本發(fā)明涉及深基坑挖掘技術領域，特別是一種在深基坑開挖過程中的降水施工方法。

背景技術：

隨著城市建設的不斷發(fā)展，建筑物的基礎逐步向超深化方向發(fā)展，由于基坑開挖深度的逐步加深，尤其是富含地下水地區(qū)其基坑支護、降水的施工難度也越來越大。

目前，基坑開挖過程中，大多采用支護結構與止水帷幕相結合的封閉式降水方法，該方法具有占地面積小、造價低、施工進度快等優(yōu)點；但是如方案優(yōu)化不利以及施工時出現(xiàn)紕漏，將給基坑開挖造成很大困難，如：基坑外側場地狹隘，沒有抽水井、觀測井的施工空間，地下水滲透系數(shù)較小，土質呈流塑狀態(tài)，基坑底以上部位存在多層隔水層等等情況的出現(xiàn)，止水帷幕的止水效果和質量無法滿足施工要求時，基坑外部在水的壓力下，基坑開挖后必然會出現(xiàn)大面積滲漏現(xiàn)象，錨索施工開孔后也會有大量流沙流入基坑，造成錨噴砼面層施工時沖刷脫落，嚴重影響施工進度。

輕型井點降水技術是一種施工方便、便于管理、降水效果顯著的降水技術，其施工方法是在沿基坑四周地面每隔一定間距布設井點管，如圖1所示，井點管底部設置濾水管插入透水層，井點管上部通過軟管連接集水總管，且井點管周身設置與井點管間距相同的吸水管，然后通過真空吸水泵將集水管內的水抽出，從而達到降低基坑四周地下水位的效果，保證基坑底的干燥，方便基坑施工。但是輕型井點降水技術常規(guī)做法適用于地下水位較高、單級降水深度較淺、井點布置在地平面、降水范圍在井點垂直區(qū)域內的施工。這對于在深基坑內部需要降低基坑外部水位的施工環(huán)境來說則難以實施。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的技術問題是提供一種深基坑開挖過程中的支護及降水施工方法，能夠解決深基坑開挖過程中的大面積滲漏問題，保證施工進度。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案如下。

深基坑開挖過程中的支護及降水施工方法，具體包括以下步驟：在深基坑開挖的支護過程中，基坑上部采用土釘墻、下部采用護坡樁與腰梁支護相配合的形式，腰梁根據(jù)基坑深度設置相應層數(shù)，腰梁由錨索固定于護坡樁之間并水平設置；相鄰護坡樁之間設置高壓旋噴樁，護坡樁與高壓旋噴樁配合形成止水帷幕；在基坑開挖過程中出現(xiàn)滲漏水時，在基坑內下部支護的護壁上設置輕型井點降水系統(tǒng)，抽水后繼續(xù)開挖。

上述深基坑開挖過程中的支護及降水施工方法，步驟（二）中所述輕型井點降水系統(tǒng)包括傾斜設置在護壁上的輕型井點管井以及設置在管井上方腰梁上的抽水系統(tǒng)；所述管井中設置有同軸的抽水管，抽水系統(tǒng)與抽水管之間通過連接軟管連接。

上述深基坑開挖過程中的支護及降水施工方法，所述抽水系統(tǒng)包括排水管、真空泵以及抽水總管，抽水總管通過變徑三通和連接軟管與抽水管的出水端連通，真空泵分別與抽水總管、排水管連通；所述變徑三通和抽水管之間設置有截水閥。

上述深基坑開挖過程中的降水施工方法，所述輕型井點降水系統(tǒng)的施工具體包括以下步驟：

1）測放井點，在基坑內護壁上對應水壓力較小的高度位置施放井點，并用紅色自噴漆做好標識；

2）井點成孔，在選好的井點位置采用根管鉆進法成孔形成管井，管井自基坑護壁向基礎內部斜向下傾斜設置，抽水管的底端與基坑底同水平線；

3）安裝抽水管，向管井內伸入抽水管，抽水管伸出基坑護壁一段距離；管井端口采用封堵塞封堵，以保證抽水過程中抽水管內的真空度；

4）安裝抽水系統(tǒng)，在施放井點上方的腰梁上方安裝抽水總管、真空泵以及排水管；

5）對應井點的抽水總管上焊接一變徑三通，采用連接軟管將三通與外露的抽水管連接，連接部位采用薄膜束縛。

上述深基坑開挖過程中的支護及降水施工方法，步驟2）中，所述腰梁為2根22a工字鋼，由錨索固定與護坡樁上，在腰梁上用木板搭人行木架，真空泵用槽鋼架于腰梁以上；排水管安裝在抽水總管上方的護坡樁側壁上，坡度為3%。

