一种基坑地下水控制系统论文和设计-龙照

全文摘要

本实用新型公开了一种基坑地下水控制系统，包括基坑、支护结构和管井；其特征在于，所述基坑内壁设有支护结构，支护结构外侧设有闭合的周向分布的高压旋喷挡水墙，高压旋喷挡水墙外侧设有呈周向等距分布的管井,本实用新型通过在支护结构和管井之间增设一高压旋喷桩挡水墙，防止管井无法疏干的部分地下水从坑壁流入基坑内，无需坑内明排二次降水，可有效解决坑壁渗流破坏和坑内地基被浸泡而强度降低的工程问题，施工简便且较为经济，通过采用进入隔水层一定深度的管井抽出绝大部分的地下水，达到降低透水层地下水位、减小作用于支护结构之上水压力的作用。

主设计要求

1.一种基坑地下水控制系统，包括基坑、支护结构（1）和管井（4）；其特征在于，所述基坑内壁设有支护结构（1），基坑外侧土层分为透水层（12）和隔水层（13），支护结构（1）外侧设有闭合的周向分布的高压旋喷挡水墙（3），高压旋喷挡水墙（3）位于透水层（12）和隔水层（13）的交界层（2）处；所述高压旋喷挡水墙（3）外侧设有呈周向等距分布的管井（4），管井（4）包括竖直串联设置的多节实管（5）和多节滤管（6）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种基坑地下水控制系统，其特征在于，所述管井（4）的下部分布有起沉砂作用的实管（5），管井（4）的上部分布有实管（5），管井（4）中间部分位于实管（5）之间分布有滤管（6）。

3.根据权利要求2所述的一种基坑地下水控制系统，其特征在于，所述滤管（6）表面开设有均匀分布的滤孔，最下节的滤管（6）延伸至隔水层（13）内。

4.根据权利要求1所述的一种基坑地下水控制系统，其特征在于，所述管井（4）内设有抽水泵。

5.根据权利要求4所述的一种基坑地下水控制系统，其特征在于，所述抽水泵位于下部的实管（5）内。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及基坑作业领域，具体是一种基坑地下水控制系统。

背景技术

在地下水位埋深较浅的基坑工程设计和施工中，坑外管井降水是较为常用的地下水控制方法，即沿基坑坑顶每隔一定距离设置一口管井，每口管井单独设置一台水泵不间断抽水，每口管井处及周边一定范围内会形成一个降水漏斗，再通过降水漏斗的叠加来达到降低地下水位的目的，一般要求降水漏斗叠加后形成的地下水位不高于基坑内的坑底地面线。该方法对于基坑开挖深度小于含水层厚度的情况是适用的，但对于基坑开挖深度范围内上部为透水地层、下部为隔水地层的情况，通常会因为仅在上部透水地层中形成降水漏斗，而降水漏斗叠加后形成的地下水位会高于地层分界线，导致部分地下水从基坑坑壁流入坑内，而无法达到依靠降水井完全疏干的目的，需要在基坑内再设置排水沟和集水坑二次明排降水。坑壁出水会影响基坑内施工作业，有时会造成坑壁的渗流破坏，有时会导致坑内地基浸泡、强度降低。

为此，开发一种施工简单且较为经济的适用于此类基坑开挖深度范围内上部为透水地层、下部为隔水地层的基坑地下水控制系统，具有较好的实用价值和社会效益。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基坑地下水控制系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基坑地下水控制系统，包括基坑、支护结构和管井；其特征在于，所述基坑内壁设有支护结构，基坑外侧土层分为透水层和隔水层，支护结构外侧设有闭合的周向分布的高压旋喷挡水墙，高压旋喷挡水墙位于透水层和隔水层的交界层处；所述高压旋喷挡水墙外侧设有呈周向等距分布的管井，管井包括竖直串联设置的的多节实管和多节滤管。

