CN110029680A

CN110029680A - 一种深基坑降水施工方法

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Publication number: CN110029680A
Application number: CN201910320044.5A
Authority: CN
Inventors: 高清洁; 梁栋; 谭玉春; 肖文德; 龚凯; 杨华; 周林晟; 陈干
Original assignee: 23TH METALLURGICAL CONSTRUCTION GROUP Co Ltd OF MINMETALS
Current assignee: 23TH METALLURGICAL CONSTRUCTION GROUP Co Ltd OF MINMETALS
Priority date: 2019-04-19
Filing date: 2019-04-19
Publication date: 2019-07-19
Anticipated expiration: 2039-04-19
Also published as: CN110029680B

Abstract

一种深基坑降水施工方法，包括如下步骤：1)结合工程地质勘查资料，围绕地下室高程区域进行整体降水设计，预备井点管及自吸泵；2)定位放线；根据设计图纸，准确定位出核心筒的位置，并在基坑顶部外侧设置排水沟；3)将核心筒沿边线每边扩大不少于2500mm开挖至地下水位以下1～2m；4)根据计算所得降水井的数量在基坑内均布用以疏干和降低潜水、承压水水位的抽水井，围绕核心筒基坑周围封闭式布置降水井点，降水井点采用PVC竖管***基坑，PVC竖管间隔、交错设置，形成一个持续降水封闭圈。本发明采用PVC管围绕基坑布置封闭式降水井点，投入成本小，降水时水压均衡，效果明显，对工期的影响较小。

Description

一种深基坑降水施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种深基坑降水施工方法。

背景技术

随着新型城镇化建设的快速发展，建筑规模得到了迅速扩大，越来越多的地下设施源源不断地涌现，超大、超深的地下室越来越多，更多的大型建筑选址在沿河、沿海处。地下渗透性较好的土层往往与河水相贯通，地质资料有时不能完全准确地反映地质状况，随着基坑的开挖底部砂水从基坑内冒出，甚至会出现管涌现象，这时就需要采取快速降排水措施。实际施工中往往在基坑开挖前采用钢板桩、水泥搅拌桩或截水帷幕控制地下水，但此类方法只能满足涌水量较小且降水深度较浅的工程，对近河岸边深基坑工程作用有限。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种深基坑降水施工方法，它采用PVC管围绕基坑布置封闭式降水井点，投入成本小，降水时水压均衡，效果明显，对工期的影响较小。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种深基坑降水施工方法，包括如下步骤：

1)整体降水设计，预备井点管及自吸泵：结合工程地质勘查资料，围绕地下室高程区域进行整体降水设计，预备用作降水的井点管及自吸泵；

2)定位放线：对基坑进行大开挖后，根据设计图纸平面布置准确定位出核心筒的位置并做好标记；在基坑顶部外侧设置排水沟；

3)基坑核心筒部位开挖：先将处于开挖最深处的集水井和/或电梯井沿边线每边扩大不少于2500mm开挖至地下水位以下1～2m；

4)布置降水井点：根据计算所得降水井的数量在基坑内均布用以疏干和降低潜水、承压水水位的抽水井，围绕集水井和/或电梯井基坑周围封闭式布置降水井点，降水井点采用PVC竖管***基坑，PVC竖管间隔0.8～1m、每6～8根PVC竖管连成整体，根据抽水影响半径前后交错设置，形成一个持续降水封闭圈；

5)连通PVC竖管与集水总管：将PVC竖管下端连接滤管，上端与横管相连，横管再与集水总管连通，集水总管内的水由自吸泵抽出；

6)基坑排水：基坑内采用潜水泵将明水抽至基坑顶部的排水沟，坑内降低后地下水位线须至承台垫层底0.5m以下，坑底土面保持无水状态，抽排降水时间根据基础施工需要确定，待基础施工完成，即可拆除降水***。

