CN115233716A - 一种透水地层基坑动态降水体系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基坑工程技术领域，公开了一种透水地层基坑动态降水体系，包括止水帷幕、水平封层、恒压管井、蓄水池、排水装置及调压装置。止水帷幕与水平封层将基坑与透水地层分隔开，恒压管井从基坑内从上至下穿设水平封层，恒压管井下端有进水口，恒压管井突出于基坑的侧部有出水端。调压装置包括调压器和调压软管时，恒压管井上端开口，调压器设于恒压管井上，调压软管连通出水端和蓄水池，调压软管中部限位于调压器；调压装置包括压力表、调压阀和送水管时，恒压管井上端封闭，压力表设于恒压管井上，调压阀安装于出水端，送水管连通出水端和蓄水池。本发明的透水地层基坑动态降水体系，排水量小，能按需抽水、被动抽水，蓄水池无需频繁排水。

Description

一种透水地层基坑动态降水体系

技术领域

本发明涉及基坑工程技术领域，特别是涉及一种透水地层基坑动态降水体系。

背景技术

基坑开挖过程中，对地下水的控制是一个难题，通常在基坑四周设置围护以阻截地下水进入基坑，在理想的情况下，围护可以向下穿透透水地层并进入下部的隔水层一定深度，这样就能将基坑内外的水力联系截断。但遇上特殊情况，如：透水地层过于深厚、地下有洞穴或地铁等，围护将无法到达最下方隔水层，导致无法完全截断基坑内外的水力联系，此时有三种方案可选择：一、对基坑底端进行水平封层，然而水平封层在静态水压的基坑抗突涌要求下要设置得很厚，成本非常高；二、对基坑进行水平封层同时在水平封层上开设降水孔，但这样无法精确控制水压力，孔开得大出水量过大，易引起周边沉降，孔开得小则封底压力过大，易引起基坑突涌；三、对基坑持续地进行抽水以保证坑底干燥。

对于第三种方案，目前多采用主动降水，但为保证基坑坑底干燥需要频繁地大量抽水，存在过度抽水问题，对周边环境影响大，容易引起坑周地面沉降变形，且需要频繁启动抽水机组，耗电量大，若遇到电力中断、电路失效抢修不及时的情况，基坑会在较短时间内被水淹没。

发明内容

本发明的目的是：解决透水地层基坑抽水量过大的问题、需要频繁启动抽水机组的耗电不环保问题，以及突发电力中断情况下基坑短时间内被淹没的风险问题。

为了实现上述目的，本发明一些实施例提供了一种透水地层基坑动态降水体系，用于透水地层的基坑降水，包括止水帷幕，所述止水帷幕围绕所述基坑的外周竖向设置，且所述止水帷幕的底端突出于所述基坑的底部，还包括：水平封层，所述水平封层设于所述基坑的底部；恒压管井，所述恒压管井从上至下穿设于所述水平封层，所述恒压管井的上端伸出至所述基坑内且与外部连通，所述恒压管井的下端伸入至所述水平封层的底端，所述恒压管井的下端设有进水口，所述恒压管井突出于所述基坑的侧部具有出水端；蓄水池，所述蓄水池设于所述基坑内；排水装置，所述排水装置用于将所述蓄水池内的积水排出；调压装置，所述调压装置包括调压软管及调压器，所述调压软管的一端与所述出水端连通，所述调压软管的另一端连通至所述蓄水池，所述调压器连接所述调压软管的中部与所述恒压管井，且所述调压器与所述恒压管井的连接位置可上下调整。

具体地，所述调压器设有限位孔，所述调压软管的中部滑动穿设于所述限位孔内。

具体地，所述调压软管上设有排气孔。

具体地，所述排水装置包括水泵、排水管及用于检测所述蓄水池的水位的水位监测装置，所述水位监测装置与所述水泵电连接，所述排水管的一端连通至所述蓄水池内，所述水泵与所述排水管的另一端连接。

具体地，所述进水口处设有反滤装置，所述反滤装置包括滤网和/或土工布和/或碎石填料。

具体地，所述蓄水池固定于所述水平封层上。

为了实现上述目的，本发明另一些实施例还提供了另一种透水地层基坑动态降水体系，用于透水地层的基坑降水，包括止水帷幕，所述止水帷幕围绕所述基坑的外周竖向设置，且所述止水帷幕围的底端突出于所述基坑的底部，还包括：水平封层，所述水平封层设于所述基坑的底部；恒压管井，所述恒压管从上至下穿设于所述水平封层，所述恒压管井的上端伸出至所述基坑内且顶部封闭，所述恒压管井的下端伸入至所述水平封层的底端，所述恒压管井的下端设有进水口，所述恒压管井突出于所述基坑的侧部具有出水端；蓄水池，所述蓄水池设于所述基坑内；排水装置，所述排水装置用于将所述蓄水池内的积水排出；调压装置，所述调压装置包括送水管、压力表及调压阀，所述送水管的一端与所述出水端连通，所述送水管的另一端连通至所述蓄水池，所述压力表安装于所述恒压管井，用于检测所述恒压管井的水压，所述调压阀安装于所述出水端，且所述压力表与所述调压阀电连接。

