm时,自动发出预警,超过时发出警报。
在回灌前,通过控制中心读取周边建筑地下水位,开始回灌自来水,当水位变化基本稳定后,控制中心读取回灌水量及回灌压力。根据水位变化及时调整回灌水量,以保持水位相对稳定。
回灌模块注水量调整施流程,具体事项如下:地下水的回灌采用压力或者真空回灌。压力回灌过滤网的抗压强度应满足压力回灌要求。回灌系统应密封。回灌水采用自来水或抽出的地下水经三级沉淀后再行回灌,不得采用污染水体,也不能采用含有固体物质(砂、土及其它杂质等)的水体,否则会影响回灌效果。回灌压力采用循序渐进方式增压,压力大小0.2MPa,压力稳定到回灌量基本不变为止。当回灌流量突然出现大幅减少时,应立即回扬。直至浑浊水出尽,再出现清水时停止回扬。在回灌保护范围内,应设置水位观测井。根据水位动态变化调节回灌水量。回灌井施工结束至开始回灌,应至少有3周的时间间隔,以保证井管周围止水封闭层充分密实,防止或避免回灌水沿井管四周向上反渗。回灌井启用条件:周边地下水位累计沉降超过1500m(一天累计沉降超过500mm)。基坑施工过程中,通过回灌措施保证基坑外地下水位累计沉降保持在1500mm以内。
实施例二
在深基坑开挖施工进行过程中,随着抽水施工的进行,深基坑外水位向坑内渗流或绕流,回灌井周边承压水静止水位h下降,回灌水位hc随之下降。此时通过控制中心调整回灌施工,加大回灌井注水量,循序渐进的增大回灌井注水压力,回灌井内水向周边渗流,补充承压水静止水位h,当渗流量与注入量保持平衡时,减少回灌量,保持深基坑内外水位平衡,保持深基坑周边地下水位处于安全范围内。继续深基坑开挖施工,重复上述操作,直至深基坑施工完成。
如图3,为某施工项目中3月1日至3月14日的基坑抽灌水总量变化曲线图,期间变化范围-1614~+3998mm,期间下降最大点DSW16为-1614mm,其他点位基本呈上升状态;累计最大点XDSW9-2为-5356mm。通过地下水位监测分析,周边水位整体稳定,未出现监测预警,后续加强回灌措施。开挖以来,平均每天回灌603方,每日排水量约531方,回灌量略大于排水量。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进,均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水位稳定装置,其特征在于,包括回灌井,所述回灌井外部一侧设置有安装座,所述安装座的一侧安装有阀体,所述阀体连接有出水管,所述出水管延伸至回灌井的内部;
所述回灌井顶部还连接有真空泵,回灌井对应位置的地下水采用压力或者真空回灌。
2.根据权利要求1所述的一种水位稳定装置,其特征在于,所述安装座通过轴铰接有杠杆,所述回灌井内还设置有悬浮桶,所述悬浮桶与杠杆之间固定有连接绳,所述阀体的内部设置有阀腔,所述阀腔的内部活动插接有阀柱,所述阀柱的顶端一体成型有拉杆,所述拉杆与杠杆的一端铰接,所述拉杆的外部套接有弹簧,所述弹簧位于阀腔的内部。
3.根据权利要求2所述的一种水位稳定装置,其特征在于,所述杠杆靠近阀体的一侧外壁开有活动槽,所述拉杆的顶部固定有滑动杆,所述滑动杆的一端延伸至活动槽的内部;所述杠杆远离阀体的一端外壁开有安装孔,所述连接绳的顶端插接在安装孔的内部;
所述杠杆远离阀体的一端通过螺纹连接有锁紧螺栓,所述锁紧螺栓与连接绳抵触;所述出水管的底端焊接有弯管,所述阀体的进水口处焊接有进水管。
4.一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,其特征在于,采用权利要求1-3任一项的水位稳定装置,具体步骤如下:
S1、施工准备,在指定施工位置设置临时围蔽及警戒装置;勘探指定区域管线分布情况、水源分布情况和破碎带分布位置,设计规划回灌井放设点和地下水位监测点;
S2、回灌井施工,采用钻机成孔,钻孔深度为进入强风化岩面;成孔过程中加入水,形成泥浆护壁,并进行循环,防止孔壁坍塌及剥落;钻至设计长度后应对井底进行清孔,采用泥浆循环方式进行清孔,直至沉渣厚度符合设计规范要求,方能下放井管;井管安装校正固定后,在井管内填放碎石和滤料,并安装水位传感器;最后将井管与回灌模块连通;