作为本实用新型进一步的方案：所述管井的下部分布有起沉砂作用的实管，管井的上部分布有实管，管井中间部分位于实管之间分布有滤管。

作为本实用新型进一步的方案：所述滤管表面开设有均匀分布的滤孔，最下节的滤管延伸至隔水层内。

作为本实用新型进一步的方案：所述管井内设有抽水泵。

作为本实用新型进一步的方案：所述抽水泵位于下部的实管内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过在支护结构和管井之间增设一高压旋喷桩挡水墙，防止管井无法疏干的部分地下水从坑壁流入基坑内，无需坑内明排二次降水，可有效解决坑壁渗流破坏和坑内地基被浸泡而强度降低的工程问题，施工简便且较为经济，通过采用进入隔水层一定深度的管井抽出绝大部分的地下水，达到降低透水层地下水位、减小作用于支护结构之上水压力的作用；在类似地层条件下的基坑开挖地下水控制设计和施工中，具有较好的实用价值和社会效益。

附图说明

图1为基坑地下水控制系统的侧视结构图；

图2为基坑地下水控制系统的正视结构图；

图3为基坑地下水控制系统的俯视结构图。

图中：1-支护结构；2-交界层；3-高压旋喷桩挡水墙；4-管井；5-实管；6-滤管；7-防水漏斗；8-坑顶；9-坑底；10-挡水墙顶；11-挡水墙底；12-透水层；13-隔水层。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种基坑地下水控制系统，包括基坑、支护结构1和管井4；所述基坑内壁设有支护结构1，基坑外侧土层分为透水层12和隔水层13，支护结构1外侧设有闭合的周向分布的高压旋喷挡水墙3，高压旋喷挡水墙3位于透水层12和隔水层13的交界层2处，高压旋喷挡水墙3的挡水墙顶10高出交界层2的距离为b（b一般取2米），高压旋喷挡水墙3的挡水墙底11低于交界层2的距离为a（a一般根据隔水层岩性确定）；所述高压旋喷挡水墙3外侧设有呈周向等距分布的管井4，管井4包括竖直串联设置的的多节实管5和多节滤管6。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：所述管井4的下部分布有起沉砂作用的实管5，管井4的上部分布有实管5，管井4中间部分位于实管5之间分布有滤管6，滤管6表面开设有均匀分布的滤孔，对地下水进行收集，使得管井处及周边一定范围内形成一个降水漏斗7，最下节的滤管6延伸至隔水层13内，最下节滤管1与交界层2的距离为d（d一般可取0.5～1.0米）；所述管井4内设有抽水泵，抽水泵位于下部的实管5内，进行抽水作业。

本实用新型的工作原理：首先，在基坑开挖前，先施工所述支护结构，再于所述支护结构外侧一定距离位置施工所述高压旋喷桩挡水墙，所述高压旋喷桩挡水墙的设置高度根据所述地层分界线确定，一般要求深入下部隔水层一定深度a（a一般根据隔水层岩性确定），并高出所述地层分界线一定高度b（b一般取2m左右）；所述高压旋喷桩挡水墙应沿基坑外侧四周设置，并形成闭合。

然后，于所述高压旋喷桩挡水墙外侧一定距离位置施工所述管井，管井按一定距离沿基坑四周布设一圈；所述管井由多节所述实管和多节所述滤管组成，一般中间段为所述滤管、最上部和最下部为所述实管；其中最下部所述实管起沉砂作用，同时水泵放置深度亦应位于最下部所述实管内；所述管井深度按最下一节所述滤管进入所述地层分界线一定深度d控制，深度d一般可取0.5～1.0m。

另外，若所述支护结构需在坑壁向外施工锚索（杆），为避免施工锚索（杆）破坏所述管井和所述高压旋喷桩挡水墙，一般将所述管井在平面位置上布设于所述支护结构的支护桩之后，同时，通过合理调整锚索（杆）的竖向位置以避免破坏所述高压旋喷桩挡水墙。

需要特别说明的是：本申请中支护结构、管井为现有技术；设置在支护结构和管井之间的高压旋喷挡水墙、包括多节实管和滤管的管井为本申请的创新点；通过支护结构和管井之间增设一高压旋喷桩挡水墙，防止管井无法疏干的部分地下水从坑壁流入基坑内，无需坑内明排二次降水，可有效解决坑壁渗流破坏和坑内地基被浸泡而强度降低的工程问题，施工简便且较为经济，通过采用进入隔水层一定深度的管井抽出绝大部分的地下水，达到降低透水层地下水位、减小作用于支护结构之上水压力的作用；在类似地层条件下的基坑开挖地下水控制设计和施工中，具有较好的实用价值和社会效益。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

设计图

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设计方案

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