深基坑内外水位动态平衡控制施工方法水位稳定装置制造方法及图纸

技术编号:35151920 阅读:24 留言:0更新日期:2022-10-05 10:30
本发明专利技术公开了一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,具体步骤如下:设计规划回灌井放设点点;钻孔深度为进入强风化岩面;钻至设计长度后应对井底进行清孔,采用泥浆循环方式进行清孔;井管安装校正固定后;最后将井管与回灌模块连通;控制中心统计所有回灌井水位信息以及基坑内抽水情况,进而控制基坑外的地下水位、回灌井内的水位以实现水位升幅的动态平衡。通过本申请的施工方法能有效控制回灌井的回灌水量、回灌压力以及监测地下水位变化数据,为工程施工提供预警功能;通过循序渐进方式增压控制自来水回灌压力,确保回灌量的稳定,对抽出的坑内水进行沉淀处理并回灌利用,节省施工成本,同时保证回灌效果。同时保证回灌效果。同时保证回灌效果。

【技术实现步骤摘要】
深基坑内外水位动态平衡控制施工方法水位稳定装置


[0001]本专利技术涉及建筑施工
,具体涉及一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法。

技术介绍

[0002]近年来,随着我国城镇化的快速发展,城市地铁建设也飞速发展。大部分地铁车站工程位于城市的人口密集区域内,因此地铁深基坑施工过程如何保证基坑及周边建(构)筑物的安全稳定是施工重点问题之一。
[0003]当在破碎带富水条件下进行地铁深基坑施工时,因地下水流动性强,随着基坑开挖的进行,基坑周边水位随之下降,周边土体容易发生沉降变形,进而导致周边建(构)筑物的沉降,会严重影响居民生活及交通的安全。故在破碎带地层条件下进行地铁深基坑开挖施工,由于地下水位高,基底位于强透水层,基坑开挖存在周边地下水位下降、基底绕流以及周边建筑沉降等风险;因此,需针对深基坑周边及基底水位进行控制,确保施工过程中周边建(构)筑物的安全。

