本發(fā)明涉及一種采用降水井的防滲帷幕臨河基坑及設(shè)計(jì)方法，屬于基坑設(shè)計(jì)施工領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在強(qiáng)滲透性土質(zhì)條件下的臨河深基坑均需要設(shè)置封閉防滲帷幕及帷幕內(nèi)降水井，以降低地下水位，使地下水位始終在開挖面或結(jié)構(gòu)物施工面以下。當(dāng)基坑附近的河流或長江水位在汛期或風(fēng)暴潮時(shí)會上漲得很高，則會在短時(shí)間內(nèi)給臨近的基坑防滲帷幕增加水頭差，在突然增高的水差作用下，則帷幕會產(chǎn)生滲漏。以前遇到這種情況時(shí)，在基坑內(nèi)灌水，以減少帷幕內(nèi)外水頭差，避免帷幕產(chǎn)生滲漏。但基坑受水浸泡，基坑底會受到擾動(dòng)，也會使結(jié)構(gòu)物或施工機(jī)具因水浸受損。另外，抽除基坑內(nèi)灌的水也會拖長工期。

防滲帷幕結(jié)合降水井的方法能夠有效、順利地將確?；痈傻厥┕ぃ锌赡艹霈F(xiàn)以下問題：1、防滲墻本身質(zhì)量缺陷；2、防滲墻施工遇到地下障礙物；3、降水井抽水時(shí)，防滲墻兩側(cè)受到的水壓力出現(xiàn)不平衡狀態(tài)，即外側(cè)的水壓力將大于內(nèi)側(cè)的水壓力，防滲墻有可能受壓破損出現(xiàn)薄弱段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明根據(jù)上述不足提供了一種采用降水井的防滲帷幕臨河基坑及基坑設(shè)計(jì)方法。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的一種采用降水井的防滲帷幕臨河基坑，位于臨河的基坑采用截水帷幕阻礙滲透，臨河與基坑之間采用設(shè)置若干根降水管井，基坑內(nèi)的截水帷幕內(nèi)側(cè)設(shè)有若干根降水管井。

本發(fā)明所述的采用降水井的防滲帷幕臨河基坑，所述的降水管井由濾料，濾網(wǎng)，管井組成；所述的管井外側(cè)設(shè)有濾料；管井與濾料之間設(shè)有濾網(wǎng)；管井底端設(shè)有封頭。

本發(fā)明一項(xiàng)所述的采用降水井的防滲帷幕臨河基坑的設(shè)計(jì)方法，步驟如下：

1)、按照施工要求初步設(shè)計(jì)臨河基坑；

2)、在設(shè)計(jì)完成步驟1)臨河基坑后，在基坑與臨河之間設(shè)計(jì)降水管；

3)、根據(jù)如下公式計(jì)算步驟2)中的降水管采用規(guī)格

4)、根據(jù)如下公式計(jì)算步驟2)中的降水管采用的流量規(guī)格

5)、根據(jù)上述步驟3)及步驟4)的降水管規(guī)格，模擬計(jì)算均質(zhì)含水層非完整井的基坑涌水量；

6)、根據(jù)基坑涌水量確定應(yīng)急降水管井?dāng)?shù)量；

7)、驗(yàn)算潛水含水層基坑滲流穩(wěn)定性，完成計(jì)算。

本發(fā)明所述的采用降水井的防滲帷幕臨河基坑的設(shè)計(jì)方法，步驟5)中通過如下公式

計(jì)算基坑涌水量。

本發(fā)明所述的采用降水井的防滲帷幕臨河基坑的設(shè)計(jì)方法，步驟7)中通過如下公式

驗(yàn)算含水層基坑滲流穩(wěn)定性。

有益效果

本發(fā)明所述的采用降水井的防滲帷幕臨河基坑及基坑設(shè)計(jì)方法，能夠在防滲墻發(fā)生缺陷滲透系數(shù)變大時(shí)快速啟動(dòng)將外側(cè)地下水位降低，減小防滲墻內(nèi)側(cè)降水井降水壓力，確?；犹幱诟傻厥┕顟B(tài)。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中施工方案圖；

圖2是本發(fā)明的施工方案圖；

圖3是本發(fā)明的降水井管結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3降水井管俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是均質(zhì)含水層潛水非完整井基坑涌水量模擬示意圖；

