CN205421303U - 一种高水位粉砂土地基的降水处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高水位粉砂土地基的降水处理装置，包括管井一、管井二及若干轻型井点，所述管井一、管井二均为喷射井点，所述喷射井点包括喷射井管、设置在所述喷射井管内部的高压水泵和固定安装在所述高压水泵底部的管线；所述管井一与管井二之间设置有喷锚护坡，所述喷锚护坡的上下两端分别通过土钉墙支护，所述喷锚护坡的边坡设置锚杆体及所述锚杆体外侧的喷射砼层，所述锚杆体包括固定配合的锚杆及钢丝网片。本实用新型的有益效果：管井降水与喷锚护坡相结合的方式加快了降水速度，且喷锚护坡的土体固化方式能够与土方开挖同时进行施工，加快了施工进度，保证了施工质量，克服了常规做法的一些弊病。

Description

一种高水位粉砂土地基的降水处理装置

技术领域

本实用新型涉及施工建筑技术领域，具体来说，涉及一种高水位粉砂土地基的降水处理装置。

背景技术

目前对于一些大型项目的建筑工程来说，建筑面积较大，尤其对于河漫滩平原潜水区，岩土以粉细砂、粉质黏土、粉土为主，组成了多层结构的含水层，相对隔水层为粉土和粉质黏土。对于目前的一些建筑工程，工程基础面积大，长280米，宽130米，开挖深度13米，地下水位较高，75%以上的结构基础坑可见明水，且基础结构复杂，标高不一，部分基坑水位达到基槽槽底2米以上。

施工过程中遇到的主要问题如下：

工期紧张，土方开挖深度超过8米，且土质为粉砂土，无粘性，遇水后易形成流沙，同时具有砂的水密性，土体固化难度大，降水不到位会给土方开挖带来边坡不稳定等安全隐患。

地下水位较高，基础结构复杂，标高不一，若采用基坑周边降水，中间部位降水不到位，降水井的降水时间需要增加。

边坡稳定性差，长度共计560米，观测点多、周期长、数据量大、反应基坑现状须快速准确，边坡稳定性观测难度大。

4）由于降水要求，管井在基础中的放水节点处理难度大。

目前，针对上述技术问题并未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种高水位粉砂土地基的降水处理装置，能够加快施工进度，保证施工质量。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种高水位粉砂土地基的降水处理装置，包括管井一、管井二及若干轻型井点，所述管井一、管井二均为喷射井点，所述喷射井点包括喷射井管、设置在所述喷射井管内部的高压水泵和固定安装在所述高压水泵底部的管线；所述管井一与管井二之间设置有喷锚护坡，所述喷锚护坡的上下两端分别通过土钉墙支护，所述喷锚护坡的边坡设置锚杆体及所述锚杆体外侧的喷射砼层，所述锚杆体包括固定配合的锚杆及钢丝网片。

进一步地，所述管井二在基础垫层下方断开并设置有无缝钢管。

进一步地，所述无缝钢管上端内外侧各设置两道止水环，且所述无缝钢管顶部采用钢板进行焊接封堵。

进一步地，所述锚杆为螺纹钢钉。

进一步地，所述无缝钢管与基础垫层交接部位做防水砂浆层圆弧处理。

进一步地，所述防水砂浆层上设有聚氨酯防水涂料层，所述聚氨酯防水涂料层上设有砂浆垫层，所述砂浆垫层上设有与基础防水卷材连接的防水卷材。

进一步地，所述管井二内部设置有砼、外部设置有筏板砼。

进一步地，所述砼的标号高于所述筏板砼的标号。

进一步地，若干所述轻型井点采用环形方式布置井点，且在非扰动侧加密布设。

进一步地，所述无缝钢管的顶标高高于筏板顶标高。

本实用新型的有益效果：管井降水与喷锚护坡相结合的方式加快了降水速度，且喷锚护坡的土体固化方式能够与土方开挖同时进行施工，加快了施工进度，保证了施工质量，克服了常规做法的一些弊病；深基坑局部轻型井点降水技术，克服了经济成本较高的缺点，同时使施工质量得到保证；将监测到的边坡沉降情况和地下水水位的变化情况进行信息化采集并处理的预警系统，监测技术自动化技术研发并应用到地基处理的施工。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例所述一种高水位粉砂土地基的降水处理装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述管井二在混凝土基础中的节点处理装置的结构示意图；