上述深基坑開挖過程中的支護及降水施工方法，步驟3）中，所述抽水管的傾斜角度為30°~40°。

由于采用了以上技術方案，本發(fā)明所取得技術進步如下。

本發(fā)明是在基坑內部護壁上采用輕型井點降水方法進行基坑開挖過程中的降水治理，能夠解決深基坑開挖過程中基坑外部的降水問題，使支護結構不滲漏、不流砂，滿足土方開挖施工、砼面層錨噴施工、錨索施工的需要，為保證施工順利進行提供保障。本發(fā)明具有井點和抽排水設備不占用基坑外場地、基坑護壁施工孔洞小，布置靈活、可不間斷抽水等特點，特別適用于基坑開挖后出現(xiàn)大面積滲漏，基坑外側場地狹隘、沒有抽水井的施工空間、地下水滲透系數(shù)較小、土質呈流塑狀態(tài)、基坑底以上部位存在多層隔水層等復雜的基坑施工環(huán)境中。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)輕型井點降水的施工結構示意圖；

圖2為站立在基坑內觀看輕型井點降水系統(tǒng)的結構示意圖；

圖3為站立在基坑外的土壤中觀看輕型井點降水系統(tǒng)的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明所述抽水系統(tǒng)的結構示意圖；

圖5為本發(fā)明所述抽水管的俯視示意圖；

圖6為本發(fā)明的流程圖。

其中：1.抽水管，2.連接軟管，3.抽水總管，4.真空泵，5.排水管，6.截水閥，7.鋼花管，8.腰梁，9.護坡樁，10.旋噴樁，11.變徑三通，12.砂石填料，13.滲水孔，14.雙層尼龍濾網(wǎng)，15.8#鋼筋內螺旋層，16.20#鋼筋外螺旋層，17.封堵塞，18.基坑底。

具體實施方式

下面將結合具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。

一種深基坑開挖過程中的支護及降水施工方法，其流程如圖6所示，主要包括以下步驟：基坑開挖、基坑支護、繼續(xù)開挖基坑滲漏水、測放井點、井點成孔、安裝抽水管、安裝抽水系統(tǒng)、連接抽水管與抽水系統(tǒng)、試抽水、抽水、繼續(xù)開挖的步驟。

本實施例應用于某基坑工程施工過程中，該工程位于交叉路口的東北角，北側和南側均由建筑，施工場地較為狹窄；基坑深度范圍內巖土層自上而下依次為：雜填土、細砂、粉質粘土和褐色黏土；地下水位埋深14.2-20.2，相對高程為-17.7-19.7m，地下水類型為潛水型，微具承壓性，地下水位的變化幅度約±2.0m，抗浮設計水位相對高程為-15.7m。

本發(fā)明應用于該基坑建設工程中，具體施工方法如下所述。

（一）在基礎中開挖深基坑的過程中，對基坑進行支護。

基坑支護采用上部土釘墻、下部護坡樁與腰梁支護相配合的形式，護坡樁樁徑800mm，樁間距1.2m；腰梁根據(jù)基坑深度設置相應層數(shù)，腰梁由錨索固定與護坡樁之間，水平設置；本實施例中，根據(jù)基坑深度設置四道腰梁。

為攔截地下水向基坑內涌入，保證基坑施工，在相鄰護坡樁之間設置高壓旋噴樁，護坡樁與高壓旋噴樁配合形成止水帷幕，高壓旋噴樁的樁端與護坡樁對齊。

首先對基坑進行土方開挖至護坡樁樁頂標高，施工土釘墻、護坡樁、高壓旋噴樁等工序，完工后，在對基坑進行土方開挖、錨索、錨噴砼面層等工序施工。當挖至8m左右時出現(xiàn)地下水，錨索施工改為根管鉆進，當施工第四道腰梁時，成孔鉆桿在通過高壓旋噴樁后1m左右時，有大量水帶著流砂呈噴射狀向基坑內流入，立即采用土方將錨桿孔封堵，造成錨桿不能施工，并且支護結構出現(xiàn)滲漏，錨噴砼面層施工時沖刷脫落，嚴重影響施工進度。

分析原因為：勘察日期與施工日期間隔時間太長，生活用水、工業(yè)、雨水及給排水管道滲漏等多種原因造成地下水發(fā)生變化，而且通過挖土方發(fā)現(xiàn)地層中含多層較薄的隔水層，造成大量水滯留在上層土層中，施工過程將隔水層穿破，施工時護坡樁與高壓旋噴樁接觸不嚴密等因素，水流順錨桿孔、護坡樁、高壓旋噴樁與土層孔隙向下流動以及向外滲漏，隨著水的流動帶動細砂的流動使較薄的隔水層坍塌更加快了水與細砂的流動，隨著基坑深度的增加水壓力越大，一旦遇到突破口造成大量水帶著流砂呈噴射狀向基坑內流入。