技术实现思路

[0004]针对上述问题,本专利技术旨在提供一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法及水位稳定装置。
[0005]为实现该技术目的,本专利技术的方案是:一种水位稳定装置,包括回灌井,所述回灌井外部一侧设置有安装座,所述安装座的一侧安装有阀体,所述阀体连接有出水管,所述出水管延伸至回灌井的内部;
[0006]所述回灌井顶部还连接有真空泵,回灌井对应位置的地下水采用压力或者真空回灌。
[0007]作为优选,所述安装座通过轴铰接有杠杆,所述回灌井内还设置有悬浮桶,所述悬浮桶与杠杆之间固定有连接绳,所述阀体的内部设置有阀腔,所述阀腔的内部活动插接有阀柱,所述阀柱的顶端一体成型有拉杆,所述拉杆与杠杆的一端铰接,所述拉杆的外部套接有弹簧,所述弹簧位于阀腔的内部。
[0008]作为优选,所述杠杆靠近阀体的一侧外壁开有活动槽,所述拉杆的顶部固定有滑动杆,所述滑动杆的一端延伸至活动槽的内部;所述杠杆远离阀体的一端外壁开有安装孔,所述连接绳的顶端插接在安装孔的内部;
[0009]所述杠杆远离阀体的一端通过螺纹连接有锁紧螺栓,所述锁紧螺栓与连接绳抵触;所述出水管的底端焊接有弯管,所述阀体的进水口处焊接有进水管。
[0010]一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,具体步骤如下:
[0011]S1、施工准备,在指定施工位置设置临时围蔽及警戒装置;勘探指定区域管线分布情况、水源分布情况和破碎带分布位置,设计规划回灌井放设点和地下水位监测点;
[0012]S2、回灌井施工,采用钻机成孔,钻孔深度为进入强风化岩面;成孔过程中加入水,
形成泥浆护壁,并进行循环,防止孔壁坍塌及剥落;钻至设计长度后应对井底进行清孔,采用泥浆循环方式进行清孔,直至沉渣厚度符合设计规范要求,方能下放井管;井管安装校正固定后,在井管内填放碎石和滤料,并安装水位传感器;最后将井管与回灌模块连通;
[0013]S3、建立动态控制,控制中心统计所有回灌井水位信息以及基坑内抽水情况,根据抽水情况及预设的回灌压力、回灌量控制对应回灌模块,进而控制基坑外的地下水位、回灌井内的水位以实现水位升幅的动态平衡;并通过地下水位监测点实时监控地下水位,当深基坑周边地下水位累计沉降接近阈值时,发出预警提醒。
[0014]作为优选,步骤S2中,钻孔深度为10
‑‑
36米,钻孔过程中及时用瓜米石将孔壁与井管之间填实,然后冲洗井管直至水清;
[0015]回灌井的钻孔孔径350
±
50mm,主管孔径200
±
30mm,副管孔径50
±
5mm,回灌井顶部5m范围内采用素砼回填。
[0016]作为优选,步骤S3中,当周边地下水位累计沉降超过1500mm、或者一天累计沉降超过500mm时,则启用对应回灌井,控制中心预设回灌模块的回灌压力、回灌量,回灌井对应位置的地下水采用压力或者真空回灌;
[0017]回灌模块的过滤网的抗压强度应满足压力回灌的设计要求,回灌模块的回灌水采用自来水或抽出的地下水经三级沉淀后再行回灌,回灌水内不含污染物和固体杂质;
[0018]回灌模块回灌时,回灌压力采用循序渐进方式增压,压力稳定到回灌量基本不变为止;当回灌流量突然出现大幅减少时,应立即回扬,直至浑浊水出尽,再出现清水时停止回扬。
[0019]作为优选,步骤S3中,在深基坑开挖施工进行过程中,随着抽水施工的进行,深基坑外水位向坑内渗流或绕流,回灌井周边承压水静止水位h下降、回灌水位h
c
随之下降幅度均超过阈值,则停止施工,启动回灌井调节水位;
[0020]此时通过控制中心调整回灌模块,加大回灌井注水量,循序渐进的增大回灌井注水压力,加强回灌井内水向周边渗流,补充承压水静止水位h;直到渗流量与注入量达到平衡后,减少回灌模块的回灌量,保持深基坑内外水位平衡,并保持深基坑周边地下水位处于安全范围内;继续深基坑开挖施工,重复上述操作,直至深基坑施工完成。
[0021]作为优选,当基坑内主体结构施工完成时,地下水位处于稳定状态超过预定天数,则回灌井能进行回填处理;
[0022]回填时,先对井管进行拔除,拔除后碎石先进行夯实,夯实后对井内积水进行抽出,回灌井采用素土进行回填,其粒径、含水率满足设计要求,且不含有有机物质、杂物、淤泥、石块和树根;每回填采用深井回填土分层夯实机进行夯实,每层压实遍,直至回填至距离地面,距离地面采用素混凝土进行浇筑。
[0023]作为优选,步骤S2中,成孔要求:钻孔孔斜不超过1%,要求整个钻孔孔壁圆整光滑,下入的井管垂直度也要求不得超过1%;
[0024]泥浆要求:钻进中保持泥浆比重在1.1~1.20t/m3,尽量采用地层自然造浆,返回孔内泥浆不含泥块,返出的泥浆含砂率小于5%才能提钻,填砾料前泥浆比重为1.05~1.1t/m3。
[0025]作为优选,深基坑采用真空水泵进行抽水施工,抽水至满足开挖施工后停止抽水,同时将抽取水量输送至指定的储水箱,待储水箱内的水进行三级沉淀后用于回灌井回灌重
复利用。
[0026]本专利技术的有益效果,通过本申请的施工方法能有效控制回灌井的回灌水量、回灌压力以及监测地下水位变化数据,为工程施工提供预警功能;通过循序渐进方式增压控制自来水回灌压力,确保回灌量的稳定,对抽出的坑内水进行沉淀处理并回灌利用,节省施工成本,同时保证回灌效果;在破碎带条件下,于深基坑周边布置回灌井,利用回灌井内与周边水位的水头差,在深基坑开挖过程中进行坑内抽水,坑外回灌井中回灌,根据地下水位变化情况优化回灌和抽水量,控制施工过程深基坑内外水位动态平衡,保证基坑施工及周边建(构)筑物安全。
附图说明
[0027]图1为本专利技术的回灌井布置示意图;
[0028]图2为本专利技术的通讯连接示意图;
[0029]图3为本专利技术实施例二的基坑抽灌水总量变化曲线图;
[0030]图4为本申请水位稳定装置的结构示意图。
[0031]图5为本申请阀体的结构示意本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水位稳定装置,其特征在于,包括回灌井,所述回灌井外部一侧设置有安装座,所述安装座的一侧安装有阀体,所述阀体连接有出水管,所述出水管延伸至回灌井的内部;所述回灌井顶部还连接有真空泵,回灌井对应位置的地下水采用压力或者真空回灌。2.根据权利要求1所述的一种水位稳定装置,其特征在于,所述安装座通过轴铰接有杠杆,所述回灌井内还设置有悬浮桶,所述悬浮桶与杠杆之间固定有连接绳,所述阀体的内部设置有阀腔,所述阀腔的内部活动插接有阀柱,所述阀柱的顶端一体成型有拉杆,所述拉杆与杠杆的一端铰接,所述拉杆的外部套接有弹簧,所述弹簧位于阀腔的内部。3.根据权利要求2所述的一种水位稳定装置,其特征在于,所述杠杆靠近阀体的一侧外壁开有活动槽,所述拉杆的顶部固定有滑动杆,所述滑动杆的一端延伸至活动槽的内部;所述杠杆远离阀体的一端外壁开有安装孔,所述连接绳的顶端插接在安装孔的内部;所述杠杆远离阀体的一端通过螺纹连接有锁紧螺栓,所述锁紧螺栓与连接绳抵触;所述出水管的底端焊接有弯管,所述阀体的进水口处焊接有进水管。4.一种深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,其特征在于,采用权利要求1

