全文摘要
本实用新型涉及地下空间施工领域，具体涉及到一种横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，本实用新型利用预埋渗流管，并通过等水位联通管，为结构物两侧的地下水位补给起到一定作用，减小了结构阻挡给泉水渗流带来的影响，尽量减小对下游泉水补给的影响。本实用新型收集上游地下渗流水，通过联通管对下游进行地下水补给，确保泉水补给不受影响，保证了下游泉水正常喷涌。
主设计要求
1.一种横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，包括横穿泉水渗透区域的结构物，其特征在于：所述结构物下方预埋补水管（2），预埋的补水管（2）长度大于结构物宽度，补水管（2）沿结构物长度方向每隔一段距离预埋一根，补水管（2）设有一定坡度；结构物两侧墙身位置设置垂直地层的渗流管（3），渗流管（3）高度高于结构物横穿的泉水渗透区域的顶端，渗流管（3）管身设有渗流孔，渗流管（3）沿结构物长度方向每隔一段距离设置一根；一上部通气管A（4）与所有渗流管（3）的顶部连通，上部通气管A（4）竖直向上连通若干根排气管A（5），排气管A（5）管口留至于地面合适位置；一下部汇水管A（6）与所有渗流管（3）的底部连通，下部汇水管A（6）与预埋的补水管（2）连通，下部汇水管A（6）为不锈钢管；所述补水管（2）的另一端通过一下部汇水管B（7）与所有的补水管（2）连通，下部汇水管B（7）向上竖直连通若干根溢流管（8），溢流管（8）高度高于结构物横穿的泉水渗透区域的顶端，溢流管（8）垂直地层，溢流管（8）管身设有渗流孔，溢流管（8）与渗流管（3）对称分布；一上部通气管B（9）与所有溢流管（8）的顶部连通，上部通气管B（9）竖直向上连通若干根排气管B（10），排气管B（10）管口留至于地面合适位置，在上部通气管B（9）上每隔一段距离向上连通一排气管B（10）。
设计方案
1.一种横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，包括横穿泉水渗透区域的结构物，其特征在于：所述结构物下方预埋补水管（2），预埋的补水管（2）长度大于结构物宽度，补水管（2）沿结构物长度方向每隔一段距离预埋一根，补水管（2）设有一定坡度；结构物两侧墙身位置设置垂直地层的渗流管（3），渗流管（3）高度高于结构物横穿的泉水渗透区域的顶端，渗流管（3）管身设有渗流孔，渗流管（3）沿结构物长度方向每隔一段距离设置一根；一上部通气管A（4）与所有渗流管（3）的顶部连通，上部通气管A（4）竖直向上连通若干根排气管A（5），排气管A（5）管口留至于地面合适位置；一下部汇水管A（6）与所有渗流管（3）的底部连通，下部汇水管A（6）与预埋的补水管（2）连通，下部汇水管A（6）为不锈钢管；所述补水管（2）的另一端通过一下部汇水管B（7）与所有的补水管（2）连通，下部汇水管B（7）向上竖直连通若干根溢流管（8），溢流管（8）高度高于结构物横穿的泉水渗透区域的顶端，溢流管（8）垂直地层，溢流管（8）管身设有渗流孔，溢流管（8）与渗流管（3）对称分布；一上部通气管B（9）与所有溢流管（8）的顶部连通，上部通气管B（9）竖直向上连通若干根排气管B（10），排气管B（10）管口留至于地面合适位置，在上部通气管B（9）上每隔一段距离向上连通一排气管B（10）。
2.根据权利要求1所述的横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，其特征在于：所述补水管（2）为直径为200mm的不锈钢管。
3.根据权利要求1所述的横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，其特征在于：所述补水管（2）比结构物每端长出250mm。
4.根据权利要求1所述的横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，其特征在于：所述补水管（2）之间的间距为10m。
5.根据权利要求1所述的横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，其特征在于：所述补水管（2）的坡度倾斜度为3°。
6.根据权利要求1所述的横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，其特征在于：所述渗流管（3）和溢流管（8）均采用直径为108mm的不锈钢管。
7.根据权利要求1所述的横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，其特征在于：所述渗流管（3）的滤料采用直径0.5～10mm的碎石，并采用单层50目柔性钢筋网包裹，渗流管（3）反滤层（11）厚度不小于100mm；结构物墙身两侧采用级配碎石（12）进行回填。
