專利名稱：一種基坑降水系統(tǒng)及其施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種基坑降水系統(tǒng)及其該系統(tǒng)的施工方法，它適用于地下水位較高的基坑降水工程，尤其適用于基坑周圍有對地表沉降敏感的高層建筑或重要的文物建筑物的降水工程。
背景技術：
基坑降水，可以使基坑開挖、支護等工作面處于干燥狀態(tài)，并具有避免基坑坑底涌水和降低基坑側(cè)壁水壓力等眾多優(yōu)點。但是，由于基坑降水受諸多因素影響，故其方案的設計和施工均有很大的難度和不確定性。目前的基坑降水，多采用沿基坑周圍或滿坑均勻布置抽水井的方案，并沒有形成 一套完整的系統(tǒng)，因此，諸多因素的影響往往導致以下情況的發(fā)生(I)由于降水方案不當，致使基坑發(fā)生大規(guī)模的涌水、流沙；(2)由于地面建筑物過大的沉降，致使基坑遭到破壞，尤其是對沉降敏感的高層建筑和重要的文物建筑來說，其破壞情況更加嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題，就是克服前述現(xiàn)有技術的缺陷，并為此提供一種相比于現(xiàn)有技術更具有益效果的基坑降水系統(tǒng)及其施工方法。本發(fā)明的基坑降水系統(tǒng)，包括基坑以及設置在所述基坑四周側(cè)壁處的止水帷幕，所述止水帷幕的外側(cè)設置有回灌井，所述的基坑內(nèi)設置有抽水井，所述基坑的底部設置有粘土層和水泥土層。所述的回灌井順所述止水帷幕的長度單排布置，其井孔直徑為150-200mm，井孔深度為 12-14m。所述止水帷幕的厚度為I. 2-1. 5m，其高度為15_18m，其與所述回灌井的中心距離為 O. 8-1. 2mο所述基坑內(nèi)的抽水井以每四個井孔為一組呈菱形狀態(tài)排布或以每三個井孔為一組呈三角形狀態(tài)排布，其井孔直徑為200-300mm，井孔深度為15_20m。當所述的抽水井以每四個井孔為一組呈菱形狀態(tài)布置時，其菱形長邊的井孔間距為7-8m，菱形短邊的井孔間距為6-7m。所述粘土層和水泥土層的厚度均為10cm。所述的水泥土層可以用水泥砂漿或粉煤灰代替。本發(fā)明基坑降水系統(tǒng)的施工方法包括以下步驟(I)開挖基坑，當開挖到要求深度時，繼續(xù)下挖20cm ；(2)在挖好的基坑底部鋪設粘土層，并用震動夯機夯實，然后再鋪設水泥土層，要求所述的水泥土層在與所述止水帷幕接觸的部位水泥與土的比例為1:2，其他部位水泥與土的比例為1:10 ；
(3)確定各抽水井和回灌井的井點中心位置，并做出標記，其位置誤差應控制在30mm以內(nèi)；(4)對已確定位置的抽水井進行井孔鉆進，規(guī)定其直徑為200-300mm,深度為15_20m ；(5)對已確定位置的回灌井進行井孔鉆進，規(guī)定其直徑為150_200mm，深度為12-14m ；(6)進行所述止水帷幕的施工，規(guī)定其厚度為I. 2-1. 5m，其高度為15_18m，其與所述回灌井的中心距離為O. 8-1. 2m ；(7)從所述的抽水井中抽水并回灌到所述的回灌井中，單井出水量為6_12m3/h ；(8)在抽水過程中隨時觀察出水量及所述抽水井中水位降深的情況，并據(jù)此調(diào)整 抽水量，直至完成降水系統(tǒng)的施工。本發(fā)明的有益效果是(I)可使基坑降水具有更加安全、可靠的確定性；(2)避免使基坑發(fā)生破壞的涌水、流沙及基坑外地表沉降過大等問題的出現(xiàn)；(3)適合于地下水位較高的基坑降水，尤其適合于沉降敏感的高層建筑和重要的文物建筑的基坑降水；(4)所述抽水井在基坑內(nèi)以每四個井孔為一組呈菱形狀態(tài)排布或以每三個井孔為一組呈三角形狀態(tài)排布的設置方式，比現(xiàn)有技術沿基坑周圍均勻布置的方式更節(jié)省空間，從而方便基坑內(nèi)土方工程和支護工程的施工。