作为上述技术方案的进一步改进：所述步骤4)中PVC竖管的直径为30～40mm，PVC竖管的***深度为4～6m，PVC竖管的间隔距离为0.8～1m。

进一步，所述步骤4)中PVC竖管***基坑泥砂层时，应反复旋转***，当土质较硬时，可先用挖掘机将锥头钢管压入后再将锥头钢管拔出，使其形成与锥头钢管直径相同的降水井，再将端部封口滤网封堵的PVC竖管***。

进一步，所述步骤4)中***基坑的PVC竖管最底部为滤管，所述滤管是直径50mm的硬质塑料管，滤管侧面用裁纸刀钻孔开槽，形成条形状排列的滤孔，与PVC竖管连接，滤管端部应用滤网封堵，内层用网格布包裹，外层用土工布包扎，将滤管放置于透水性良好的土层中，沉到吸水时最低水位以下，并在滤管上安装浮球液位开关。

进一步，所述滤管的长度≥500mm，所述网格布为30～40眼/cm²，所述滤管的滤孔的长度为40～50mm，宽度为5mm～10mm，滤管一端埋入地下，另一端通过异径直接接头与PVC竖管相连，根据地勘资料及现场原有地下水位线情况，滤管应放置在含水层的适当范围内。

进一步，所述步骤4)中降水井的布置需依据开挖标高情况划分区域，需避开冒砂点，并在原冒砂部位覆土。

进一步，所述步骤5)中每6～8根PVC竖管连成整体。

进一步，所述步骤4)中PVC竖管的布置应根据基坑的大小、平面尺寸、降水深度的要求以及含水层的渗透性能和地下水流向综合进行井点布置，冬季施工时，需对集水总管作保温处理。

进一步，所述步骤5)中排水设计时充分考虑因多种因素造成的破裂漏水，每个管井的出水管井口段安置三通和阀门，配备软管，以利不停泵就可进行排水管道修复，排水管道布置尽量避开施工便道。

进一步，所述步骤6)中降水基坑内有局部明水时，用小挖机在坑内中间位置挖集水坑，放入直径550mm、高度4000mm的空油桶，油桶侧面间距100mm钻孔眼，沉入开挖面以下部分用滤网封堵，抽水时将潜水泵放置在油桶中，由自动抽水控制器实现明水外排；根据降水设计，降水都需将开挖范围内的潜水含水层疏干，但由于受潜水含水层底板凹凸不平的影响，在局部粘性土夹层或潜水含水层底板处会出现渗水线,因此可能会在基槽内形成大量的滞留水，这部分水若处理不好将带出地层中大量细颗粒物质，使基槽边坡土扰动出现坍塌，影响基槽开挖和基础施工。出现这种情况时，为了防止坑壁塌方，应放慢挖槽速度，及时在坑壁设置盲管导流，并在槽边挖盲沟集水，再将集水排走，导流管一般采用长0.5m的φ25mm塑料管，做成花管并缠80目尼龙纱网，盲沟一般贴坑壁挖，宽300mm，深300mm。

使用本发明的降水施工方法之前，根据降水设计中计算的抽水影响范围和该范围内的典型建筑布设沉降监测点，在抽水期间要进行连续沉降监测，若累计沉降量接近预警值(根据不同类型建筑确定的不同预警值)时，及时采取必要措施。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的施工方法能实现较大降深，方便了工程施工，对于超大、超深的地下室工程，在距河岸较近处的基坑，或部分土层含水量大、透水性较好，土方开挖过程中发现有冒砂、管涌的迹象时本工法能最大程度减小对挖土施工的影响；

2、本发明工艺简单易操作、施工速度快、效率高、噪音低、工期短、文明施工程度高，能很好地满足环保要求，就万宁市神州半岛项目基础施工而言，降水区域的6#楼、7#楼各1960㎡，基础施工工期60天，如果采用冲击钻机成孔安装井管方式，需要成孔15个，打井费用6720元/个，降水施工及运行阶段钻机操作工人人工费用5万元，每天设备费用230元/套，合计总费用为15.4万元，采用本发明的施工方法进行施工，项目部前期一次性投入大约3.2万元，后续其他费用3万元，并且PVC管，水泵可周转使用，7天时间降水施工完成，基础施工工期大为提前；

