深基坑地下水的控制方法及控制装置

摘要

本发明提供了一种深基坑地下水的控制方法，包括以下步骤：在地下水系汇聚处开始挖集水坑；取一段螺旋焊管作为外套筒，在外套筒外壁面焊接有外止水环，在外套筒内壁面的焊接有内止水环；取一段钢管作为降水井管，降水井管设置在外套筒内的下部，在降水井管顶端焊接有连接法兰；将潜水泵放入到集水坑中进行抽水作业；底板垫层浇筑完成后开始绑扎浇筑基坑底板所需的钢筋笼；进行基坑底板混凝土的浇筑，满足设计要求后将潜水泵关闭并取出，在连接法兰上安装法兰盲板。本发明能够解决在无放坡的支护式深基坑开挖作业中由于地下暗河、岩缝隙水被挖断后导致的无法进行基坑底板的混凝土浇筑的问题，在实际工程的应用中产生了良好的降水效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种基坑工程的降排水技术，具体地说是一种深基坑地下水控制方法及控制装置。

背景技术

现代多数工业的生产及运行，都离不开大量水的消耗，所以在选址上都较靠近水源，如靠近河流、湖泊及沿海地区，这些地区的地下地质结构较多变，地下水系较复杂，当工业结构中部分结构因开挖面限制，在进行无放坡的支护式深基坑开挖作业时，当开挖基坑减少了含水层上覆不透水层的厚度到一定的程度后时不可避免地要遇到地下水中的承压水，其中承压水的水头压力能够顶裂或冲毁基坑底板以致造成突涌现象，如何对地下水进行处理以保证结构混凝土浇筑作业顺利进行就成了施工中首要要解决的问题。一般做法是在基坑周边设置降水井以疏干基土中的水分，但是设置降水井后基坑底部有时仍有部分地下水渗入，一般底部涌入的水量不大及水压较小时，就先浇筑底板垫层，然后再直接浇筑基坑底板，如果基坑底板浇筑后仍然出现贯穿渗水点则需进行灌胶封堵；但当遇到岩隙水等较大透水量的水系时，采用降水井后则无法直接进行基坑底板的浇筑作业，还需要进行加大基坑周边的降水作业，这样不仅增加了工作量，往往其降水效果也不佳。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种深基坑地下水控制方法，以解决现有技术在深基坑浇筑基坑底板时对地下水的处理中存在的工作量大的问题。

本发明的目的之二就是提供一种深基坑地下水控制装置，以解决现有的深基坑地下水控制装置中存在的降水效果较差和投资成本高的问题。

本发明的目的之一是这样实现的：一种深基坑地下水的控制方法，包括以下步骤：

a、根据地质勘察报告和现场实地经验选取基坑坑底的地下水系汇聚处,在基坑坑底的与地下水系汇聚处在竖直方向对应的位置上开始挖集水坑；

b、取一段螺旋焊管作为外套筒，所述外套筒的高度略小于待浇筑底板垫层的厚度与待浇筑基坑底板的厚度之和，所述外套筒的内径比所述集水坑的内径大50～100毫米；将所述外套筒放置在集水坑的顶端；在所述外套筒外壁面的上部和下部均焊接有环形外止水环，在所述外套筒内壁面的下部焊接有与所述外套筒同轴的环形内止水环；

c、取一段外径略小于所述内止水环内径的钢管作为降水井管，所述降水井管设置在所述外套筒内的下部，所述降水井管的底端的外壁面通过焊接的方式与所述内止水环的内壁面固定连接在一起，在所述降水井管顶端的外壁面上焊接有连接法兰，所述连接法兰的顶端低于所述外套筒的顶端，并准备好与所述连接法兰配套的法兰垫片和法兰盲板；

d、将潜水泵由所述降水井管放入到所述集水坑中进行抽水作业，当地下水位降到集水坑顶端以下时进行底板垫层的浇筑，抽水作业继续进行；

e、底板垫层浇筑完成后开始绑扎浇筑基坑底板所需的钢筋笼，钢筋笼的下层钢筋绑扎到外套筒的外壁面时需增加加强钢筋，钢筋笼的上层钢筋的底端高于所述外套筒的顶端，将上层钢筋的对应于降水井管顶端的位置处割开构成一个预留孔，所述预留孔的直径略小于外套筒的外径；

f、进行基坑底板混凝土的浇筑，同时利用所述潜水泵进行抽水作业，当基坑底板的混凝土浇筑至略低于外套筒的顶端时将所述潜水泵关闭并取出，将法兰垫片和法兰盲板由下到上依次连接在所述连接法兰上以进行降水井管的封堵工作，通过螺栓将法兰盲板紧固在连接法兰上；

g、法兰盲板安装完成后，将钢筋笼上层钢筋的预留孔处进行钢筋的搭接焊接，所述预留孔处的钢筋焊接完成后对外套筒的内部进行混凝土浇筑工作，外套筒内浇筑的混凝土与底板顶端平行后停止混凝土的浇筑工作。

