[發明專利]一種基坑承壓水預警裝備體系及監測方法

在審

• 申請號: 202010111023.5
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111305180A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 姚燕明;臧延偉;吳才德;杜云龍;王世君;楊金剛;彭孔曙;周俊宏;徐乃芳;景浩
• 申請（專利權）人: 姚燕明
• 主分類號: E02D1/02
• 分類號: E02D1/02
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 何仲

1.一種基坑承壓水預警裝備體系，其特征在于：包括水力連通結構、臨時封堵工具和水壓監測系統，所述的水力連通結構包括中空矩形體、透水圓孔矩陣和滑槽，所述的中空矩形體設置于地下連續墻內且其迎土面一側與所述的地下連續墻迎土面一側平齊，所述的中空矩形體的頂面為開口狀態且其底面為封閉狀態，所述的中空矩形體的頂面與所述的地下連續墻的頂面平齊，所述的中空矩形體的底面位于承壓水層底面以下0.5-1.5m處，所述的透水圓孔矩陣設置在所述的中空矩形體的迎土面上，所述的透水圓孔矩陣位于承壓水層頂面以上0.5-1.5m處至承壓水層底面以下0.5-1.5m的范圍內，所述的滑槽縱向設置在所述的中空矩形體內且靠近所述的中空矩形體的迎土面側，所述的臨時封堵工具插入所述的滑槽內且封堵所述的透水圓孔矩陣，所述的水壓監測系統置于所述的中空矩形體內且采集所述的中空矩形體內的孔隙水壓力。

2.根據權利要求1所述的一種基坑承壓水預警裝備體系，其特征在于：所述的中空矩形體采用鋼結構，所述的中空矩形體的內側與所述的地下連續墻的鋼筋籠焊接。

3.根據權利要求1所述的一種基坑承壓水預警裝備體系，其特征在于：所述的透水圓孔矩陣由若干個圓孔縱橫均勻排布形成。

4.根據權利要求3所述的一種基坑承壓水預警裝備體系，其特征在于：所述的臨時封堵工具包括定位鋼板和封堵矩陣，所述的封堵矩陣固定在所述的定位鋼板的側壁下方，所述的封堵矩陣由若干個與所述的透水圓孔矩陣的圓孔一一對應的圓臺型凸起排布形成，所述的定位鋼板插入所述的滑槽內，所述的封堵矩陣的各個圓臺型凸起恰好可插入所述的透水圓孔矩陣的圓孔內。

5.根據權利要求1所述的一種基坑承壓水預警裝備體系，其特征在于：所述的水壓監測系統包括孔隙水壓力采集元件、信號傳遞線纜和信號接收處理器，所述的孔隙水壓力采集元件位于所述的中空矩形體內，所述的孔隙水壓力采集元件的底部位于所述的透水圓孔矩陣的頂部位置，所述的孔隙水壓力采集元件通過所述的信號傳遞線纜與所述的信號接收處理器連接。

6.根據權利要求5所述的一種基坑承壓水預警裝備體系，其特征在于：所述的中空矩形體的外輪廓尺寸為長10cm、寬5cm且壁厚0.5cm的長方體；所述的透水圓孔矩陣上的各個圓孔的直徑均為10mm，所述的透水圓孔矩陣的各個圓孔的水平間距為60mm且豎向間距為60mm，所述的封堵矩陣上圓臺型凸起的底面直徑為10mm，頂面直徑為5mm且圓臺高度為1.5cm，所述的定位鋼板的板厚為1cm，所述的滑槽的寬度為2cm，所述的封堵矩陣的各個圓臺型凸起采用三元乙丙橡膠材料，所述的孔隙水壓力采集元件為孔隙水壓力計。

7.一種利用權利要求1-6中任一項所述的基坑承壓水預警裝備體系的基坑承壓水監測方法，其特征在于包括以下步驟：

（1）通過軟件計算確定降壓井的分布形態，根據設計要求確定地下連續墻處孔隙水壓力臨界值；

（2）根據地勘資料確定承壓水層，根據承壓水層確定透水圓孔矩陣的設置位置，將中空矩形體置于地下連續墻中，使中空矩形體頂面與地下連續墻的頂面平齊且其底面位于承壓水層底以下0.5-1.5m處，中空矩形體迎土面一側與所述的地下連續墻迎土面一側平齊，透水圓孔矩陣置于承壓水層頂面以上0.5-1.5m至承壓水層底面以下0.5-1.5m范圍內；

（3）將臨時封堵工具插入中空矩形體內的滑槽中，封堵矩陣上的各個圓臺型凸起恰好可插入透水圓孔矩陣的對應圓孔內，封堵透水圓孔矩陣；

（4）將固定有臨時封堵工具的水力連通結構焊接在地下連續墻鋼筋籠上；

（5）下放鋼筋籠澆筑地下連續墻，在地下連續墻混凝土初凝后拔出臨時封堵工具，將孔隙水壓力采集元件放至指定位置；

（6）通過降壓井抽取承壓水，并通過水壓監測系統實施監控孔隙水壓力，當測得的孔隙水壓力小于設計給出的孔隙水壓力臨界值時說明基坑開挖工況是安全的，相反則是危險的，需要繼續抽水降壓。