8.根据权利要求1所述的横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，其特征在于：所述渗流管（3）和溢流管（8）的渗流孔孔径均为5mm，梅花型布置，孔距为20mm。
9.根据权利要求1所述的横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，其特征在于：所述渗流管（3）之间的间距和溢流管（8）之间的间距均小于补水管（2）之间的间距。
10.根据权利要求1所述的横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，其特征在于：所述排气管A（5）和排气管B（10）均采用直径为200mm的不锈钢管；在上部通气管A（4）上每隔50m向上连通一排气管A（5），在上部通气管B（9）上每隔50m向上连通一排气管B（10），排气管A（5）和排气管B（10）均采用直径为200mm的不锈钢管。
设计说明书
技术领域
本发明涉及地下空间施工领域，具体涉及到一种横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构。
背景技术
在地下空间工程施工过程中，特别是在地下综合管廊施工过程中，长距离的连续构筑物会对地下水的流动造成一种人为横向割断，使上下游水文情况造成变化。特别是在泉水喷涌的城市，地下水顺着岩层的倾斜形成了一个渗透区域地层，源源不断的地下水补给，才出现了不断喷涌的泉水。如果在泉水渗流区域地层修建地下空间结构，特别是长、大管廊或者是地下隧道区间结构时，有较长连续的隔断，永久性混凝土结构会对地下水的渗流造成人为的阻断，势必会造成下游泉水补给不足，造成泉水喷涌减弱。因此在横穿泉水渗透区域修建地下综合管廊时避免对下游泉水补给造成较大影响是目前急需解决的问题。
发明内容
本发明为解决现有技术的不足，提供一种横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构及方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，包括横穿泉水渗透区域的结构物，所述结构物下方预埋补水管，预埋的补水管长度大于结构物宽度，补水管沿结构物长度方向每隔一段距离预埋一根，补水管设有一定坡度；结构物两侧墙身位置设置垂直地层的渗流管，渗流管高度高于结构物横穿的泉水渗透区域的顶端，渗流管管身设有渗流孔，渗流管沿结构物长度方向每隔一段距离设置一根；一上部通气管A与所有渗流管的顶部连通，上部通气管A竖直向上连通若干根排气管A，排气管A管口留至于地面合适位置；一下部汇水管A与所有渗流管的底部连通，下部汇水管A与预埋的补水管连通，下部汇水管A为不锈钢管；所述补水管的另一端通过一下部汇水管B与所有的补水管连通，下部汇水管B向上竖直连通若干根溢流管，溢流管高度高于结构物横穿的泉水渗透区域的顶端，溢流管垂直地层，溢流管管身设有渗流孔，溢流管与渗流管对称分布；一上部通气管B与所有溢流管的顶部连通，上部通气管B竖直向上连通若干根排气管B，排气管B管口留至于地面合适位置，在上部通气管B上每隔一段距离向上连通一排气管B。
所述补水管为直径为200mm的不锈钢管，补水管比结构物每端长出250mm，补水管之间的间距为10m，补水管的坡度倾斜度为3°。
所述渗流管和溢流管均采用直径为108mm的不锈钢管。
所述渗流管的滤料采用直径0.5～10mm的碎石，并采用单层50目柔性钢筋网包裹，渗流管反滤层厚度不小于100mm；结构物墙身两侧采用级配碎石进行回填。
所述渗流管和溢流管的渗流孔孔径均为5mm，梅花型布置，孔距为20mm。
所述渗流管之间的间距和溢流管之间的间距均小于补水管之间的间距。
所述排气管A和排气管B均采用直径为200mm的不锈钢管；在上部通气管A上每隔50m向上连通一排气管A，在上部通气管B上每隔50m向上连通一排气管B，排气管A和排气管B均采用直径为200mm的不锈钢管。
本发明还包括一种横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建方法，包括如下步骤：
（一）基坑开挖：在泉水渗透区域基坑开挖时，基坑边坡支护采用可拔出的钢板桩或微型钢管桩，局部地段可采用垂直冷冻法；在基坑施工过程中，降水井布设在基坑内或者基坑外地下水的上游一侧，并在基坑外侧地下水的下游侧设置回灌井；当基坑开挖到设计底标高时，对地基进行处理验收。