步骤a中，在基坑底部设置有多条与所述集水坑连通的排水沟，在所述排水沟内的下半部铺设有粒径为10毫米～30毫米的石子，在所述排水沟内的上半部铺设有粒径为5毫米～10毫米的石子。

在所述内止水环与所述外套筒的相接处沿圆周方向均匀焊接有多个加强翼板。

所述外套筒上部的所述外止水环设置在所述外套筒长度的上1/3处，所述外套筒下部的所述外止水环设置在所述外套筒长度的下1/3处。

本发明的目的之二是这样实现的：一种深基坑地下水的控制装置，包括外套筒和设置在所述外套筒内的下部的降水井管；所述外套筒采用螺旋焊管，所述外套筒的高度略小于待浇筑底板垫层的厚度与待浇筑基坑底板的厚度之和，在所述外套筒外壁面的上部和下部均焊接有环形外止水环，在所述外套筒内壁面的下部焊接有与所述外套筒同轴的环形内止水环；

所述降水井管采用外径略小于所述内止水环内径的钢管，所述降水井管设置在所述外套筒内的下部，所述降水井管的底端的外壁面通过焊接的方式与所述内止水环的内壁面固定连接在一起，在所述降水井管顶端的外壁面上焊接有连接法兰，所述连接法兰的顶端低于所述外套筒的顶端，在所述外套筒的顶端由下到上依次设置有与所述连接法兰配套的法兰垫片和与所述连接法兰配套的可拆卸的法兰盲板，所述法兰盲板通过螺栓与所述连接法兰连接。

在所述内止水环与所述外套筒的相接处沿圆周方向均匀焊接有多个加强翼板。

所述外套筒上部的所述外止水环设置在所述外套筒长度的上1/3处，所述外套筒下部的所述外止水环设置在所述外套筒长度的下1/3处。

本发明在基坑坑底的与地下水系汇聚处在竖直方向对应的位置上开始挖集水坑，取一段螺旋焊管作为外套筒，将外套筒放置在集水坑的顶端，在外套筒外壁面的上部和下部均焊接有环形外止水环，在外套筒内壁面的下部焊接有与外套筒同轴的环形内止水环，降水井管设置在外套筒内的下部，降水井管的底端的外壁面通过焊接的方式与内止水环的内壁面固定连接在一起，当基坑开挖时的降水无法满足其施工条件时，可在通过本发明的降水井管在基坑底板的浇筑过程中进行再次降水，有效地抑制了基坑底部以下地下水的涌出，提高了基坑底板混凝土的强度。

本发明能够解决在无放坡的支护式深基坑开挖作业中由于地下暗河、岩缝隙水被挖断后导致的无法进行基坑底板的混凝土浇筑的问题，既可应用于含水量丰富的砂石层、风化岩石层等外侧降水井达不到降水效果的支护式深基坑工程中，也可应用于大型筏板基础和处理，本发明在实际工程的应用中产生了良好的降水效果。

附图说明

图1是本发明的地下水控制装置的结构示意图。

图2是本发明的地下水控制装置的俯视图。

图中：1、外套筒；2、外止水环；3、内止水环；4、降水井管；5、连接法兰；6、加强翼板。

具体实施方式

实施例1：

如图1和图2所示，本发明深基坑地下水的控制方法包括以下步骤：

a、根据地质勘察报告和现场实地经验选取基坑坑底的地下水系汇聚处,在基坑坑底的与地下水系汇聚处在竖直方向对应的位置上开始挖集水坑，集水坑的深度为1000毫米～1200毫米，在基坑底部设置有多条与集水坑连通的排水沟，排水沟的宽度为300毫米，排水沟的深度为100毫米，在排水沟内的下半部铺设有粒径为10毫米～30毫米的石子，在排水沟内的上半部铺设有粒径为5毫米～10毫米的石子，即排水沟内下部50毫米处铺设10毫米～30毫米的石子，上部50毫米处铺设5毫米～10毫米的小石子。

