CN212001206U - 一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构 - Google Patents

一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构 Download PDF

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李松
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王天琦
易丽丽
王发玲
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张德乐
马郧
罗春雨
陈凯
张亮
郑珠光
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刘皓
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Abstract

本实用新型提供了一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,包括:落底式止水帷幕、潜水降水井和承压水降水井;在基坑内设置四周封闭的落底式止水帷幕;该落底式止水帷幕底端穿透所述潜水含水层、第一隔水层和承压含水层并进入第二隔水层内;在落底式止水帷幕所围区域内交错设置若干潜水降水井和若干承压降水井;潜水降水井内设置有第二潜水泵,用来疏干基坑中潜水;承压降水井中设置有第一潜水泵,用来抽出基坑中的承压水。本实用新型的有益效果是:针对不同含水层的特点,实现按需抽水,减小基坑降水对周边建(构)筑物的不利影响,降低突涌、流土等渗透破坏的风险,以节约工期、节省造价和提高基坑施工的安全性。

Description

一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构
技术领域
本实用新型涉及基坑止水降水技术领域,尤其涉及一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构。
背景技术
随着国民经济快速发展,基础设施、轨道交通、商业住宅等建设项目显著增多,建设用地也愈发的紧张,向地下索取空间成为必然,因此,越来越多的基坑林立于城市之中。当基坑位于密集的城市中心或者周边存在重要建(构)筑物同时又存在潜水和承压水时,基坑开挖降水势必会对周边环境产生不利影响,采用传统的悬挂式止水帷幕结合单一降水井的方法,很难做到快速有效降水同时又保证周边建(构)筑物的安全。一旦止水降水方案设置不合理,势必造成不可估量的严重后果。因此,提出一种经济合理并能有效保护周边环境安全的止水降水方案具有重要实践意义。
发明内容
为了解决上述问题,本实用新型提供了一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,用于为基坑降排水;适用的地层包括潜水含水层、第一隔水层、承压含水层和第二隔水层;潜水含水层是含有潜水的土层,承压含水层是含有承压水的土层,第一隔水层和第二隔水层均为不透水土层;所述潜水含水层位于第一隔水层上方,所述第一隔水层位于所述承压含水层上方,所述承压含水层位于所述第二隔水层上方。所述基坑坑底位于第一隔水层或者是承压含水层内;该用于控制潜水和承压水止水降水的结构包括:落底式止水帷幕、潜水降水井和承压水降水井;
在所述基坑内设置四周封闭的落底式止水帷幕,该落底式止水帷幕底端穿透所述潜水含水层、第一隔水层和承压含水层并进入第二隔水层内;
在所述落底式止水帷幕所围区域内交错设置若干潜水降水井和若干承压降水井;所述承压水降水井从上至下依次为实管、第一过滤管和第一沉淀管,所述第一潜水泵位于第一过滤管内用来抽出基坑中承压水;所述潜水降水井从上至下依次为第二过滤管和第二沉淀管,所述第二潜水泵位于第一过滤管内,用来疏干基坑中的潜水。
进一步地,所述落底式止水帷幕为等厚度水泥土搅拌墙、地下连续墙或钻孔灌注咬合桩。
进一步地,所述潜水降水井和承压降水井均包括采用管井井点降水方法降水、喷射井点降水方法降水和真空井点降水方法降水的管井。
进一步地,所述第一潜水泵的泵量为50~80m3/h。
进一步地,所述第二潜水泵的泵量为30~50m3/h。
进一步地,所述第一过滤管位于承压含水层中。
进一步地,所述第二过滤管设置在潜水含水层中。
进一步地,所述承压降水井上方设置有第一水表和第一止水阀,所述第一水表用于监测该承压降水井中排出的承压水含量,以判断是否需要排出承压水;所述第一止水阀用于防止高压水反向流回第一潜水泵内,损坏第一潜水泵;所述第一水表和第一止水阀通过水管与所述第一潜水泵连接。
进一步地,所述潜水降水井上方设置有第二水表和第二止水阀,所述第二水表用于监测该潜水降水井中排出的潜水水量,以判断是否需要排出潜水,所述第二止水阀用于防止高压水反向流回第二潜水泵内,损坏第二潜水泵;所述第二水表和第二止水阀通过水管与所述第二潜水泵连接。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是:
1、对于富含潜水和承压水的基坑止水降水,设置潜水降水井用于疏干潜水含水层中的水。设置承压水降水井对承压含水层中减压降水,真正实现按需降水,确保快速有效的降低基坑内潜水和承压水水位,节省工期。
2、基坑四周设置封闭的落底式止水帷幕,有效隔断了基坑内外的水力联系,保证了基坑外的地下水位不因基坑内降水而产生变化,进而达到保护基坑周边建(构)筑物安全的目的。
3、设置承压水降水井可有效降低承压水水头,降低突涌、流土等渗透破坏的风险,保障了基坑施工的安全。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
图1是本实用新型实施例中控制潜水和承压水止水降水结构的平面示意图;
图2是本实用新型实施例中基坑坑底位于第一隔水层的剖面示意图;
