CN201330405Y - 一种消除地坑浮力的地坑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消除地坑浮力的地坑结构，它包括地坑(1)，在地坑(1)的侧壁水平预埋有一根或一根以上的防水套管(2)，防水套管(2)的内端口设有滤网(3)和止水阀(4)，防水套管(2)内设有过滤层(5)。本实用新型在地坑侧壁上设置溢水孔，当地下水位超过溢水孔时，使地下水溢入地坑内，以增加地坑自重，以消除地下水对地坑的浮力。本实用新型可有效减小或完全消除地下水对地坑产生的浮力，其结构简单实用，可大大节省建筑材料的用量，降低建造成本，避免造成材料浪费。实现地坑类构筑物抗浮的实时性和可控性。

Description

一种消除地坑浮力的地坑结构

技术领域

本实用新型方法涉及一种建筑地坑，特别是涉及一种消除地坑浮力的地坑结构。

背景技术

地坑类中空构筑物是工业厂房中常见的一种地下式建筑物，常用做地下式泵房。由于是地下中空式构筑物，因此当地下水位较浅时，就会对地坑产生较大浮力，如果地坑自重为G，水的上浮力为F，若上浮力F大于地坑自重G时，地坑将发生上浮，如果各部位的上浮速度不一致时，将会导致地坑发生开裂甚至破坏。这一情况，在季节性地下水位变化明显的地区表现的更为突出，季节性地下水位变化明显常是由于该地区降雨量过于集中，一年内的降雨量往往集中在一个月甚至更短的时间内，旱季地下水位很深，因此地坑不会受到浮力的作用，而雨季时地下水位会快速上升，地坑将受浮力作用。为解决这一问题，传统的处理方法一般有两种：一种是简单的加厚地坑底板及坑壁厚度以增加结构自重，即G值，但这样势必造成材料的浪费；另一种就是将其设计成底部配置有抗浮桩的地坑结构。通过抗浮桩侧壁与土壤的摩擦力及抗浮桩底部的锚拉力抵抗上浮力。可以看出以上两种方法耗费的材料量都较多，由于地坑受浮力作用仅在雨季出现，季节变化性明显，在更长时间的旱季内这些耗费大量材料的抗浮设施或措施却闲置无用，造成了材料浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种结构简单实用的消除地坑浮力的地坑结构，以大大节省建筑材料的用量，降低建造成本，避免造成材料浪费，实现地坑类构筑物抗浮的实时性和可控性，从而克服现有技术的不足。

本实用新型是这样构成的：它包括地坑，地坑的侧壁水平预埋有一根或一根以上的防水套管，防水套管的内端口设有滤网和止水阀，防水套管内设有过滤层。

上述的消除地坑浮力的地坑结构中，所述防水套管的直径为150～200mm，两根或两根以上的防水套管之间的间距为2～3m之间。

前述的消除地坑浮力的地坑结构中，所述防水套管上方的地坑内设工作平台，工作平台高于理论计算平衡水位线200～500mm。

前述的消除地坑浮力的地坑结构中，所述防水套管的中心线高于地坑底板标高平面200～500mm。

与现有技术相比，由于采用了上述技术方案，本实用新型的地坑抗浮不再简单地依靠增加地坑自重或配置抗浮桩来实现，因而大大减少了材料用量，降低了施工难度，同时，使地坑抗浮功能实现了可调控性，可根据地下水位的变化即时调整，十分灵活便捷。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A处放大图；

图3是现有技术的一种结构示意图；

图4是现有技术的另一种结构示意图。

附图中的标记为：1-地坑，2-防水套管，3-滤网，4-止水阀，5-过滤层，6-工作平台。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不作为对本实用新型做任何限制的依据。

本实用新型的实施例，本实用新型的结构如图1和图2所示。包括地坑1，地坑1的侧壁水平预埋有一根或一根以上的防水套管2，防水套管2的直径为150～200mm，两根或两根以上的防水套管2之间的间距为2～3m之间。防水套管2上方的地坑1内设工作平台6，工作平台6高于理论计算平衡水位线200～500mm。防水套管2的中心线高于地坑1底板标高平面200～500mm。防水套管2的内端口设有滤网3和止水阀4，防水套管2内设有过滤层5。