具体地，所述排水装置包括水泵、排水管及用于检测所述蓄水池的水位的水位监测装置，所述水位监测装置与所述水泵电连接，所述排水管的一端连通至所述蓄水池内，所述水泵与所述排水管的另一端连接。

具体地，所述进水口处设有反滤装置，所述反滤装置包括滤网和/或土工布和/或碎石填料。

具体地，所述蓄水池固定于所述水平封层上。

本发明的一种透水地层基坑动态降水体系，其有益效果在于：通过设置调压装置，当恒压管井内水压达到设定值时恒压管井内的水自动流至蓄水池内，从而实现对基坑内可控地减压被动降水，实现了“按需抽水”、“被动抽水”的功能，有效地减少了透水地层基坑的排水量从而避免周边地基沉降；还有效地控制了坑底水压力，减少基坑底水压，从而可以减少水平封层所需厚度；且在断电情况下基坑不会马上渗水，为抢修赢得时间；蓄水池无需频繁排水，达到了节能减排的目的。

附图说明

图1是本发明实施例一的透水地层基坑动态降水体系的结构示意图；

图2是本发明实施例二的透水地层基坑动态降水体系的结构示意图；

图中，1、基坑；2、透水地层；3、水平封层；4、止水帷幕；5、恒压管井；51、进水口；52、出水端；6、蓄水池；7、调压装置；71、调压软管；72、调压器；73、压力表；74、调压阀；75、送水管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“竖向”、“高度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连通”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

如图1所示，本发明提供一种透水地层基坑动态降水体系，用于透水地层2的基坑1降水，包括止水帷幕4，所述止水帷幕4围绕所述基坑1的外周竖向设置，且所述止水帷幕4的底端突出于所述基坑1的底部，插入透水地层2之中，还包括：

水平封层3，所述水平封层3设于所述基坑1的底部，与所述止水帷幕4一起用于将基坑1与透水地层2隔开；

恒压管井5，所述恒压管井5从上至下穿设于所述水平封层3，所述恒压管井5的上端伸出至所述基坑1内且与外部连通，所述恒压管井5的下端伸入至所述水平封层3的底端，插入透水地层2，所述恒压管井5的下端设有进水口51，所述恒压管井5突出于所述基坑1的侧部具有出水端52；

蓄水池6，所述蓄水池6设于所述基坑1内；

排水装置(图中未具体示出)，所述排水装置用于将所述蓄水池6内的积水排出；

调压装置7，所述调压装置7包括调压软管71及调压器72，所述调压软管71的一端与所述出水端52连通，所述调压软管71的另一端连通至所述蓄水池6，所述调压器72连接所述调压软管71的中部与所述恒压管井5，且所述调压器72与所述恒压管井5的连接位置可上下调整。

所述水平封层3在基坑1开挖前在地面施工，一般可以在地面用满堂的水泥土搅拌桩对拟施做水平封层处的土体进行加固，形成水平封层3；或者采用注浆做法，在地面处对拟施做水平封层处的土体进行注浆加固，使其处原状土在与浆液结合后，形成不透水并具备一定强度的块体，作为水平封层3。

基于本实施例的透水地层基坑动态降水体系，其通过设置调压器72、调压软管71及上端开口的恒压管井5，调压软管71高度限位于调压器72，调压器72可沿恒压管井5上下调节，从而实现对基坑1内可控地减压被动降水，工作人员可手动地控制调压器72高度以控制减压幅度，当恒压管井5内液面高度高于调压软管71中部高度最大值时水流在重力作用下自动地通过调压软管71进入蓄水池6，实现了“按需抽水”、“被动抽水”的功能，有效地减少了基坑1的排水量从而避免周边地基沉降；还有效地控制了坑底水压力，减少基坑1底水压，从而可以减少水平封层3所需厚度；且在断电情况下基坑1不会马上渗水，为抢修赢得时间；蓄水池6无需频繁排水，达到了节能减排的目的。

优选地，所述调压器72设有限位孔(图中未具体示出)，所述调压软管71的中部滑动穿设于所述限位孔内；所述调压器72上也可以设置用于夹持所述调压软管71的夹持器(图中未具体示出)，所述调压软管71通过夹持器与所述调压器72相连。

