[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

本發明公開了一種基坑承壓水預警裝備體系及監測方法，特點是包括水力連通結構、臨時封堵工具和水壓監測系統，水力連通結構包括中空矩形體、透水圓孔矩陣和滑槽，中空矩形體設置于地下連續墻內且其迎土面一側與地下連續墻迎土面一側平齊，透水圓孔矩陣設置在中空矩形體的迎土面上，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，滑槽縱向設置在中空矩形體內且靠近中空矩形體的迎土面側，臨時封堵工具插入滑槽內且封堵透水圓孔矩陣，水壓監測系統置于中空矩形體內且采集中空矩形體內的孔隙水壓力，優點是可實時提供坑內開挖層以下土中承壓水狀態，同時提高基坑開挖效率。

技術領域

本發明涉及基坑施工領域，尤其是涉及一種基坑承壓水預警裝備體系及監測方法。

背景技術

城市軌道交通建設中存在大量的深基坑工程，其施工中會大量遇到承壓水地層，隨著基坑不斷開挖會使坑底與承壓層之間的隔水層厚度越來越小，當其小于抗突涌臨界厚度時，就有可能發生突涌事故，為了避免事故的發生一般采用抽水降壓的方式，但抽取承壓水會環境造成較大影響。基坑承壓水的工程控制手段主要以降水和完全隔斷為主，完全隔斷手段的效果顯著，但施工難度大、工程造價高；而采用降水手段對周邊環境的影響較大且缺乏準確的預測方法，具有一定安全隱患，目前主要是基于經驗判斷為主，在這種背景下為了保障基坑的安全大多工程都存在過量抽取承壓水的問題，進而也對環境造成了過量的危害。為了能實時觀測承壓水狀態，部分專家學者進行了研究，如發明專利《一種承壓水水位觀測井結構及多層水位觀測的方法》，該方法雖然可觀測承壓水狀態，但需要另外在開挖地層打設觀測井，施工費用高，且會成為基坑開挖需要保護的障礙物，降低基坑開挖效率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種可實時提供坑內開挖層以下土中承壓水狀態，同時提高基坑開挖效率的基坑承壓水預警裝備體系及監測方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種基坑承壓水預警裝備體系，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。

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。以起到定位效果。

所述的透水圓孔矩陣由若干個圓孔縱橫均勻排布形成。透水圓孔矩陣的橫豎向位置及圓孔數量根據承壓水層的位置及厚度確定。

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。

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。通過孔隙水壓力采集元件采集特定位置的孔隙水壓力，進一步通過信號傳遞線纜將孔隙水壓力信號傳遞到信號接收處理器。