S3、建立动态控制,控制中心统计所有回灌井水位信息以及基坑内抽水情况,根据抽水情况及预设的回灌压力、回灌量控制对应回灌模块,进而控制基坑外的地下水位、回灌井内的水位以实现水位升幅的动态平衡;并通过地下水位监测点实时监控地下水位,当深基坑周边地下水位累计沉降接近阈值时,发出预警提醒。
5.根据权利要求1所述的深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,其特征在于:步骤S2中,钻孔深度为10--36米,钻孔过程中及时用瓜米石将孔壁与井管之间填实,然后冲洗井管直至水清;
回灌井的钻孔孔径350±50mm,主管孔径200±30mm,副管孔径50±5mm,回灌井顶部5m范围内采用素砼回填。
6.根据权利要求1所述的深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,其特征在于:步骤S3中,当周边地下水位累计沉降超过1500mm、或者一天累计沉降超过500mm时,则启用对应回灌井,控制中心预设回灌模块的回灌压力、回灌量,回灌井对应位置的地下水采用压力或者真空回灌;
回灌模块的过滤网的抗压强度应满足压力回灌的设计要求,回灌模块的回灌水采用自来水或抽出的地下水经三级沉淀后再行回灌,回灌水内不含污染物和固体杂质;
回灌模块回灌时,回灌压力采用循序渐进方式增压,压力稳定到回灌量基本不变为止;当回灌流量突然出现大幅减少时,应立即回扬,直至浑浊水出尽,再出现清水时停止回扬。
7.根据权利要求4所述的深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,其特征在于:步骤S3中,在深基坑开挖施工进行过程中,随着抽水施工的进行,深基坑外水位向坑内渗流或绕流,回灌井周边承压水静止水位h下降、回灌水位hc随之下降幅度均超过阈值,则停止施工,启动回灌井调节水位;
此时通过控制中心调整回灌模块,加大回灌井注水量,循序渐进的增大回灌井注水压力,加强回灌井内水向周边渗流,补充承压水静止水位h;直到渗流量与注入量达到平衡后,减少回灌模块的回灌量,保持深基坑内外水位平衡,并保持深基坑周边地下水位处于安全范围内;继续深基坑开挖施工,重复上述操作,直至深基坑施工完成。
8.根据权利要求4所述的深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,其特征在于:当基坑内主体结构施工完成时,地下水位处于稳定状态超过预定天数,则回灌井能进行回填处理;
回填时,先对井管进行拔除,拔除后碎石先进行夯实,夯实后对井内积水进行抽出,回灌井采用素土进行回填,其粒径、含水率满足设计要求,且不含有有机物质、杂物、淤泥、石块和树根;每回填采用深井回填土分层夯实机进行夯实,每层压实遍,直至回填至距离地面,距离地面采用素混凝土进行浇筑。
9.根据权利要求4所述的深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,其特征在于:步骤S2中,成孔要求:钻孔孔斜不超过1%,要求整个钻孔孔壁圆整光滑,下入的井管垂直度也要求不得超过1%;
泥浆要求:钻进中保持泥浆比重在1.1~1.20t/m3,尽量采用地层自然造浆,返回孔内泥浆不含泥块,返出的泥浆含砂率小于5%才能提钻,填砾料前泥浆比重为1.05~1.1t/m3。
10.根据权利要求7所述的深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,其特征在于:深基坑采用真空水泵进行抽水施工,抽水至满足开挖施工后停止抽水,同时将抽取水量输送至指定的储水箱,待储水箱内的水进行三级沉淀后用于回灌井回灌重复利用。
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CN115408886A (zh) * | 2022-10-28 | 2022-11-29 | 德州黄河建业工程有限责任公司维修养护分公司 | 一种水利工程控制地下结构沉降的降排水系统及方法 |
CN116186869A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-05-30 | 北京城建集团有限责任公司 | 深基坑降水与短路径回灌的降水回灌一体化设计方法 |
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