3、对于河岸边深基坑冒砂水问题，很有可能是因为地质起伏原因，止水帷幕未完全切断地下土层与河水的联系，致使基坑开挖后水位一直得到周边河水的补充，并未随土方开挖而下降。按照以往的工程经验，一般采用加长止水帷幕或基底注浆的方法，但是采用本发明的施工方法可减少旋挖钻机成孔费用，不需要管井，作业完毕后又很容易将其拔出，材料可重复利用，费用仅为其它方案的1/3～1/5。

附图说明

图1是本发明施工的结构示意图；

图2是本发明降水***平面布置图；

图3是本发明降水做法剖面图；

图4是本发明降水滤管连接示意图。

图例说明：

1、横管；2、PVC竖管；3、滤管；4、自吸泵；5、异径直接接头；6、滤孔；7、土工布；8、原有地下水位线；9、降低后地下水位线；10、集水井和/或电梯井；11、潜水泵。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于以下具体的实施例。

如图1至图4所示，一种深基坑降水施工方法，包括如下步骤：

1)整体降水设计，预备井点管及自吸泵4：对深基坑冒砂水现象观测分析，结合工程地质勘查资料，围绕地下室高程区域进行整体降水设计，预备用作降水的井点管及自吸泵4；

2)定位放线：对基坑进行大开挖后，根据设计图纸平面布置准确定位出核心筒的位置并做好标记，在基坑顶部外侧设置排水沟；

3)基坑核心筒部位开挖：先将处于开挖最深处的集水井和/或电梯井10沿边线每边扩大不少于2500mm开挖至地下水位以下1～2m；

4)布置降水井点：根据计算所得降水井的数量在基坑内均布用以疏干和降低潜水、承压水水位的抽水井，围绕集水井和/或电梯井10基坑周围封闭式布置降水井点，降水井点采用PVC竖管2***基坑，PVC竖管2间隔0.8～1m、每6～8根PVC竖管2连成整体，根据抽水影响半径前后交错设置，形成一个持续降水封闭圈；

5)连通PVC竖管2与集水总管：将PVC竖管2下端连接滤管3，上端与横管1相连，横管1再与集水总管连通，集水总管内的水由自吸泵4抽出；

6)基坑排水：基坑内采用一台口径为100mm，功率为5.5KW的潜水泵11将明水抽至基坑顶部的排水沟，一组一台自吸泵4布置，计划每个集水井和/或电梯井10周边总共布置10～12台1.1KW自吸泵4，统一抽至路边的排水沟，再排出场地外。

本实施例中，步骤4)中PVC竖管的直径为30～40mm，PVC竖管2的***深度为4～6m，PVC竖管2的间隔距离为0.8～1m。

本实施例中，步骤4)中PVC竖管2***基坑泥砂层时，应反复旋转***，当土质较硬时，可先用挖掘机将锥头钢管压入后再将锥头钢管拔出，使其形成与锥头钢管直径相同的降水井，再将端部封口滤网封堵的PVC竖管2***。

本实施例中，步骤4)中***基坑的PVC竖管2最底部为滤管3，滤管3即是直径50mm的硬质塑料管，滤管3侧面用裁纸刀钻孔开槽，形成条形状排列的滤孔6，与PVC竖管2连接，滤管3端部应用滤网封堵，内层用网格布包裹，外层用土工布7包扎，将滤管3放置于透水性良好的土层中，沉到吸水时最低水位以下，并在滤管3上安装浮球液位开关。

本实施例中，滤管3的长度≥500mm，网格布为30-40眼/cm²，滤管3的滤孔6的长度为40～50mm，宽度为5mm～10mm，滤管3一端埋入地下，另一端通过异径直接接头5与PVC竖管2相连，根据地勘资料及现场原有地下水位线8情况，滤管应放置在含水层的适当范围内。