本实用新型采用的方法是在地坑上开一个溢水孔，溢水孔的孔口设有滤网，溢水孔的孔内设有过滤层，防止淤泥进入地坑。当地下水位超过溢水孔时，使地下水溢入地坑内，使地坑的自重增加从而达到与地下水位上升带来的浮力相平衡。溢水孔的孔口设有止水阀，以便人为控制地坑内的水位。溢水孔上方的地坑内设工作平台，可在工作平台上安装设备，以方便人员操作，操作人员可以蹲在工作平台上打开或关闭止水阀。或进行其它正常生产工作的操作。

在进行地坑设计时，可先按地坑不受浮力作用进行假定设计，但应根据地坑尺寸计算出地坑受到浮力作用后为抵抗该浮力而应加入的水量，该水量反映在截面上即理论平衡水位高度H值，在该理论高度的基础上另预留出500mm的安全距离，并在此标高处设置蓄水式抗浮地坑的工作平台，用于安装设备和正常的生产操作工作，工作平台为梁板式钢筋混凝土结构。

在距离坑底板高度为40cm处的地坑侧壁上预埋刚性防水套管及相应的止水阀门螺栓，刚性套管的直径为150～200mm之间，刚性套管的水平间距可根据进水速度要求不同控制在2～3m之间，刚性套管内应填充级配砂石，级配砂石由碎石及粗细砂组成，外侧覆盖金属滤网，这些构造可以防止地下水流入地坑时带进大量泥砂沉淀于蓄水区内难于清理，金属滤网外则安装止水阀门。

本实用新型的工作过程及原理如下：

在旱季时，由于地下水位很深，因此，地坑不会受到浮力的作用，此时，进水控制孔上的止水阀门处于关闭状态，蓄水区内无水；遇到雨季降雨量很大，地下水位快速上升时，地坑将受到浮力作用，此时，开启止水阀门，坑外的地下水便通过进水孔溢入蓄水区内，到达事先计算好的预定水位时，关闭止水阀门，此时，溢入蓄水区内的地下水增加了地坑的自重G值，因此可以达到平衡地下水位上升所带来的浮力作用，雨季结束地下水位逐渐回落至坑底以下后，浮力作用消失，此时，可通过水泵将蓄水区内的水排出以备下个雨季时使用。

通过上述各步即完成了蓄水式抗浮地坑的设计及施工。图3和图4是现有技术的地坑结构图，图3是简单的加厚地坑底板及坑壁厚度以增加结构自重，即G值，但这样势必造成材料的浪费；图4是将其设计成底部配置有抗浮桩的地坑结构。通过抗浮桩侧壁与土壤的摩擦力及抗浮桩底部的锚拉力抵抗上浮力。可以看出以上两种方法耗费的材料量都较多，可见，采用本实用新型的方法可以大大节约材料，减少了浪费，地坑的抗浮可以实现可控性，地坑抗浮效果明显。

Claims (4)

1.一种消除地坑浮力的地坑结构，包括地坑(1)，其特征在于：地坑(1)的侧壁水平预埋有一根或一根以上的防水套管(2)，防水套管(2)的内端口设有滤网(3)和止水阀(4)，防水套管(2)内设有过滤层(5)。

2.根据权利要求1所述的消除地坑浮力的地坑结构，其特征在于：所述防水套管(2)的直径为150～200mm，两根或两根以上的防水套管(2)之间的间距为2～3m之间。

3.根据权利要求1所述的消除地坑浮力的地坑结构，其特征在于：所述防水套管(2)上方的地坑(1)内设工作平台(6)，工作平台(6)高于理论计算平衡水位线200～500mm。

4.根据权利要求1所述的消除地坑浮力的地坑结构，其特征在于：所述防水套管(2)的中心线高于地坑(1)底板标高平面200～500mm。

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