CN211257900U - 既有地下室增层施工中承压水的控制结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种既有地下室增层施工中承压水的控制结构，包括设置在既有地下室的既有围护结构的外围的增层围护结构，位于所述增层围护结构之内的降压井，位于增层围护结构外围的观测井，所述降压井的深度与所述观测井的深度相同，所述降压井的深度大于所述工程桩的深度，所述降压井的深度小于钻孔灌注桩的深度。本实用新型通过降压井的启动或关闭，来控制承压水，降低了既有地下室增层施工的难度，提高了施工的安全性。

Description

既有地下室增层施工中承压水的控制结构

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种既有地下室增层施工中承压水的控制结构。

背景技术

在建设工程技术领域中，随着城市现代化的发展，城市土地资源和空间发展的矛盾和问题日益突出，地下空间的利用不断立体化。例如在交通枢纽站、大型场馆、商业建筑以及住宅小区出现停车难等原有地下空间拥挤问题，这些问题已日益凸显，严重影响城市的可持续发展。因此，合理开发和利用城市既有建筑地下室以下空间，是当前解决城市土地资源和空间发展矛盾的有效途径之一。但是在对既有地下室增层施工中涉及到承压水的土体环境中，钻孔到承压水时，向上涌出的水影响了对既有地下室增层施工安全及难度，其中承压水是充满两个隔水层之间的含水层中的地下水。因此，在地下室增层施工中如何控制承压水以降低施工难度和安全施工成为本领域亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种既有地下室室增层施工中承压水的控制结构，以解决对既有地下室增层施工中承压水的问题。

本实用新型提供还一种既有地下室增层施工中承压水的控制结构，包括设置在既有地下室的既有围护结构外围的增层围护结构，位于所述增层围护结构之内的降压井，位于增层围护结构的外围的观测井，所述降压井的深度与所述观测井的深度相同，所述降压井的深度大于所述工程桩的深度，所述降压井的深度小于钻孔灌注桩的深度。

进一步地，本实用新型提供的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，所述降压井和观测井均包括钻孔形成的井道，位于所述井道内依次相接的护口管、井壁管、包裹尼龙滤网的滤水管和沉淀管，以及封闭所述沉淀管底口的铁板，所述护口管高于井道的地平面以上。

进一步地，本实用新型提供的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，所述井壁管为金属管。

进一步地，本实用新型提供的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，所述增层围护结构包括在既有围护结构外围施工的地下围护墙及位于地下围护墙外围的止水桩构成的止水帷幕，以及在地下围护墙的顶端设置圈梁203，所述圈梁与所述止水桩相接触连接。

进一步地，本实用新型提供的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，所述工程桩包括位于既有地下室以上的格构柱及与所述格构柱连接的立柱桩，所述立柱桩位于既有地下室以下。

与现有技术相比，本实用新型提供的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，在对既有地下室增层施工中，面对承压水等地下水层的土体环境时，能够根据降压井的启动或关闭，来控制承压水的水位高度变化，并且使承压水控制在降压井的管道内，而不溢出到既有地下室及基坑内，从而不影响对既有地下室的增层施工。在施工工程桩和/或钻孔灌注桩，根据观测井内的水位高度变化确定启动或者关闭降压井，控制地下室增层施工中承压水的水位高度降低，以不影响工程桩和/或钻孔灌注桩的施工，防止承压水从桩孔中溢出而影响地下室增层施工。在土体开挖之前，根据观测井内的水位高度变化确定启动或者关闭降压井，控制地下室增层施工中承压水的水位高度降低到开挖面以下，从而使承压水不影响到地下室增层施工中土体开挖难度及进度。本实用新型提供的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，降低了既有地下室增层施工的难度，提高了施工的安全性。