本实施例中，步骤4)中降水井的布置需依据开挖标高情况划分区域，需避开冒砂点，并在原冒砂部位覆土。

本实施例中，步骤5)中每6～8根PVC竖管2连成整体。

本实施例中，步骤4)中PVC竖管2的布置应根据基坑的大小、平面尺寸、降水深度的要求以及含水层的渗透性能和地下水流向综合进行井点布置，冬季施工时，需对集水总管作保温处理。

本实施例中，步骤5)中排水设计时充分考虑因多种因素造成的破裂漏水，每个管井的出水管井口段安置三通和阀门，配备软管，以利不停泵就可进行排水管道修复，排水管道布置尽量避开施工便道。

本实施例中，步骤6)中降水基坑内有局部明水时，用小挖机在坑内中间位置挖集水坑，放入空油桶，油桶侧面钻孔眼，沉入开挖面以下部分用滤网封堵，抽水时将潜水泵11

放置在油桶中，由自动抽水控制器实现明水外排；当发现在基槽内形成大量的滞留水时，放慢挖槽速度，及时在坑壁处设置盲管导流，并在槽边挖盲沟集水，再将集水排走，坑内降低后地下水位线9须至承台垫层底0.5m以下，坑底土面保持无水状态，抽排降水时间根据基础施工需要确定，待基础施工完成，即可拆除降水***。

具体应用实例1：

五矿二十三冶建设集团有限公司承建的海南万宁市神州半岛C05地块项目于2017年1月开工建设，2018年4月工程竣工。项目为6栋96米住宅楼，框架剪力墙结构，工程紧邻大海，地下水位较高。土质为细沙，根据地质勘察报告,稳定地下水位埋深为1.20～4.60m。地下室开挖过程中，整个基坑涌砂水现象不断，工程基坑较深处主要为主楼地下室消防电梯井和集水井，针对现场实际情况，电梯井基坑桩顶标高为-8.15m，集水井基坑桩顶标高为-8.8m(垫层底标高-9.05m)，地下室底板板底标高为-5.55m，最深处高差达到3.5m，由于细沙泡水后稳定性差，直接开挖难度大，采用本工法施工后有效的降低了地下水位，使其一直低于承台垫层底，保证了地下室的安全施工。施工简单快捷，满足设计和国家规范要求。大大减少了施工成本，缩短了基础施工工期。

具体应用实例2：

五矿二十三冶建设集团有限公司承建的庐山春天·大拇指商业广场项目位于株洲市天元区株洲大道与庐山路交叉处，该项目于2015年6月开工，2017年4月通过竣工验收。项目为框架剪力墙结构公寓楼及商业配套，地下两层，地上22层。基础施工时，坑底涌水不断，采用本工法施工，有效改善了施工作业条件，防止了坑底***和破坏，施工速度快。实践证明本工法简单易行、经济高效，值得推广应用。

具体应用实例3：

由五矿二十三冶建设集团有限公司承建的苍溪金港国际工程，位于四川省苍溪县，占地面积12.15亩，建筑面积16.5万平方米，由6栋99.9米商住楼组成，地下四层，地上33层，框架剪力墙结构。该项目于2016年1月开工建设，2017年12月竣工。地质条件以粉质黏土为主，局部夹细砂层，地下水位标高-4.8m，实际降水标高为-6.0m，采用了本工法施工，井点深为12.5m，间距10m，管井内径500mm，实现了快速降水，降水后基坑干燥，边坡稳定，效果良好。

在以上应用实例中，深基坑降水工序均圆满顺利实施完成。本工法应用的三个工程在安全、质量、进度、效益、环保等方面都达到了设计和建设单位的要求，得到了建设单位的高度认可，取得了良好的经济效益和社会效益。该工法技术成熟、工艺简单，操作方便、安全可靠。很值得推广应用。

Claims

1.一种深基坑降水施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)整体降水设计，预备井点管及自吸泵(4)：结合工程地质勘查资料，围绕地下室高程区域进行整体降水设计，预备用作降水的井点管及自吸泵(4)；