图3是本实用新型实施例中基坑坑底位于承压含水层的剖面示意图;
图4是本实用新型实施例中承压水降水井的剖面示意图;
图5是本实用新型实施例中潜水降水井的剖面示意图;
图6是本实用新型实施例中抗突涌稳定性计算中相关参数的示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
本实用新型的实施例提供了一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构。
请参考图1~6,图1是本实用新型实施例中一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构的示意图,图2是本实用新型实施例中基坑坑底位于第一隔水层的剖面示意图,图3是本实用新型实施例中基坑坑底位于承压含水层的剖面示意图,图4是本实用新型实施例中承压水降水井的剖面示意图,图5是本实用新型实施例中潜水降水井的剖面示意图,图6是本实用新型实施例中抗突涌稳定性计算中相关参数的示意图;该用于控制潜水和承压水止水降水的结构用于为基坑降排水,地下水一般包括上层滞水、潜水、承压水和基岩裂隙水;适用的地层包括有潜水含水层6、第一隔水层7、承压含水层8和第二隔水层9;潜水含水层6是含有潜水的土层,承压含水层8是含有承压水的土层,第一隔水层7和第二隔水层9均为不透水土层;所述潜水含水层6位于第一隔水层7上方,所述第一隔水层7位于所述承压含水层8上方,所述承压含水层8位于所述第二隔水层9上方。
采用承压水水位测定仪和潜水水位测定仪分别监测出承压水水位4和潜水水位5。所述基坑坑底位于或者第一隔水层7或者是承压含水层8内。
该用于控制潜水和承压水止水降水的结构包括:落底式止水帷幕3、潜水降水井2和承压水降水井1;
所述落底式止水帷幕3位于基坑内,该落底式止水帷幕3四周封闭设置;当基坑坑底位于潜水含水层6时,该落底式止水帷幕3底端穿透所述潜水含水层6、第一隔水层7和承压含水层8并进入第二隔水层9内;
在所述落底式止水帷幕3所围区域内交错设置若干潜水降水井2和若干承压降水井1;所述潜水降水井2内设置有第二潜水泵16,所述第二潜水泵的泵量为30~50m3/h,用于疏干基坑中的潜水;所述承压降水井1中设置有第一潜水泵13,所述第一潜水泵的泵量为50~80m3/h,用于抽出基坑中的承压水。
所述落底式止水帷幕3包括采用TRD工法和CSM工法得到的等厚度水泥土搅拌墙、地下连续墙和钻孔灌注咬合桩,从中任意选择一个进行施工即可得到所述落底式止水帷幕3。
所述潜水降水井2和承压降水井1均包括采用管井井点降水方法降水、喷射井点降水方法降水和真空井点降水方法降水的管井。
所述承压水降水井1从上至下依次为实管10、第一过滤管11和第一沉淀管12,第一过滤管11设置在承压含水层8中,所述第一潜水泵13位于第一过滤管内。所述承压降水井上方设置有第一水表15和第一止水阀14,所述第一水表15用于监测该承压降水井1中排出的承压水含量,以判断是否需要排出承压水;所述第一止水阀14用于防止高压水反向流回第一潜水泵13内,损坏第一潜水泵13;所述第一水表15和第一止水阀14通过水管与所述第一潜水泵13连接。
所述潜水降水井从上至下依次为第二过滤管17和第二沉淀管18,第二过滤管17设置在潜水含水层6中,所述第二潜水泵16位于第二过滤管17内。所述潜水降水井2上方设置有第二水表20和第二止水阀19,所述第二水表20用于监测该潜水降水井2中排出的潜水水量,以判断是否需要排出潜水,所述第二止水阀19用于防止高压水反向流回第二潜水泵16内,损坏第二潜水泵16;所述第二水表20和第二止水阀19通过水管与所述第二潜水泵16连接。
如图1所示,先沿着地下空间外围施工一排四周封闭的落底式止水帷幕3,止水帷幕3内设置一定数量的潜水降水井1和承压降水井2,所述潜水降水井2的数量需根据基坑面积和潜水含水层6的水量大小及潜水水位5观测情况综合确定,按需开启潜水降水井2。所述承压降水井1的数量需根据基坑面积和承压含水层8的水量大小及承压水水位4的观测情况综合确定,按需开启承压降水井1。
如图2所示,潜水降水井2下方,穿过承压降水井1的横线表示基坑坑底21,基坑坑底21位于第一隔水层7中,基坑坑底21至承压含水层8顶端间的剩余不透水土层厚度的抗突涌稳定性计算不满足要求时,需对承压水和潜水进行降水。
如图3所示,穿过承压降水井1的横线表示基坑坑底21,基坑坑底21位于潜水含水层8中,需对承压水和潜水进行降水。
如图6所示,所述承压降水井的使用条件是:第一隔水层7抗突涌稳定性不满足要求或者是基坑坑底21直接穿透第一隔水层7而进入承压含水层8中。
对于含水丰富的地区,当基坑坑底21至承压含水层8顶端间的剩余不透水土层厚度的抗突涌稳定性计算不满足要求,即抗突涌稳定性满足如公式(1)所示的公式时,需对承压水进行降水:
式中Kh——抗突涌安全系数,本实施例中,Kh值为1.2;
γ——承压含水层8顶端至基坑坑底21间剩余土层的平均重度(kN/m3);
hw——承压含水层8顶端至基坑坑底21间剩余土层的厚度(m);
γw——承压含水层8顶端至基坑坑底21间水的重度(kN/m3);
D——从承压含水层8顶端至承压水水位4的承压水头高度(m)。
本实用新型的有益效果是:
1、对于富含潜水和承压水的基坑止水降水,设置潜水降水井用于疏干潜水含水层中的水。设置承压水降水井对承压含水层中减压降水,真正实现按需降水,确保快速有效的降低基坑内潜水和承压水水位,节省工期。
2、基坑四周设置封闭的落底式止水帷幕,有效隔断了基坑内外的水力联系,保证了基坑外的地下水位不因基坑内降水而产生变化,进而达到保护基坑周边建(构)筑物安全的目的。
3、设置承压水降水井可有效降低承压水水头,降低突涌、流土等渗透破坏的风险,保障了基坑施工的安全。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,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 (9)