附图说明

图1至图7是本实用新型一实施例的既有地下室增层方法及增层施工中承压水的控制方法的过程示意图；

图8是本实用新型一实施例的既有地下室增层方法的流程图；

图9是本实用新型一实施例的既有地下室增层施工中承压水的控制方法的流程图。

图中所示：111、既有地下连续墙，112、既有止水桩，113、既有换撑梁，114、既有换撑板，121、既有B0层楼板，122、既有BM-1层楼板，123、既有BM层楼板，124、既有外墙，125、既有竖向支撑柱，201、增层地下围护墙，202、增层止水桩，203、圈梁203，204、开孔，205、立柱桩，206、钻孔灌注桩，207、BN层楼板，208、BN-1层楼板，209、BM层楼板，210、BM-1层楼板，211、B0层楼板，300、桩机，401、栈桥，402、临时支撑，501、降压井，502、观测井，503、回灌井，504、井道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作详细描述：

请参考图1，既有地下室为M层，其中M为大于0的整数。本实用新型实施例以M＝2的两层既有地下室为例进行详细说明。既有地下室包括既有围护结构、地下室一层和地下二室二层。其中既有围护结构包括既有地下连续墙112，位于既有地下连续墙112外围的既有止水桩111构成的止水帷幕，以及位于止水帷幕内侧的既有换撑梁113及既有换撑板114。既有地下室还包括既有顶层楼板121、既有中间层楼板122和既有底层楼板123，位于既有换撑梁113内侧的既有外墙124，以及设置于各层楼板之间的既有竖向支撑柱125。其中既有顶层楼板121、既有中间层楼板122和既有外墙124构成地下室一层。其中既有中间层楼板122、既有底层楼板123和既有外墙124构成地下室二层。

实施例一

请参考图8，本实用新型实施例一提供一种上述既有地下室的增层方法，设定既有地下室的楼板层数为M＝3，新增楼板为L＝2，包括：

步骤601、请参考图1，在M层既有地下室的既有围护结构的外围施工增层围护结构，其中M为大于0的整数。其中增层围护结构包括地下围护墙201及位于地下围护墙201外围的止水桩202构成的止水帷幕，以及在地下围护墙201的顶端设置圈梁203，所述圈梁203与所述止水桩202相接触连接。圈梁203能够提高地下围护墙201的结构稳定性。

步骤602，请参考图2，穿过既有地下室的既有B0层楼板121至既有BM层楼板123向下施工工程桩205。所述工程桩205包括位于既有地下室以上的格构柱及与所述格构柱连接的立柱桩，所述立柱桩位于既有地下室以下。请参考图1至图2，在施工工程桩205之前，包括对既有B0层楼板121至BM层楼板123进行开孔204的步骤，工程桩205穿过开孔204。

步骤603、请参考图3，拆除既有地下室的既有B0层楼板121至既有BM-1层楼板122，对既有地下室的既有BM层楼板123钻孔，向下施工钻孔灌注桩206。本步骤603中，钻孔灌注桩206采用后注浆的方式提高其承载力，并封闭桩身缝隙，检查所有的钻孔灌注桩206的封闭性，避免承压水沿钻孔灌注桩206的桩孔渗漏。

步骤604、请参考图4至图5，拆除既有地下室的既有BM层楼板123，进行土体开挖至预定深度形成基坑，并在基坑外围设置基坑支撑402，在基坑的底部施工BN层楼板207，其中N为大于0的整数，且N>M；基坑支撑402能够保证水平向承载力，防止基坑在施工过程中发生墙体脱落及倒塌的风险。基坑支撑402可以根据地下室的施工层数进行增减设置。基坑支撑402为多道，相邻道基坑支撑402之间可以间距2米至3米设置。

步骤605，请参考图6至图7，向上依次拆除基坑支撑402，采用顺作法在BN层楼板207上施工BN-1层楼板208至BM+1层楼板，以及在BM+1层楼板上重建BM层楼板209至B0层楼板211，其中N-M为新增的地下室层数L。由于本实用新型实施例设定既有地下室的楼板层数为M＝3，新增楼板为L＝2。故本步骤506中，BN-1层楼板208等于BM+1层楼板。本实用新型实施例不限于新增两层楼板，也不限于仅对楼板层数为3层的既有地下室进行增层。