图3是图2所示A处的局部放大图。

图中：

1、管井一；2、管井二；3、喷射井管；4、高压水泵；5、土钉墙；6、锚杆；7、土方；8、钢丝网片；9、喷射砼层；10、轻型井点；11、基础垫层；12、无缝钢管；13、止水环；14、防水砂浆层；15、聚氨酯防水涂层；16、砂浆垫层；17、防水卷材；18、筏板砼；19、砼；20、钢板；21、水管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，本实用新型实施例所述的一种高水位粉砂土地基的降水处理装置，包括管井一1、管井二2及轻型井点10，所述管井一1、管井二2采用喷射井点，所述喷射井点主要由喷射井管3、高压水泵4和管线21系统组成，所述喷锚护坡为基坑上部和下部采用土钉墙5支护、边坡设置一定长度和密度的锚杆体，所述锚杆6为直径18的螺纹钢钢钉，所述锚杆6打入土7内长度不小于设计规定的95%，所述锚杆体为锚杆6与成品钢丝网片8的结合体，所述所述锚杆体外侧喷射砼层9。

其中，所述深基坑局部轻型井点10根据基坑的大小和形状因素选择井点的布置形式，所述轻型井点10根据基坑的大小、水文参数和降水深度确定降水系统总涌水量、单井涌水量从而确定井点的数量；所述轻型井点10降水需考虑因降水引起土体产生不均匀沉降而影响临近建筑物或构筑物的结构安全，尽量减少土层沉降量，可采用降水和回灌相结合的方法及采用环形方式布置井点、在非扰动侧加密布设。

所述管井二2在基础垫层11下20cm断开，接5mm厚无缝钢管12，所述无缝钢管12内外侧各设置两道止水环13、顶标高高于筏板顶标高5cm，所述无缝钢管12与垫层11交接部位做防水砂浆层14圆弧处理，所述防水砂浆层14上设有聚氨酯防水涂料15，所述聚氨酯防水涂料层15上设有2cm防水砂浆垫层16，所述砂浆垫层16上设有防水卷材17与基础防水卷材连接，所述管井二2在筏板砼18浇筑前浇筑比筏板砼高一等级的砼19，所述无缝钢管12顶部采用5mm厚钢板20焊接封堵。

为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

一种高水位粉砂土地基的降水处理装置的施工方法包括以下步骤：

1）、轴线定位；

2）、钻孔法成井（管井一1，管井二2）；

3）、安装滤水井管3；

4）、接通水管21；

5）、启动高压水泵4抽地下水并监测地下水位；

6）、管井一1管井二2降水、土方开挖、边坡修整、喷锚护坡，喷锚护坡为基坑上部和下部采用土钉墙5支护、边坡设置一定长度和密度的锚杆体，锚杆6为直径18的螺纹钢钢钉，锚杆6打入土7内长度不小于设计规定的95%，锚杆体为锚杆6与成品钢丝网片8的结合体，锚杆体外侧喷射砼层9；

7）、观测边坡稳定性，通过收敛视频数字监测技术对深基坑周边临近建筑物进行沉降及倾斜监测，并通过监测数据实时调整开挖支护方案，从而确保深基坑施工安全。通过收敛视频检测技术实现对基坑周边建筑物沉降及变形进行数字化实时监控，节省人力并且监控数据准确及时。