（二）预埋补水管：对地基进行处理验收后，浇筑混凝土垫层并在结构物下方预埋补水管，预埋的补水管长度大于结构物宽度，补水管沿结构物长度方向每隔一段距离预埋一根，并在预埋时人工设置一定的坡度保证渗流水较易从结构物一侧流淌至另一侧。
（三）联通管设置：结构物两侧墙身位置设置渗流管，渗流管高度高于结构物横穿的泉水渗透区域的顶端，渗流管垂直地层，渗流管管身设有渗流孔，所述渗流管沿结构物长度方向每隔一段距离设置一根；一上部通气管A与所有渗流管的顶部连通，上部通气管A竖直向上连通若干根排气管A，排气管A管口留至于地面合适位置，保证渗流管内气压平衡，水渗流通畅；一下部汇水管A与所有渗流管的底部连通，同时下部汇水管A又与预埋的补水管连通，下部汇水管A为不锈钢管；在补水管的另一端通过一下部汇水管B与所有的补水管连通，下部汇水管B向上竖直连通若干根溢流管，溢流管高度高于结构物横穿的泉水渗透区域的顶端，溢流管垂直地层，溢流管管身设有渗流孔，溢流管与渗流管对称分布；一上部通气管B与所有溢流管的顶部连通，上部通气管B竖直向上连通若干根排气管B，排气管B管口留至于地面合适位置，保证溢流管内气压平衡，水渗流通畅，在上部通气管B上每隔一段距离向上连通一排气管B。
作为优选方案：
所述步骤（二）中，补水管为直径为200mm的不锈钢管。
所述步骤（二）中，预埋的补水管比结构物每端长出250mm。
所述步骤（二）中，补水管之间的间距为10m。
所述步骤（二）中，补水管的坡度倾斜度为3°。
所述步骤（三）中，渗流管和溢流管均采用直径为108mm的不锈钢管。
所述步骤（三）中，渗流管滤料采用直径0.5～10mm的碎石，并采用单层50目柔性钢筋网包裹，渗流管反滤层厚度不小于100mm；结构物墙身两侧采用级配碎石进行回填。
所述步骤（三）中，渗流管和溢流管的渗流孔孔径均为5mm，梅花型布置，孔距为20mm。
所述步骤（三）中，所述渗流管之间的间距和溢流管之间的间距均小于补水管之间的间距。
所述步骤（三）中，排气管A和排气管B均采用直径为200mm的不锈钢管；在上部通气管A上每隔50m向上连通一排气管A，在上部通气管B上每隔50m向上连通一排气管B，排气管A和排气管B均采用直径为200mm的不锈钢管。
本发明的有益效果为：本发明利用预埋渗流管，并通过等水位联通管，为结构物两侧的地下水位补给起到一定作用，减小了结构阻挡给泉水渗流带来的影响，尽量减小对下游泉水补给的影响。本发明收集上游地下渗流水，通过联通管对下游进行地下水补给，确保泉水补给不受影响，保证了下游泉水正常喷涌。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的联通管结构示意图。
图中，1管廊，2补水管，3渗流管，4上部通气管A，5排气管A，6下部汇水管A，7下部汇水管B，8溢流管，9上部通气管B，10排气管B，11反滤层，12级配碎石。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
本发明的一种横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构，包括横穿泉水渗透区域的结构物，所述结构物下方预埋补水管2，预埋的补水管2长度大于结构物宽度，补水管2沿结构物长度方向每隔一段距离预埋一根，补水管2设有一定坡度；结构物两侧墙身位置设置垂直地层的渗流管3，渗流管3高度高于结构物横穿的泉水渗透区域的顶端，渗流管3管身设有渗流孔，渗流管3沿结构物长度方向每隔一段距离设置一根；一上部通气管A4与所有渗流管3的顶部连通，上部通气管A4竖直向上连通若干根排气管A5，排气管A5管口留至于地面合适位置；一下部汇水管A6与所有渗流管3的底部连通，下部汇水管A6与预埋的补水管2连通，下部汇水管A6为不锈钢管；所述补水管2的另一端通过一下部汇水管B7与所有的补水管2连通，下部汇水管B7向上竖直连通若干根溢流管8，溢流管8高度高于结构物横穿的泉水渗透区域的顶端，溢流管8垂直地层，溢流管8管身设有渗流孔，溢流管8与渗流管3对称分布；一上部通气管B9与所有溢流管8的顶部连通，上部通气管B9竖直向上连通若干根排气管B10，排气管B10管口留至于地面合适位置，在上部通气管B9上每隔一段距离向上连通一排气管B10。
上述补水管2为直径为200mm的不锈钢管，补水管2比结构物每端长出250mm，补水管2之间的间距为10m，补水管2的坡度倾斜度为3°；所述渗流管3和溢流管8均采用直径为108mm的不锈钢管；所述渗流管3的滤料采用直径0.5～10mm的碎石，并采用单层50目柔性钢筋网包裹，渗流管3反滤层11厚度不小于100mm；结构物墙身两侧采用级配碎石12进行回填；所述渗流管3和溢流管8的渗流孔孔径均为5mm，梅花型布置，孔距为20mm；所述渗流管3之间的间距和溢流管8之间的间距均小于补水管2之间的间距；所述排气管A5和排气管B10均采用直径为200mm的不锈钢管；在上部通气管A4上每隔50m向上连通一排气管A5，在上部通气管B9上每隔50m向上连通一排气管B10，排气管A5和排气管B10均采用直径为200mm的不锈钢管。