请参考图1至图7，本实用新型实施例一还提供一种既有地下室增层结构，包括覆盖既有地下室的既有围护结构的外围施工的增层围护结构，拆除重建的BM层楼板209至B0层楼板211和施工的BM+1层楼板208至BN层楼板207，以及沿BN层楼板207向下设置的钻孔灌注桩206和工程桩205。

本实用新型实施例一提供的既有地下室增层方法及结构，形成四层地下室结构，其中拆除重建的BM层楼板209至B0层楼板211构成两层地下室结构为既有地下室层数，BM层楼板209至BN层楼板207构成新增的两层地下室结构。也就是说，本实用新型实施例对既有两层的地下室结构扩展增加了两层地下室，从而对既有建筑物的地下空间进行了二次开发利用，对既有的城市土地资源进行的合理有效的开发。通过增层围护结构对既有建筑物及其地下空间进行结构稳定性的保护，在既有B0层楼板121向既有BM层楼板123施工工程桩205，能够进一步保证地下空间增层施工时，对既有建筑物的结构稳定性的保护，防止倒塌。施工钻孔灌注桩206是为了形成地下空间的竖向支撑体系，以保证既有建筑物的安全、稳定。土体开挖至预定深度是为了形成增加地下空间的深度，以用于新建增加的楼板层数，以对既有地下室进行扩展开发利用，顺作法施工及设置基坑支撑402，能够进一步保护扩展后的地下空间施工的稳定性和安全性。本实用新型的既有地下室增层结构，通过覆盖既有地下室的既有围护结构的增层围护结构，拆除重建的BM层楼板209至B0层楼板211和施工的BM+1层楼板208至BN层楼板207，实现对既有地下室的增层目的。通过钻孔灌注桩206对扩展后的地下空间及其既有建筑物进行支撑，从而保护地下空间及既有建筑物，保证施工安全。本实用新型的既有地下室增层结构，具有结构简单和安全性高的效果。

请参考图2，本实用新型实施例一提供的既有地下室的增层方法，在施工工程桩205之后，拆除既有地下室的既有B0层楼板121之前，还包括在地下围护墙201之间施工栈桥401，所述栈桥401连接所述工程桩205。栈桥401一方面作为施工的通行通道，另一方面作为基坑支撑中的首道基坑支撑使用。栈桥401与工程桩205连接，能够保护栈桥401的稳定性，防止其变形、倒塌和脱落等风险。栈桥401能够保证水平向承载力。

请参考图3，本实用新型实施例一提供的既有地下室的增层方法，采用水钻机300对既有地下室的既有BM层楼板123钻孔。

请参考图4至图7，本实用新型实施例一提供的既有地下室的增层方法，在进行土体开挖至预定深度时，还包括去除既有地下室的既有围护结构。去除既有围护结构，一方面能够保证新形成的地下空间的结构稳定性，另一方面能够增大地下空间的面积。

为了保证施工安全，本实用新型实施例一提供的既有地下室的增层方法，在拆除既有地下室的既有B0层楼板121至既有BM-1层楼板122之后，对既有地下室的既有BM层楼板123钻孔之前，设置水平支撑。

为了保证增层后的地下空间的结构稳定性，本实用新型实施例一提供的既有地下室的增层方法，在重建B0层楼板211至BM层楼板209之间以及施工的BM+1层楼板208至BN层楼板207之间的相邻层楼板之间设置竖向支撑柱。