8）、深基坑部位布置轻型井点10，启动水泵4抽水；

9）、深基坑土方7开挖；

10）、基坑内管井二2接5mm厚无缝钢管12；

11）、筏板垫层11施工，若深基坑内还有基坑可继续布置轻型井点10进行降水；

12）、无缝钢管12与垫层交接部位做防水砂浆14圆弧处理，涂刷聚氨酯防水涂料15，做2cm防水砂浆垫层16，按设计规范要求施工防水卷材17并与基础防水卷材连接；

13）、降水完毕后拨井管；

14）、管井二2封堵，筏板砼18筑前，采用比筏板砼18高一等级的微膨胀砼19对管井二2浇筑，管井二2顶部无缝钢管12用5mm钢板20焊接封堵，若筏板后浇带位于深基坑区域内时，管井二2的封堵在浇筑完后浇带后再进行封堵；

15）、管井一1封堵，采用土直接进行封堵。

装置的施工方法是对现有技术的进一步改进，具体改进点如下：

（1）解决工期紧张，粉砂土固化难度大及降水不到位会给土方开挖带来边坡不稳定等安全隐患的问题，即管井降水与喷锚护坡相结合处理流砂。

利用锚杆体与喷射砼层结构形成柔性支挡体系，挡土体系与抗壁原位土体牢固地结合在一起，配合降水，能疏干基土中的水分、促使土体固结，提高地基强度，同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降，稳定边坡，消除流砂，较少基底土的隆起。

（2）解决基坑中间部位降水不到位的施工难点，即深基坑采用局部轻型井点降水。

根据基坑的大小和形状因素选择轻型井点10的布置形式，然后根据基坑的大小、水文参数和降水深度确定降水系统总涌水量、单井涌水量从而确定井点的数量，从而有效的解决基坑中间降水不到位的问题。

（3）解决边坡稳定性观测难度大的问题，即运用地理信息系统(GIS)技术、计算机技术和数据库技术对监测信息进行信息化管理，实现沉降监测信息的自动化处理。

（4）解决管井二2在基础中的防水施工难题。

管井二2在基础垫层11下20cm断开，接5mm厚无缝钢管12，无缝钢管12内外侧各设置两道止水环13、顶标高高于筏板顶标高5cm，无缝钢管12与垫层11交接部位做防水砂浆14圆弧处理--聚氨酯防水涂料15--2cm防水砂浆垫层16--防水卷材17与基础防水卷材连接，管井二2在筏板砼18浇筑前浇筑比筏板砼高一等级的砼19，无缝钢管12顶部采用5mm厚钢板20焊接封堵。

本实用新型带来的主要有益效果如下：

（1）经济效益

通过高水位粉砂土地基施工技术与传统技术的分析与对比，它具有无可比拟的优势，它大大降低了工程造价，减少了施工过程中的材料浪费。本工程建筑面积共计30万平方米。节省大约20万相关施工辅料费用。高水位粉砂土地基施工技术施工技术更加先进，质量更有保证，施工工期更快。所用人工、机械数量少，节省人工、机械租赁购置费用约7万，管理成本约76.3万。以上共计节约施工成本约为100万元左右，优化后效果非常明显。

（2）质量效益

优化的重点是在如何确保边坡的稳定性、深基坑施工质量及管井在混凝土基础中施工质量，优化后的质量保证效果非常明显。分析如下：

1）利用锚杆体与喷射砼层结构形成柔性支挡体系，挡土体系与抗壁原位土体牢固地结合在一起，配合降水，能疏干基土中的水分、促使土体固结，提高地基强度，同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降，稳定边坡，消除流砂，较少基底土的隆起，确保了施工质量。

2）运用地理信息系统（GIS）技术、计算机技术和数据库技术对监测信息进行信息化管理，实现沉降监测信息的自动化处理，是优化重点之一，通过边坡沉降及水位变化信息采集动态检测技术，保证边坡观测的连续性，对发现的问题能在第一时间进行处理，确保了施工质量。