1.一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,用于基坑降排水,适用的地层包括潜水含水层、第一隔水层、承压含水层和第二隔水层;潜水含水层是含有潜水的土层,承压含水层是含有承压水的土层,第一隔水层和第二隔水层均为不透水土层;所述潜水含水层位于第一隔水层上方,所述第一隔水层位于所述承压含水层上方,所述承压含水层位于所述第二隔水层上方;所述基坑坑底位于第一隔水层或者是承压含水层内;其特征在于:包括:落底式止水帷幕、潜水降水井和承压水降水井;
在所述基坑内设置四周封闭的落底式止水帷幕,该落底式止水帷幕底端穿透所述潜水含水层、第一隔水层和承压含水层并进入第二隔水层内;
在所述落底式止水帷幕所围区域内交错设置若干潜水降水井和若干承压降水井;所述承压水降水井从上至下依次为实管、第一过滤管和第一沉淀管,第一潜水泵位于第一过滤管内用来抽出基坑中的承压水;所述潜水降水井从上至下依次为第二过滤管和第二沉淀管,第二潜水泵位于第一过滤管内,用来疏干基坑中的潜水。
2.如权利要求1所述的一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,其特征在于:所述落底式止水帷幕为等厚度水泥土搅拌墙、地下连续墙或钻孔灌注咬合桩。
3.如权利要求1所述的一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,其特征在于:所述潜水降水井和承压降水井均包括采用管井井点降水方法降水、喷射井点降水方法降水和真空井点降水方法降水的管井。
4.如权利要求1所述的一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,其特征在于:所述第一潜水泵的泵量为50~80m3/h。
5.如权利要求1所述的一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,其特征在于:所述第二潜水泵的泵量为30~50m3/h。
6.如权利要求1所述的一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,其特征在于:所述第一过滤管位于承压含水层中。
7.如权利要求1所述的一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,其特征在于:所述第二过滤管设置在潜水含水层中。
8.如权利要求1所述的一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,其特征在于:所述承压降水井上方设置有第一水表和第一止水阀,所述第一水表用于监测该承压降水井中排出的承压水含量,以判断是否需要排出承压水;所述第一止水阀用于防止高压水反向流回第一潜水泵内,损坏第一潜水泵;所述第一水表和第一止水阀通过水管与所述第一潜水泵连接。
9.如权利要求1所述的一种用于控制潜水和承压水止水降水的结构,其特征在于:所述潜水降水井上方设置有第二水表和第二止水阀,所述第二水表用于监测该潜水降水井中排出的潜水水量,以判断是否需要排出潜水,所述第二止水阀用于防止高压水反向流回第二潜水泵内,损坏第二潜水泵;所述第二水表和第二止水阀通过水管与所述第二潜水泵连接。
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