上述横穿泉水渗透区域地层的地下空间修建结构的修建方法，包括以下步骤：
（一）基坑开挖
在泉水渗透区域基坑开挖时，基坑边坡支护不采取混凝土灌注桩、水泥搅拌桩等对地层造成永久性破坏的隔离支护，尽可能采用可拔出的钢板桩、微型钢管桩等，局部地段还可采用垂直冷冻法。这样待桩体拔出或冻融以后不会对地层水文造成人为的硬性分割。
在基坑施工过程中，降水井布设在基坑内或者基坑外地下水的上游一侧，并在基坑外侧地下水的下游侧设置回灌井，减小在基坑开挖过程中因基坑临时支护对下游水位造成暂时性的隔断，降低对下游地下水的影响。当基坑开挖到设计底标高时，对地基进行处理验收。
（二）预埋补水管2
对地基进行处理验收后，浇筑混凝土垫层并在结构物下方预埋补水管2，补水管2为直径为200mm的不锈钢管，本实施例以管廊1为施工的结构物，本实施例在管廊1下方预埋的补水管2比管廊1每端长出250mm，补水管2沿管廊1长度方向每隔一段距离预埋一根，本实施例中补水管2之间的间距为10m，并在预埋时人工设置一定的坡度保证渗流水较易从管廊1一侧流淌至另一侧。这里补水管2的倾斜角度为3°。
（三）联通管设置
管廊1两侧墙身位置设置渗流管3，渗流管3高度高于管廊1横穿的泉水渗透区域的顶端，这里为节省材料，渗流管3高度略高于管廊1横穿的泉水渗透区域的顶端即可，比如渗流管3高度比横穿的泉水渗透区域的顶端略高出0.2-1m即可。渗流管3垂直地层，渗流管3采用直径为108mm的不锈钢管，渗流管3管身设有渗流孔，渗流孔孔径为5mm，梅花型布置，孔距为20mm。所述渗流管3沿管廊1长度方向每隔一段距离设置一根，渗流管3之间的间距小于补水管2之间的间距。
一上部通气管A4与所有渗流管3的顶部连通，上部通气管A4竖直向上连通若干根排气管A5，排气管A5管口留至于地面合适位置，保证渗流管3内气压平衡，水渗流通畅，排气管A5采用直径为200mm的不锈钢管，在上部通气管A4上每隔50m向上连通一排气管A5。
一下部汇水管A6与所有渗流管3的底部连通，同时，下部汇水管A6又与预埋的补水管2连通，下部汇水管A6为不锈钢管。
在补水管2的另一端，即管廊1的另一侧，同样通过一下部汇水管B7与所有的补水管2连通，下部汇水管B7为不锈钢管，下部汇水管B7向上竖直连通若干根溢流管8，溢流管8高度也略高于管廊1横穿的泉水渗透区域的顶端，比如溢流管8高度比横穿的泉水渗透区域的顶端略高出0.2-1m即可。溢流管8同样垂直地层，同样溢流管8采用直径为108mm的不锈钢管，溢流管8管身设有渗流孔，渗流孔孔径为5mm，梅花型布置，孔距为20mm。溢流管8与渗流管3对称分布。一上部通气管B9与所有溢流管8的顶部连通，上部通气管B9竖直向上连通若干根排气管B10，排气管B10管口留至于地面合适位置，保证溢流管8内气压平衡，水渗流通畅，排气管B10采用直径为200mm的不锈钢管，在上部通气管B9上每隔50m向上连通一排气管B10。
上述形成了一个系统的U型等水位联通管，地下水通过渗流管3收集，然后流经预埋的补水管2，到达管廊1另一侧，最后通过渗流管3外溢地下水，保证结构物两侧的地下水位保持基本平衡。
上述，渗流管3滤料采用直径0.5～10mm的碎石，并采用单层50目柔性钢筋网包裹，渗流管3反滤层11厚度不小于100mm；管廊1墙身两侧采用级配碎石12进行回填，确保透水性良好。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920067140.9
申请日:2019-01-16
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:88(济南)
授权编号:CN209686445U
授权时间:20191126
主分类号:E02D29/045
专利分类号:E02D29/045;E03B3/34
范畴分类:36C;36E;
申请人:济南城建集团有限公司;山东建筑大学
第一申请人:济南城建集团有限公司
申请人地址:250000 山东省济南市天桥区济洛路汽车厂东路29号
发明人:张鹏;吴晨;许茹;韩兆庆;刘富成;蒋周潼;金宝;邵广彪
第一发明人:张鹏
当前权利人:济南城建集团有限公司
代理人:张贵宾
代理机构:37218
代理机构编号:济南泉城专利商标事务所 37218
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计