3）深基坑局部轻型井点根据基坑的大小和形状因素选择井点的布置形式，然后根据基坑的大小计算、水文参数和降水深度确定降水系统总涌水量和单井涌水量，从而确定井点的数量；同时弄清临近建筑物或构筑物基础的技术资料，充分考虑由于井点降水引起土体产生不均匀沉降而影响临近建筑物或构筑物的结构安全，尽量减少土层沉降量，必要时可采用降水和回灌相结合的方法；根据设计相关资料，拟定采用环形方式布置井点，在非扰动侧加密布设，防止因振动造成土体挤密影响降水效果，使施工质量的到了保证。

4）管井降水施工中管井在混凝土基础的节点采用无缝钢管及防水卷材、涂料相结合的技术进行节点处理，管井顶部无缝钢管用5mm钢板封堵，确保了管井在基础中施工质量。

（3）社会效益

高水位粉砂土地基处理施工技术的主要技术创新点及技术成果体现在通过管井降水和轻型井点降水相结合的降水方式，辅助以喷锚护坡进行土体固化稳定，从而解决了砂性土地基中的流砂问题。该做法克服了传统施工工艺单纯靠单一降水方式的缺点，通过多种方式统筹配合的理念保证了施工质量。它具有施工周期快，节约材料、外观美观大方、经济合理等诸多优点，随着施工技术及设计的不断完善，具有极强的实用性和很高的推广价值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高水位粉砂土地基的降水处理装置，包括管井一（1）、管井二（2）及若干轻型井点（10），其特征在于，所述管井一（1）、管井二（2）均为喷射井点，所述喷射井点包括喷射井管（3）、设置在所述喷射井管（3）内部的高压水泵（4）和固定安装在所述高压水泵（4）底部的管线（21）；所述管井一（1）与管井二（2）之间设置有喷锚护坡，所述喷锚护坡的上下两端分别通过土钉墙（5）支护，所述喷锚护坡的边坡设置锚杆体及所述锚杆体外侧的喷射砼层（9），所述锚杆体包括固定配合的锚杆（6）及钢丝网片（8）。

2.根据权利要求1所述的高水位粉砂土地基的降水处理装置，其特征在于，所述管井二（2）在基础垫层（11）下方断开并设置有无缝钢管（12）。

3.根据权利要求2所述的高水位粉砂土地基的降水处理装置，其特征在于，所述无缝钢管（12）上端内外侧各设置两道止水环（13），且所述无缝钢管（12）顶部采用钢板（20）进行焊接封堵。

4.根据权利要求3所述的高水位粉砂土地基的降水处理装置，其特征在于，所述锚杆（6）为螺纹钢钉。

5.根据权利要求2所述的高水位粉砂土地基的降水处理装置，其特征在于，所述无缝钢管（12）与基础垫层（11）交接部位做防水砂浆层（14）圆弧处理。

6.根据权利要求5所述的高水位粉砂土地基的降水处理装置，其特征在于，所述防水砂浆层（14）上设有聚氨酯防水涂料层（15），所述聚氨酯防水涂料层（15）上设有砂浆垫层（16），所述砂浆垫层（16）上设有与基础防水卷材连接的防水卷材（17）。

7.根据权利要求1所述的高水位粉砂土地基的降水处理装置，其特征在于，所述管井二（2）内部设置有砼（19）、外部设置有筏板砼（18）。

8.根据权利要求7所述的高水位粉砂土地基的降水处理装置，其特征在于，所述砼（19）的标号高于所述筏板砼（18）的标号。

9.根据权利要求1所述的高水位粉砂土地基的降水处理装置，其特征在于，若干所述轻型井点（10）采用环形方式布置井点，且在非扰动侧加密布设。

10.根据权利要求2所述的高水位粉砂土地基的降水处理装置，其特征在于，所述无缝钢管（12）的顶标高高于筏板顶标高。