（二）為使支護結構不滲漏、不流砂，滿足土方開挖施工、砼面層錨噴施工、錨索施工的需要，在基坑內下部支護的護壁上設置輕型井點降水系統(tǒng)。

輕型井點降水系統(tǒng)包括抽水系統(tǒng)和若干管井。管井傾斜設置在與基坑下部支護樁內的側壁上，管井鋼花管7中設置有同軸的抽水管；抽水系統(tǒng)設置在管井上方的支護樁腰梁上方；抽水系統(tǒng)與抽水管之間通過連接軟管2連接。

根據(jù)本實施例的施工場地，第三道腰梁8上方設置抽水系統(tǒng)，在第三道腰梁與第四道腰梁之間的旋噴樁上布設104個管井，如圖2和圖3所示。

抽水系統(tǒng)的結構如圖4所示，包括排水管5、真空泵4、抽水總管3，抽水總管3通過變徑三通11和連接軟管2與抽水管1的出水端連通，真空泵4分別與抽水總管3、排水管5連通；變徑三通11和抽水管1之間設置有截水閥6。本實施例中，連接軟管采用塑料鋼絲透明軟管，抽水總管為直徑50mm的ppr管。

抽水管的結構如圖5，與鋼花管7同軸設置，鋼花管7和抽水管1之間填充油砂石填料，鋼花管7長度短于抽水管1，鋼花管7直徑為108mm，抽水管1采用直徑為32mm的ppr管。鋼花管7和抽水管1的管壁上開設有若干直徑為10mm的滲水孔13，若干滲水孔成梅花狀排列；為避免濾孔堵塞，抽水管1外壁設100目雙層尼龍濾網(wǎng)14，抽水管1外壁與雙層尼龍濾網(wǎng)14采用由8#金屬絲繞成的8#鋼筋內螺旋層15隔開以利于水流通，雙層尼龍濾網(wǎng)14外再采用20#金屬絲繞制成20#鋼筋外螺旋層16；濾管頂端的鋼花管7和抽水管1之間采用封堵塞封堵，以保證抽水過程中抽水管1內的真空度。

上述輕型井點降水系統(tǒng)的施工具體包括以下步驟。

1）測放井點：在基坑內護壁上對應水壓力較小的高度位置施放井點，并用紅色自噴漆做好標識。本實施例中，即在第三道腰梁與第四道腰梁之間旋噴樁上布置管井，共設置104個井點。

2）井點成孔：在選好的井點位置采用根管鉆進法成孔形成管井，成孔后，鉆進用的鋼花管滯留在管井中，管井自基坑護壁向基礎內部斜向下傾斜設置，傾斜角α為30°~40°，管井深度為7.8m，抽水管的底端與基坑底18同水平線。

3）安裝抽水管：向管井內伸入抽水管，抽水管與鋼花管同軸設置，且抽水管的出水端伸出基坑護壁一段距離；向抽水管與鋼花管之間填充砂石填料12，管井端口采用封堵塞17封堵，以保證抽水過程中抽水管內的真空度。

4）安裝抽水系統(tǒng)：在施放井點上方的腰梁上方安裝抽水總管、真空泵以及排水管。本實施例中，腰梁由錨索將2根22a工字鋼固定，在腰梁上用木板搭人行木架，真空泵用槽鋼架于道腰梁以上；排水管安裝在抽水總管上方的護坡樁側壁上，坡度為3%。

5）連接抽水管與抽水系統(tǒng)：在對應井點的抽水總管上連接一變徑三通，采用連接軟管將三通與外露的抽水管與連接，連接部位采用薄膜束縛，防止接頭漏氣影響抽水效果。

（三）抽水后繼續(xù)開挖。

抽水管與抽水總管連接完成后需進行試抽，檢查管路是否漏氣，當確認無漏水漏氣等異常現(xiàn)象后，應保證連續(xù)不間斷抽水。抽出的水通過排水管流出。

輕型井點降水系統(tǒng)運行3小時后，支護結構滲漏已不明顯，第二天砼面層錨噴正常施工無脫落，錨索成孔施工沒有發(fā)生流沙、流入現(xiàn)象。

本發(fā)明打破了以往輕型井點地下水位較高、單級降水深度較淺、井點布置在地平面、降水范圍在井點垂直區(qū)域內施工的常規(guī)做法；而是在基坑支護及降水過程中，采用輕型井點降水在基坑內側降低基坑外側水位技術，解決了基坑周邊沒有施工場地時常規(guī)降水方法無法實施降水以及在基坑內不能降低基坑以外隔水層以上水位的難題，并且起到了良好的治理效果，保證了工程的順利進行。