实施例二

请参考图9，本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法，包括：

步骤701，请参考图1，在增层围护结构之内施工降压井501，在增层围护结构的外围施工观测井502，所述降压井501的施工深度与所述观测井502的施工深度相同；

步骤702，请参考图2，穿过既有地下室的既有B0层楼板121至既有BM层楼板123向下施工工程桩205，所述工程桩205的深度大于地下室增层的设计深度，所述降压井501的深度大于所述工程桩205的深度；

步骤703，请参考图3，拆除既有地下室的既有B0层楼板121至既有BM-1层楼板122，沿既有地下室的既有BM层楼板123向下施工钻孔灌注桩206，所述降压井510的深度小于所述钻孔孔灌注桩206的深度；

步骤704，请参考图4至图5，拆除既有地下室的既有BM层楼板123，进行土体开挖至预定深度形成基坑，并在基坑外围设置基坑支撑，在基坑的底部施工BN层楼板207，其中M、N为大于0的整数，且N>M；

步骤705，请参考图6至图7，向上依次拆除基坑支撑，采用顺作法在BN层楼板上施工BN-1层楼板208至BM+1层楼板，以及在BM+1层楼板上重建BM层楼板209至B0层楼板211，其中N-M为新增的地下室层数。

步骤706，在施工工程桩205和/或钻孔灌注桩206时，根据观测井502内的水位高度变化确定启动或者关闭降压井501，控制地下室增层施工中承压水的水位高度降低，以不影响工程桩205和/或钻孔灌注桩206的施工，防止承压水从桩孔中溢出；

步骤707，在土体开挖之前，根据观测井502内的水位高度变化确定启动或者关闭降压井501，控制地下室增层施工中承压水的水位高度降低到开挖面以下。

本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法，包括但不限于上述实施例一的既有地下室的增层方法及结构。

本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法，在施工BN层楼板207之后，拆除降压井501，对拆除降压井501之后位于BN层楼板207以下的井道504进行封堵。封堵井道504后，能够使地下室增层后的地下室结构更加稳定。

本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法，在施工降压井501和观测井502的同时，在增层围护结构的外围施工回灌井503，在施工工程桩205、钻孔灌注桩206和/或土体开挖过程中根据回灌井503内的水位高度进行回灌水。其中回灌井503的施工深度与观测井502的施工深度相同。对回灌井503进行回灌水能够保证基坑周边的地下水的水位稳定。

本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法，在施工工程桩或钻孔灌注桩之前，根据观测井502内的水位高度变化确定启动或者关闭降压井501。由于观测井502的深度与降压井501的深度相同，因此，观测井502内的水位变化能够反映降压井501的水位变化。

为了提高增层后的地下室结构的稳定性，请参考图2至图5，本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法，所述降压井501的施工深度大于所述工程桩205的施工深度，所述降压井501的施工深度小于所述钻孔灌注桩206的施工深度。降压井501的施工深度大于工程桩205的施工深度，能够降低工程桩205的施工难度，克服承压水对施工工程桩205及钻孔时的不利影响。

本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法，启动降压井501，是指采用抽水设备对降压井501进行抽水,以降低承压水的水位高度；关闭降压井501，是指抽水设备停止对降压井501进行抽水。

本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法，所述降压井501，包括钻孔形成的井道504，位于所述井道504内依次相接的护口管、井壁管、包裹尼龙滤网的滤水管和沉淀管以及封闭所述沉淀管底口的铁板，所述护口管高于井道504的地平面以上。护口管的设置，能够防止地表污水渗入降压井501内。降压井501的施工方法，包括布置降压井501，测量放线确定降压井的位置，采用水钻机于相应位置清除既有地下室BM层楼板，埋设护口管后，安装钻机，钻进成孔；清孔后，下放井壁管、包裹尼龙滤网的滤水管和沉淀管，进行二次清孔形成井道，围填滤料，粘土封井道后，洗降压井并安装水泵等抽水设备试抽水。降压井501的井口高于地平面以上0.5m左右。井壁管采用焊接钢管。其中井壁管、包裹尼龙滤网的滤水管和沉淀管的直径相同。

