[發明專利]二元結構地層深基坑降水量的控制方法

有效

• 申請號: 201910166370.5
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109868833B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 王忠凱
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: E02D19/10
• 分類號: E02D19/10;E02D19/12
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 鄧佳

本發明二元結構地層深基坑降水量的控制方法，包括以下步驟：在基坑內構建豎向帷幕，使所述豎向帷幕插入承壓含水層深度大于該含水層厚度的2/3；安裝濾水管，使所述濾水管的濾水部分處于強透水層的上部，且所述濾水管的直徑等于250mm，所述濾水管的長度為10?12m；根據公式，進行降水量抽取計算。本發明的二元結構地層深基坑降水量的控制方法，通過有效控制止水帷幕長度、井管直徑、過濾管長度及合理位置，從而在達到降深目的情況下，使得抽水量和地面降沉最小。

技術領域

本發明涉及建筑工程領域的方法，更具體地，涉及二元結構地層深基坑降水量的控制方法。

背景技術

近年來，隨著我國地下空間的發展，基坑的規模不斷加大，深度不斷加深。為保證基坑工程的施工安全，在地下水位高于開挖面時，需要進行基坑降水。在降水工程中，由于地下水位降低，基坑周圍建(構) 筑物會發生不均勻沉降，引起不同程度的傾斜和裂縫，甚至可能引起建(構)筑物斷裂，倒塌。在深基坑工程施工中，為減少降水對周邊環境的影響，常采用止水帷幕結合井點降水的方式降低承壓水位。當基坑內抽水時，止水帷幕的阻擋作用使得基坑內水位大量降低，基坑外水位少量降低，從而使基坑內外存在一定的水頭差，以達到保護環境的目的。為了解止水帷幕下基坑降水對周邊環境的影響，有必要確定基坑降水時基坑內外承壓水位的分布情況。

目前已有許多學者及工程技術人員對深井降水理論和施工技術方面進行了研究，取得了豐富的成果和經驗。王亮、孫國梁研究了管井降水輔以真空井點降水的方法有效地解決了飽和含黏性土的粗砂地層深基坑降水的難題；在濾水 管段外包裹粗、細2層纖維的針刺非織造土工織物，有效解決了深基坑管井降水時由于流砂涌入堵塞管井的問題；蒲亞平、施成華等通過規范計算涌水量，推導了考慮滲流作用的基坑降水引起地表沉降的公式，以預測降水引起地表的沉降。

深基坑地下水控制應從地貌單元、地層時代和地層組合關系等宏觀規律入手，宜按照同一地貌、水文地質單元中地下水類型、含水層厚度、水文地質參數及與地表水體的關系等水文地質特點，進行地下水控制的概念設計和方案比選。地貌單元不同，地下水類型不同，控制方法也不同。應以“降疏為主，封堵為輔”還是以“封堵為主，降疏為輔”地下水控制理念，要看所處的地貌單元所決定的水文地質特點和地下水類型來定。

武漢地區一級階地地層為河流沖積相的沉積物(厚度35m～55m)，其土體顆粒具有上細下粗二元結構地層的特點；地下水的賦存類型為上層滯水賦存于雜填土中，潛水賦存于較厚的雜填土、淤泥質土中；承壓含水層厚度約34.0m～38.21m，有兩種類型，一種賦存于中部軟～可塑狀態的粉質粘土、粉土或粉質粘土與粉土互層(弱透水層)中，另一種賦存于砂及砂卵石層(強透水層)中，強透水層承壓水為高水頭，與長江有直接水力聯系。大量的工程實踐經驗總結得出，武漢地區一級階地基坑地下水處理采用以“降疏為主，封堵為輔”的控制原則。

以往人們在降水方案設計中僅關注水文地質參數的選擇是否正確，深井降水嚴格控制含砂量僅從井管工藝結構方面做要求，只要不擾動土層結構，不管抽取多少地下水量，只要能降低水位并使得地面沉降不危及周邊建(構)筑物的安全就行，未考慮抽水量的大小。傳統的裘布依理論公式計算涌水量時，濾水 管、止水帷幕長度及井群干涉影響等具體情況難以考慮，計算結果與實際情況不完全符合。目前深基坑工程地下水控制，尚未形成一套系統、完整的理論和方法，這方面的內容鮮有研究。

如何合理控制地下水的抽排量，減小水資源的損失，既能達到降深目標，又能將周邊地面沉降控制在較低限度成為人們關心的問題。

發明內容

本發明提供一種二元結構地層深基坑降水量的控制方法，以解決降深與水資源損失之間相互矛盾的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供了二元結構地層深基坑降水量的控制方法，，包括以下步驟：

步驟S1，在基坑內構建豎向帷幕，使所述豎向帷幕插入承壓含水層深度大于該含水層厚度的2/3；