b、取一段螺旋焊管作为外套筒1，外套筒1的高度略小于待浇筑底板垫层的厚度与待浇筑基坑底板的厚度之和，外套筒1的外径为900 毫米～1000 毫米，外套筒1的内径比集水坑的内径大50～100 毫米，外套筒1的壁厚为10毫米，将外套筒1放置在集水坑的顶端。在外套筒1外壁面的上部和下部均焊接有环形外止水环2，外止水环2的宽度大于或等于200毫米。外套筒1上部的外止水环2设置在外套筒1长度的上1/3处，外套筒1下部的外止水环2设置在外套筒1长度的下1/3处。在外套筒1内壁面的下部焊接有与外套筒1同轴的环形内止水环3，内止水环3的中部与外套筒1底端的竖直方向的距离为100毫米～150毫米，内止水环3的厚度大于或等于16毫米，在内止水环3与外套筒1的相接处沿圆周方向均匀焊接有多个加强翼板6，加强翼板6采用三角形钢板。

c、取一段外径略小于内止水环3内径的钢管作为降水井管4，降水井管4的内径为250毫米，完全满足潜水泵的进出要求。降水井管4的顶端与内止水环3顶端之间的竖直方向的距离为150毫米～200毫米，降水井管4设置在外套筒1内的下部，降水井管4的底端的外壁面通过焊接的方式与内止水环3的内壁面固定连接在一起，在降水井管4顶端的外壁面上焊接有连接法兰5，连接法兰5的顶端低于外套筒1的顶端，并准备好与连接法兰5配套的法兰垫片和法兰盲板。外止水环与外套筒之间的焊接处、内止水环与外套筒之间的焊接处、内止水环与降水井管之间的焊接处、连接法兰与降水井管之间的焊接处、加强翼板与内止水环之间的焊接处及加强翼板与外套筒之间的焊接处均采用双面焊的方式。

d、将潜水泵由降水井管4放入到集水坑中进行抽水作业，当地下水位降到集水坑顶端以下时进行底板垫层的浇筑，抽水作业继续进行。

e、底板垫层浇筑完成后开始绑扎浇筑基坑底板所需的钢筋笼，钢筋笼的下层钢筋绑扎到外套筒1的外壁面时需增加加强钢筋，钢筋笼的上层钢筋的底端高于外套筒1的顶端，将上层钢筋的对应于降水井管4顶端的位置处割开构成一个预留孔，预留孔的直径略小于外套筒1的外径。

f、进行基坑底板混凝土的浇筑，同时利用潜水泵进行抽水作业，当基坑底板的混凝土浇筑至略低于外套筒1的顶端时将潜水泵关闭并取出，将法兰垫片和法兰盲板由下到上依次连接在连接法兰5上以进行降水井管4的封堵工作，通过螺栓将法兰盲板紧固在连接法兰5上，螺栓沿其所在的圆周均匀分布。

g、法兰盲板安装完成后，将钢筋笼上层钢筋的预留孔处进行钢筋的搭接焊接，预留孔处的钢筋焊接完成后对外套筒1的内部进行混凝土浇筑工作，外套筒1内浇筑的混凝土与底板顶端平行后停止混凝土的浇筑工作。

实施例2：

如图1和图2所示，本发明深基坑地下水的控制装置包括外套筒1和设置在外套筒1内的下部的降水井管4。外套筒1采用螺旋焊管，外套筒1的高度略小于待浇筑底板垫层的厚度与待浇筑基坑底板的厚度之和，外套筒1的外径为900 毫米～1000 毫米，外套筒1的内径比集水坑的内径大50～100 毫米，外套筒1的壁厚为10毫米。在外套筒1外壁面的上部和下部均焊接有环形外止水环2，外止水环2的宽度大于或等于200毫米。外套筒1上部的外止水环2设置在外套筒1长度的上1/3处，外套筒1下部的外止水环2设置在外套筒1长度的下1/3处。在外套筒1内壁面的下部焊接有与外套筒1同轴的环形内止水环3，内止水环3的中部与外套筒1底端的竖直方向的距离为100毫米～150毫米，内止水环3的厚度大于或等于16毫米。在内止水环3与外套筒1的相接处沿圆周方向均匀焊接有多个加强翼板6，加强翼板6采用三角形钢板。

降水井管4采用外径略小于内止水环3内径的钢管，降水井管4的内径为250毫米，完全满足潜水泵的进出要求。降水井管4的顶端与内止水环3顶端之间的竖直方向的距离为150毫米～200毫米，降水井管4设置在外套筒1内的下部，降水井管4的底端的外壁面通过焊接的方式与内止水环3的内壁面固定连接在一起，在降水井管4顶端的外壁面上焊接有连接法兰5，连接法兰5的顶端低于外套筒1的顶端，在外套筒1的顶端由下到上依次设置有与连接法兰5配套的法兰垫片和与连接法兰5配套的可拆卸的法兰盲板，法兰盲板通过螺栓与连接法兰5连接，螺栓沿其所在的圆周均匀分布。