进一步地，所述调压软管71上设有排气孔(图中未具体示出)，以防止出现虹吸效应。

优选地，所述排水装置(图中未具体示出)包括水泵、排水管及用于检测所述蓄水池6的水位的水位监测装置，所述水位监测装置与所述水泵电连接，所述排水管的一端连通至所述蓄水池6内，所述水泵与所述排水管的另一端连接，当蓄水池6内水位达到设定的水位高度，所述水泵将蓄水池6内的水抽出。

进一步地，所述进水口51处设有反滤装置(图中未具体示出)，所述反滤装置包括滤网和/或土工布和/或碎石填料，用于过滤进入恒压管井5内的地下水。

优选地，所述蓄水池6固定于所述水平封层3上，使蓄水池6水平高度较低从而保证本发明的工作效果。

需要说明的是，本发明实施例中一个基坑1内的恒压管井5数量可以是多个，由于水力梯度的存在，一个恒压管井5较好的压力控制范围约为半径10米-20米内，基坑1内恒压管井5密度可按其影响范围优选地进行排布。

综上，本发明实施例提供一种透水地层基坑动态降水体系，其通过设置调压器72、调压软管71及上端开口的恒压管井5，调压软管71高度限位于调压器72，调压器72可沿恒压管井5上下调节，从而实现对基坑1内可控地减压被动降水，实现“按需抽水”、“被动抽水”的功能，有效地减少了基坑1的排水量从而避免周边地基沉降；还有效地控制了坑底水压力，减少基坑1底水压，从而可以减少水平封层3所需厚度；且在断电情况下基坑1不会马上渗水，为抢修赢得时间；其在蓄水池6内设置水位监测装置和水泵、排水管，使蓄水池6仅需水位达到一定高度才开启排水，无需频繁排水，达到了节能减排的目的。

实施例二

如图2所示，本发明提供一种透水地层基坑动态降水体系，用于透水地层2的基坑1降水，包括止水帷幕4，所述止水帷幕4围绕所述基坑1的外周竖向设置，且所述止水帷幕4围的底端突出于所述基坑1的底部，插入透水地层2之中，还包括：

水平封层3，所述水平封层3设于所述基坑1的底部，与所述止水帷幕4一起用于将基坑1与透水地层2隔开；

恒压管井5，所述恒压管从上至下穿设于所述水平封层3，所述恒压管井5的上端伸出至所述基坑1内且顶部封闭，所述恒压管井5的下端伸入至所述水平封层3的底端，插入透水地层2，所述恒压管井5的下端设有进水口51，所述恒压管井5突出于所述基坑1的侧部具有出水端52；

蓄水池6，所述蓄水池6设于所述基坑1内；

排水装置(图中未具体示出)，所述排水装置用于将所述蓄水池6内的积水排出；

调压装置7，所述调压装置7包括送水管75、压力表73及调压阀74，所述送水管75的一端与所述出水端52连通，所述送水管75的另一端连通至所述蓄水池6，所述压力表73安装于所述恒压管井5，用于检测所述恒压管井5的水压，所述调压阀74安装于所述出水端52，且所述压力表73与所述调压阀74电连接，工作人员可预先设置使调压阀74开启或闭合的压力指示值，当压力表73的压力指示值达到设定值时调压阀74相应地开启或关闭。

所述水平封层3在基坑1开挖前在地面施工，一般可以在地面用满堂的水泥土搅拌桩对拟施做水平封层处的土体进行加固，形成水平封层3；或者采用注浆做法，在地面处对拟施做水平封层处的土体进行注浆加固，使其处原状土在与浆液结合后，形成不透水并具备一定强度的块体，作为水平封层3。

基于本实施例的透水地层基坑动态降水体系，其通过设置送水管75、压力表73、调压阀74及上端封闭的恒压管井5，压力表73与调压阀74之间电连接，工作人员可手动地设置调压阀74开启或关闭的压力指示值，当压力表73的压力指示值达到设定值时，调压阀74开启或关闭，从而维持恒压管井5内水压在一定范围内，实现“按需抽水”、“被动抽水”的功能，有效地减少了透水地层2基坑1的排水量从而避免周边地基沉降；还有效地控制了坑底水压力，减少基坑1底水压，从而可以减少水平封层3所需厚度；蓄水池6无需频繁排水，达到了节能减排的目的。

优选地，所述排水装置(图中未具体示出)包括水泵、排水管及用于检测所述蓄水池6的水位的水位监测装置，所述水位监测装置与所述水泵电连接，所述排水管的一端连通至所述蓄水池6内，所述水泵与所述排水管的另一端连接，当蓄水池6内水位达到设定的水位高度，所述水泵将蓄水池6内的水抽出。