圖6是本發(fā)明的流土驗(yàn)算模擬圖；

圖7是本發(fā)明粉砂土質(zhì)臨河深基坑帷幕外應(yīng)急降水井布置斷圖；

圖8是本發(fā)明防滲墻后快速降水井工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍：

如圖所示：一種采用降水井的防滲帷幕臨河基坑，位于臨河的基坑采用截水帷幕6阻礙滲透，其特征在于：臨河與基坑之間采用設(shè)置若干根降水管井5，基坑內(nèi)的截水帷幕6內(nèi)側(cè)設(shè)有若干根降水管井5。降水管井由濾料1，濾網(wǎng)2，管井3組成；所述的管井3外側(cè)設(shè)有濾料1；管井3與濾料1之間設(shè)有濾網(wǎng)2；管井3底端設(shè)有封頭4。

降水管井設(shè)計(jì)

式中：q₀----單井出水能力(m³/d)；

r_s--過濾器半徑(m)；

l--過濾器進(jìn)水部分長度(m)；

k-----含水層滲透系數(shù)(m/d)；

k----含水層滲透系數(shù)采用項(xiàng)目地質(zhì)勘察報(bào)告提供的室內(nèi)滲透系數(shù)，當(dāng)條件允許，也可以現(xiàn)現(xiàn)場進(jìn)行抽水試驗(yàn)，根據(jù)抽水試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算土層的滲透系數(shù)。

降水井單井的設(shè)計(jì)流量可按基坑總通水量如式如下：

根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ 120-2012)中記載；

式中：q----單井設(shè)計(jì)流量；

Q----基坑降水總涌水量(m³/d)，按基坑附錄E中相應(yīng)條件公式計(jì)算。

n----降水井?dāng)?shù)量。

均質(zhì)含水層非完整井的基坑涌水量計(jì)算

H----降水后基坑內(nèi)的水位高度(m)；

l----過濾器進(jìn)水部分的長度(m)。

r₀----基坑等效半徑(m)；可按計(jì)算；

確定應(yīng)急降水管井?dāng)?shù)量

根據(jù)防滲墻外靠近的河道內(nèi)水位、滲透系數(shù)、單口管井出水量及基坑總涌水量，計(jì)算出需要設(shè)置的管井?dāng)?shù)量。必要時(shí)在實(shí)地打設(shè)試驗(yàn)井，并按預(yù)先估算降水井內(nèi)放置的潛水泵功率放置潛水泵。經(jīng)抽水試驗(yàn)后，優(yōu)化應(yīng)急管井設(shè)置管井距離防滲帷幕距離、井深、間距及潛水泵功率等參數(shù)后實(shí)施應(yīng)急降水井。

應(yīng)急降水管井日常需要維護(hù)，需要間隔性地抽水，以防止管井淤塞。事先安排好應(yīng)急降水管井值班員，遇到河水暴漲等導(dǎo)致帷幕后水位急升的情況，在請示項(xiàng)目部領(lǐng)導(dǎo)后立即啟應(yīng)急降水井，降低防滲帷幕后地下水位，直至符合安全水位為止。

潛水含水層基坑滲流穩(wěn)定性驗(yàn)算

本基坑為粉土、砂土含水層，設(shè)置懸掛式帷幕，懸掛式截水帷幕的底端位于砂土或粉砂土含水層中，地下水滲流的流土穩(wěn)定性按照據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-2012)附錄式C.0.2計(jì)算，參見下圖5。

式中：K_f----流土穩(wěn)定性安全系數(shù)；安全等級為一、二、三級的支護(hù)結(jié)構(gòu)，K_f分別不應(yīng)小于1.6、1.6、1.4。

l_d----截水帷幕在坑底以下的插入深度(m)；

D₁----潛水面頂面至基坑底面的土層厚度(m)；

R’----土的浮重度(kN/m³)；

Δh----基坑內(nèi)外的水頭差(m)；

r_w----水的重度(kN/m³)；

基坑上口尺寸100×35m，基坑深6m,距離32.5m處有一河道，常年有水，受暴水影響河水上漲較快，會危及在坑防滲帷幕安全，為此預(yù)先在河道與基坑間打設(shè)一排應(yīng)急降水管井。管井布置如圖7和圖8所示，在汛期或降雨集中季節(jié)及時(shí)開動(dòng)應(yīng)急降水井降低帷幕后地下水位，保障了該項(xiàng)目基坑的安全和工期。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。