2)定位放线:根据设计图纸平面布置，准确定位出核心筒的位置、基底标高,并做好标记；在基坑顶部外侧设置排水沟；

3)基坑核心筒部位开挖：将处于开挖最深处集水井和/或电梯井(10)沿边线每边扩大不少于2500mm开挖至地下水位以下1～2m；

4)布置降水井点：根据计算所得降水井的数量在基坑内均布用以疏干和降低潜水、承压水水位的抽水井，围绕集水井和/或电梯井(10)基坑周围封闭式布置降水井点，降水井点采用PVC竖管(2)***基坑，PVC竖管(2)间隔0.8～1m、每6～8根PVC竖管(2)连成整体，根据抽水影响半径前后交错设置，形成一个持续降水封闭圈；

5)连通PVC竖管(2)与集水总管：将PVC竖管(2)下端连接滤管(3)，上端与横管(1)相连，横管(1)再与集水总管连通，集水总管内的水由自吸泵(4)抽出；

6)基坑排水：基坑内采用潜水泵(11)将明水抽至基坑顶部的排水沟。

2.根据权利要求1所述的深基坑降水施工方法，其特征在于，所述步骤4)中PVC竖管(2)的直径为30～40mm，PVC竖管(2)的***深度为4～6m，PVC竖管(2)的间隔距离为0.8～1m。

3.根据权利要求1所述的深基坑降水施工方法，其特征在于，所述步骤4)中PVC竖管(2)***基坑泥砂层时，应反复旋转***，当土质较硬时，可先用挖掘机将锥头钢管压入后再将锥头钢管拔出，使其形成与锥头钢管直径相同的降水井，再将端部封口滤网封堵的PVC竖管(2)***。

4.根据权利要求1所述的深基坑降水施工方法，其特征在于，所述步骤4)中***基坑的PVC竖管(2)最底部为滤管(3)，所述滤管(3)是直径50mm的硬质塑料管，滤管(3)侧面用裁纸刀钻孔开槽，形成条形状排列的滤孔(6)，与PVC竖管(2)连接，滤管(3)端部应用滤网封堵，内层用网格布包裹，外层用土工布(7)包扎，将滤管(3)放置于透水性良好的土层中，沉到吸水时最低水位以下，并在滤管(3)上安装浮球液位开关。

5.根据权利要求4所述的深基坑降水施工方法，其特征在于，所述滤管(3)的长度≥500mm，所述网格布为30～40眼/cm²，所述滤管(3)的滤孔(6)长度为40～50mm，宽度为5mm～10mm，滤管(3)一端埋入地下，另一端通过异径直接接头(5)与PVC竖管(2)相连。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的深基坑降水施工方法，其特征在于，所述步骤4)中降水井的布置需依据开挖标高情况划分区域，需避开冒砂点，并在原冒砂部位覆土。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的深基坑降水施工方法，其特征在于，所述步骤5)中每6～8根PVC竖管(2)连成整体。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的深基坑降水施工方法，其特征在于，所述步骤4)中PVC竖管(2)的布置应根据基坑的大小、平面尺寸、降水深度的要求以及含水层的渗透性能和地下水流向综合进行井点布置，冬季施工时，需对集水总管作保温处理。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的深基坑降水施工方法，其特征在于，所述步骤5)中排水设计时充分考虑因多种因素造成的破裂漏水，每个管井的出水管井口段安置三通和阀门，配备软管，以利不停泵就可进行排水管道修复，排水管道布置尽量避开施工便道。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的深基坑降水施工方法，其特征在于，所述步骤6)中降水基坑内有局部明水时，用小挖机在坑内中间位置挖集水坑，放入空油桶，油桶侧面钻孔眼，沉入开挖面以下部分用滤网封堵，抽水时将潜水泵(11)放置在油桶中，由自动抽水控制器实现明水外排；当发现在基槽内形成大量的滞留水时，放慢挖槽速度，及时在坑壁处设置盲管导流，并在槽边挖盲沟集水，再将集水排走。