圖I是本發(fā)明基坑降水系統(tǒng)的剖面圖。圖2是圖I的俯視圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明更容易被清楚理解，以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的技術方案作以詳細說明。圖I、圖2分別以剖面圖和俯視圖示意了本發(fā)明基坑降水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。參照圖I、圖2，本發(fā)明的基坑降水系統(tǒng)，包括開挖好的基坑1，還包括分別設置在所述基坑I四周側(cè)壁5處的止水帷幕2，所述止水帷幕2的外側(cè)單排設置回灌井4，所述的基坑I內(nèi)設置有若干個抽水井3，所述基坑I的底部設置有水泥土層7和粘土層6。所述回灌井4的作用，是向所述側(cè)壁5外側(cè)的土層內(nèi)進行水力補給，同時阻止或減少地面建筑物下的地下水向降水區(qū)流動，使建筑物下原有的地下水位保持不變并維持土中原有的應力狀態(tài)，從而減小所述基坑I外地面的沉降量，降低基坑降水對鄰近建筑物的影響。所述的回灌井4可以根據(jù)所述基坑I外地面的可能沉降程度按一定的數(shù)量排布，圖示實施例中分別排布在所述止水帷幕2外側(cè)的回灌井4為5個。所述止水帷幕2的作用，是防止所述側(cè)壁5的水滲流到基坑I的內(nèi)部。一般情況下是將其如圖示實施例那樣設置在所述基坑I的四周。
所述抽水井3的作用，是將所述基坑I內(nèi)的水及時抽出，以使基坑I的內(nèi)部保持干燥，從而方便土方開挖和支護結(jié)構(gòu)的施工。若干個所述的抽水井3可以如圖示實施例那樣以每四個井孔為一組呈菱形狀態(tài)排布，也可以以每三個井孔為一組呈三角形狀態(tài)排布。當其以每四個井孔為一組呈菱形狀態(tài)排布時，所述抽水井3在菱形長邊的井孔間距為7-8m，菱形短邊的井孔間距為6-7m。所述粘土層6和水泥土層7的作用，是利用自身滲透系數(shù)小的特性，阻止地下水從所述基坑I的底部滲入到所述的基坑I內(nèi)，以避免涌水或流沙等破壞現(xiàn)象的發(fā)生。為了適應多種工況，所述的水泥土層7也可以用水泥砂漿或粉煤灰代替。本發(fā)明基坑降水系統(tǒng)的施工方法如下(I)首先進行所述基坑I的開挖，當開挖到規(guī)定深度時，繼續(xù)下挖20cm ；(2)在所述基坑I的底部鋪設粘土層6，并用震動夯機夯實，然后鋪設水泥土層7， 二者的厚度均不小于10cm，同時要求所述水泥土層7與所述止水帷幕2接觸的部位要加大水泥用量，即所述水泥土層7在該部位水泥與土的比例為1:2，在其他部位水泥與土的比例為1:10 ;(3)用經(jīng)緯儀確定所述抽水井3和所述回灌井4的井點中心位置，并以白灰畫圈做出標記，要求各井點中心位置的誤差控制在30_以內(nèi)；(4)用鉆機對前述已確定井點位置的抽水井3進行井孔鉆進，規(guī)定其井孔直徑為200-300mm，井孔深度為 15_20m ；(5)用鉆機對前述已確定井點位置的回灌井4進行井孔鉆進，規(guī)定其井孔直徑為150-200mm，井孔深度為 12_14m ；(6)用三軸攪拌機施工止水帷幕2，規(guī)定所述止水帷幕2的厚度為I. 2-1. 5m，其高度為15-18m，其與所述回灌井4的中心距離為O. 8-1. 2m ；(7)用水泵抽出所述抽水井3中的水，回灌到所述的回灌井4中，單井的出水量可根據(jù)其所在地層的富水情況確定，一般為6-12m3/h ；(8)在抽水過程中，隨時觀察出水量與所述抽水井3中水位降深的情況，并據(jù)此調(diào)整抽水量的大小，直至完成系統(tǒng)施工。以上參照和實施例，對本發(fā)明進行了示意性描述，該描述沒有限制性。本領域的普通技術人員應能理解，在實際應用中，本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設置和施工方法均可能發(fā)生某些改變，而其他人員在其啟示下也可能做出相似設計。需要指出的是，只要不脫離本發(fā)明的設計宗旨，所有顯而易見的改變及其相似設計，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種基坑降水系統(tǒng)，包括基坑，其特征是，所述基坑四周的側(cè)壁處設置有止水帷幕，所述止水帷幕的外側(cè)設置有回灌井，所述的基坑內(nèi)設置有抽水井，所述基坑的底部設置有粘土層和水泥土層。