进一步地，所述进水口51处设有反滤装置(图中未具体示出)，所述反滤装置包括滤网和/或土工布和/或碎石填料，用于过滤进入恒压管井5内的地下水。

优选地，所述蓄水池6固定于所述水平封层3上，使蓄水池6水平高度较低从而保证本发明的工作效果。

需要说明的是，本发明实施例中一个基坑1内的恒压管井5数量可以是多个，由于水力梯度的存在，一个恒压管井5较好的压力控制范围约为半径10米-20米内，基坑1内恒压管井5密度可按其影响范围优选地进行排布。

综上，本发明实施例提供一种透水地层基坑动态降水体系，其通过设置送水管75、压力表73、调压阀74及上端密封的恒压管井5，当压力表73的压力指示值达到设定值时，调压阀74开启或关闭，从而维持恒压管井5内水压在一定范围内，实现“按需抽水”、“被动抽水”的功能，有效地减少了基坑1的排水量从而避免周边地基沉降；还有效地控制了坑底水压力，减少基坑1底水压，从而可以减少水平封层3所需厚度；其在蓄水池6内设置水位监测装置和水泵、排水管，使蓄水池6仅需水位达到一定高度才开启排水，且在断电情况下基坑1不会马上渗水，为抢修赢得时间，也无需频繁排水，达到了节能减排的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种透水地层基坑动态降水体系，用于透水地层的基坑降水，包括止水帷幕，所述止水帷幕围绕所述基坑的外周竖向设置，且所述止水帷幕的底端突出于所述基坑的底部，其特征在于，还包括：

水平封层，所述水平封层设于所述基坑的底部；

恒压管井，所述恒压管井从上至下穿设于所述水平封层，所述恒压管井的上端伸出至所述基坑内且与外部连通，所述恒压管井的下端伸入至所述水平封层的底端，所述恒压管井的下端设有进水口，所述恒压管井突出于所述基坑的侧部具有出水端；

蓄水池，所述蓄水池设于所述基坑内；

排水装置，所述排水装置用于将所述蓄水池内的积水排出；

调压装置，所述调压装置包括调压软管及调压器，所述调压软管的一端与所述出水端连通，所述调压软管的另一端连通至所述蓄水池，所述调压器连接所述调压软管的中部与所述恒压管井，且所述调压器与所述恒压管井的连接位置可上下调整。

2.根据权利要求1所述的透水地层基坑动态降水体系，其特征在于，所述调压器设有限位孔，所述调压软管的中部滑动穿设于所述限位孔内。

3.根据权利要求1所述的透水地层基坑动态降水体系，其特征在于，所述调压软管上设有排气孔。

4.根据权利要求1所述的透水地层基坑动态降水体系，其特征在于，所述排水装置包括水泵、排水管及用于检测所述蓄水池的水位的水位监测装置，所述水位监测装置与所述水泵电连接，所述排水管的一端连通至所述蓄水池内，所述水泵与所述排水管的另一端连接。

5.根据权利要求1所述的透水地层基坑动态降水体系，其特征在于，所述进水口处设有反滤装置，所述反滤装置包括滤网和/或土工布和/或碎石填料。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的透水地层基坑动态降水体系，其特征在于，所述蓄水池固定于所述水平封层上。

7.一种透水地层基坑动态降水体系，用于透水地层的基坑降水，包括止水帷幕，所述止水帷幕围绕所述基坑的外周竖向设置，且所述止水帷幕围的底端突出于所述基坑的底部，其特征在于，还包括：

水平封层，所述水平封层设于所述基坑的底部；

恒压管井，所述恒压管从上至下穿设于所述水平封层，所述恒压管井的上端伸出至所述基坑内且顶部封闭，所述恒压管井的下端伸入至所述水平封层的底端，所述恒压管井的下端设有进水口，所述恒压管井突出于所述基坑的侧部具有出水端；

蓄水池，所述蓄水池设于所述基坑内；

排水装置，所述排水装置用于将所述蓄水池内的积水排出；

调压装置，所述调压装置包括送水管、压力表及调压阀，所述送水管的一端与所述出水端连通，所述送水管的另一端连通至所述蓄水池，所述压力表安装于所述恒压管井，用于检测所述恒压管井的水压，所述调压阀安装于所述出水端，且所述压力表与所述调压阀电连接。

8.根据权利要求7所述的透水地层基坑动态降水体系，其特征在于，所述排水装置包括水泵、排水管及用于检测所述蓄水池的水位的水位监测装置，所述水位监测装置与所述水泵电连接，所述排水管的一端连通至所述蓄水池内，所述水泵与所述排水管的另一端连接。

9.根据权利要求7所述的透水地层基坑动态降水体系，其特征在于，所述进水口处设有反滤装置，所述反滤装置包括滤网和/或土工布和/或碎石填料。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的透水地层基坑动态降水体系，其特征在于，所述蓄水池固定于所述水平封层上。

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