本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法，施工钻孔灌注桩时，利用大比重泥浆抵抗承压水后关闭降压井501，其中大比重泥浆的泥浆比重为12kN/m³以上。大比重泥浆能够阻挡承压水溢入到钻孔灌注桩内，提高钻孔灌注桩的结构稳定性。关闭降压井501具有节能减排的效果。在关闭降压井501后，采用开设孔洞方式向外泄压排出承压水。

请参考图1至图7，本实用新型实施例二提供还一种既有地下室增层施工中承压水的控制结构，包括设置在既有地下室的既有围护结构外围的增层围护结构，位于所述增层围护结构之内的降压井501，位于增层围护结构的外围施工的观测井502，所述降压井501的深度与所述观测井502的深度相同，所述降压井501的深度大于所述工程桩的深度，所述降压井501的深度小于钻孔灌注桩的深度。所述降压井501与所述工程桩205和钻孔灌注桩206错开分布。

本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，所述降压井501和观测井502均包括钻孔形成的井道504，位于所述井道504内依次相接的护口管、井壁管、包裹尼龙滤网的滤水管和沉淀管，以及封闭所述沉淀管底口的铁板，所述护口管高于井道504的地平面以上。降压井501的护口管高于井道504的地平面以上，以防止地表污水渗入降压井501内。

本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法及结构，在对既有地下室增层施工中，面对承压水等地下水层的土体环境时，能够根据降压井501的启动或关闭，来控制承压水的水位高度变化，并且使承压水控制在降压井501的管道内，而不溢出到既有地下室及基坑内，从而不影响对既有地下室的增层施工。在施工工程桩205和/或钻孔灌注桩206，根据观测井502内的水位高度变化确定启动或者关闭降压井501，控制地下室增层施工中承压水的水位高度降低，以不影响工程桩205和/或钻孔灌注桩206的施工，防止承压水从桩孔中溢出而影响地下室增层施工。在土体开挖之前，根据观测井502内的水位高度变化确定启动或者关闭降压井501，控制地下室增层施工中承压水的水位高度降低到开挖面以下，从而使承压水不影响到地下室增层施工中土体开挖难度及进度。

本实用新型实施例二提供的既有地下室增层施工中承压水的控制方法及结构，通过对降压井的启动或者关闭的控制，结合钻孔灌注桩的施工，有效减少了承压水的降深，降低了承压水抽水对周边环境的影响。

本实用新型不限于上述具体实施例，本领域技术人员根据上述内容做的任何变形和修饰，均属于本实用新型权利要求书的保护范围。

Claims (5)

1.一种既有地下室增层施工中承压水的控制结构，其特征在于，包括设置在既有地下室的既有围护结构的外围的增层围护结构，位于所述增层围护结构之内的降压井，位于增层围护结构外围的观测井，所述降压井的深度与所述观测井的深度相同，所述降压井的深度大于工程桩的深度，所述降压井的深度小于钻孔灌注桩的深度。

2.如权利要求1所述的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，其特征在于，所述降压井和观测井均包括钻孔形成的井道，位于所述井道内依次相接的护口管、井壁管、包裹尼龙滤网的滤水管和沉淀管，以及封闭所述沉淀管底口的铁板，所述护口管高于井道的地平面以上。

3.如权利要求2所述的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，其特征在于，所述井壁管为金属管。

4.如权利要求1所述的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，其特征在于，所述增层围护结构包括在既有围护结构外围施工的地下围护墙及位于地下围护墙外围的止水桩构成的止水帷幕，以及在地下围护墙的顶端设置圈梁，所述圈梁与所述止水桩相接触连接。

5.如权利要求1所述的既有地下室增层施工中承压水的控制结构，其特征在于，所述工程桩包括位于既有地下室以上的格构柱及与所述格构柱连接的立柱桩，所述立柱桩位于既有地下室以下。

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