2.根據(jù)權利要求I所述的基坑降水系統(tǒng)，其特征是，所述的回灌井順所述止水帷幕的長度單排布置，其井孔直徑為150-200mm，井孔深度為12_14m。
3.根據(jù)權利要求I所述的基坑降水系統(tǒng)，其特征是，所述止水帷幕的厚度為I.2-1. 5m,其高度為15-18m，其與所述回灌井的中心距離為O. 8-1. 2m。
4.根據(jù)權利要求I所述的基坑降水系統(tǒng)，其特征是，所述的抽水井以每四個井孔為一組呈菱形狀態(tài)排布或以每三個井孔為一組呈三角形狀態(tài)排布，其井孔直徑為200-300mm，井孔深度為15-20m。
5.根據(jù)權利要求4所述的基坑降水系統(tǒng)，其特征是，當所述的抽水井以每四個井孔為一組呈菱形狀態(tài)布置時，其菱形長邊的井孔間距為7-8m，菱形短邊的井孔間距為6-7m。
6.根據(jù)權利要求I所述的基坑降水系統(tǒng)，其特征是，所述粘土層和水泥土層的厚度均為 IOcm0
7.根據(jù)權利要求I所述的基坑降水系統(tǒng)，其特征是，所述的水泥土層可以是水泥砂漿或粉煤灰。
8.一種基坑降水系統(tǒng)的施工方法，其特征是，它包括以下步驟 Cl)開挖基坑，當開挖到要求深度時，繼續(xù)下挖20cm ； (2)在挖好的基坑底部鋪設粘土層，并用震動夯機夯實，然后再鋪設水泥土層，要求所述的水泥土層在與所述止水帷幕接觸的部位水泥與土的比例為1:2，其他部位水泥與土的比例為1:10 ； (3)確定各抽水井和回灌井的井點中心位置，并做出標記，其位置誤差應控制在30mm以內(nèi)； (4)對已確定位置的抽水井進行井孔鉆進，規(guī)定其直徑為200-300mm，深度為15_20m； (5)對已確定位置的回灌井進行井孔鉆進，規(guī)定其直徑為150-200mm，深度為12_14m; (6)進行所述止水帷幕的施工，規(guī)定其厚度為I.2-1. 5m，其高度為15-18m，其與所述回灌井的中心距離為O. 8-1. 2m ； (7)從所述的抽水井中抽水并回灌到所述的回灌井中，單井出水量為6-12m3/h； (8)在抽水過程中隨時觀察出水量與所述抽水井中水位降深的情況，并據(jù)此調(diào)整抽水量，直至完成系統(tǒng)施工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基坑降水系統(tǒng)及其施工方法，所述的基坑降水系統(tǒng)包括基坑和設置在基坑四個側(cè)壁處的止水帷幕，所述止水帷幕的外側(cè)設置回灌井，所述的基坑內(nèi)設置抽水井，所述基坑的底部設置有粘土層和水泥土層。其施工方法包括“開挖基坑、鋪設粘土層和水泥土層、確定井點位置并進行井孔鉆進、止水帷幕施工、抽水并回灌于回灌井”等步驟。本發(fā)明的優(yōu)點是可使基坑降水更加安全、可靠，避免基坑發(fā)生涌水、流沙及地表沉降過大等問題，適合于地下水位較高的基坑降水，尤其適合于沉降敏感的高層建筑和重要的文物建筑的基坑降水。
文檔編號E02D17/02GK102926392SQ201210389879
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月15日 優(yōu)先權日2012年10月15日
發(fā)明者柴艷飛, 王存貴, 余流, 張云富, 陸海英, 黃克起, 方杰, 高璞, 朱芳 申請人:中國建筑第六工程局有限公司