3任一项的水位稳定装置,具体步骤如下:S1、施工准备,在指定施工位置设置临时围蔽及警戒装置;勘探指定区域管线分布情况、水源分布情况和破碎带分布位置,设计规划回灌井放设点和地下水位监测点;S2、回灌井施工,采用钻机成孔,钻孔深度为进入强风化岩面;成孔过程中加入水,形成泥浆护壁,并进行循环,防止孔壁坍塌及剥落;钻至设计长度后应对井底进行清孔,采用泥浆循环方式进行清孔,直至沉渣厚度符合设计规范要求,方能下放井管;井管安装校正固定后,在井管内填放碎石和滤料,并安装水位传感器;最后将井管与回灌模块连通;S3、建立动态控制,控制中心统计所有回灌井水位信息以及基坑内抽水情况,根据抽水情况及预设的回灌压力、回灌量控制对应回灌模块,进而控制基坑外的地下水位、回灌井内的水位以实现水位升幅的动态平衡;并通过地下水位监测点实时监控地下水位,当深基坑周边地下水位累计沉降接近阈值时,发出预警提醒。5.根据权利要求1所述的深基坑内外水位动态平衡控制施工方法,其特征在于:步骤S2中,钻孔深度为10
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36米,钻孔过程中及时用瓜米石将孔壁与井管之间填实,然后冲洗井管直至水清;回灌井的钻孔孔径350
±
50mm,主管孔径200
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30mm,副管孔径50
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5mm,回灌井顶部5m范围内采用素砼回...

【专利技术属性】
技术研发人员:王发智赵向锋高建国胡达远李一之刘顺中周培欢李永飞张炜煜刘汉龙李旭杰喻兵盛俊云赖宁裴超魏永洁邱建祥姚磊郭桂喜周志刚
申请(专利权)人:中铁一局集团有限公司广州地铁建设管理有限公司广东省建筑设计研究院有限公司中铁广州投资发展有限公司中国水利水电建设工程咨询中南有限公司
类型:发明
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