[发明专利]可控式一井分层降水施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种建筑工程技术领域的施工方法，具体为一种可控式一井分层降水的施工方法。

背景技术

高地下水位的软土地基中的地下施工如基坑挖，施工中最大的问题是由于地下水的存在会引起基地涌水、涌砂等问题。因此，采用井点人工降低地下水位是基坑开挖施工中的常用而且有效的方法。基坑开挖的方法一般采用干式开挖，即先将需要开挖部分的土体中的水抽干(保持地下水位在开挖面以下0.5～1.0m)，然后再挖土的方法。另外，当基坑的开挖深度较大，接近承压含水层时，为了防止基坑底部受到过大的承压水压力而破坏，须降低承压含水层水头。在我国，有很多地区浅部土层中(基坑开挖深度涉及范围内)既有潜水又有承压水，工程施工时，需要同时考滤潜水和承压含水层的降水问题。

现有的基坑降水方法有轻型井点法、电渗井点法、喷射井点法、管井井点法等。其中管井井点法是现阶段应用最为广泛的降水方法。按照降水目的，管井分为潜水疏干井和承压水降压井。在同时需要疏干潜水和降低承压水水头的基坑降水工程中，一般两种井分别布置，即：布置一组潜水疏干井，另外再布置一组承压水降压井。这两组井分别工作：潜水疏干井在基坑开挖前开始降水，到基坑开挖结束后结束；承压水降压井自基坑开挖到一定深度(基坑开挖至承压水有产生突涌的危险深度，按国家或地方相关规范、规程相关公式计算)时开始运行，到基坑底板结构强度达到要求后结束。此种分别布置疏干井和承压井的方法存在较大缺陷：两种井需分别成井、分别运行，工程成本大；基坑布井数量多，影响挖土施工进度，从而影响整个工程施工工期。

为解决潜水疏干井和承压水减压井分别布置方案工程量大、成本高、影响工程施工进度的问题，曾有技术人员作过将疏干井和降压井合二为一的尝试，但所采用的仅仅是用一口井将潜水含水层与承压含水层连通，抽水时同时抽取潜水和承压水的方法。前已述及，在基坑降水施工中，潜水的疏干性降水和承压水的降压工作一般按下列顺序进行：在基坑尚未开始开挖之前，先进行潜水疏干降水；在基坑开挖至需要降压的深度后，再开始抽取承压水以逐步降低承压水的水头，二者之间存在一个时间差。而该方法在进行潜水疏干性降水的同时也开始抽取承压水，承压水抽水时间比前一种施工方法(即疏干井和降压井分别布置时)长，抽水量大。在很多基坑工程中，承压含水层未被隔水帷幕完全隔断，坑内外承压含水层存在水力联系，基坑内抽取承压水将导致坑外承压水位下降，从而引起坑外地基变形、地面沉降等问题，抽水时间越长，对周围环境影响越大。因此，该方法的主要缺点是：在承压含水层未被隔水帷幕完全隔断条件下，应用该方法进行降水施工，在基坑外引起的地面沉降量会比前一种施工方法大一些，这是其不能推广应用的重要原因。

经对现有的技术文献检索发现，申请号为200610086139.8，专利申请的名称为“大面积软地基处理分层分遍电渗降水联合真空降水方法”，该技术采用分层分遍电渗降水联合真空降水方法，应用于大面积软地基的加固处理。该方法在深层布置电渗井点管电渗降水，浅层布置真空井点管抽真空降水，深层电渗井点管与浅层真空井点管间隔布置，分两遍进行降水施工：前一遍采用深层电渗井点管降水，后一遍在电渗降水施工区域采用浅层真空井点管降水。该降水方法井数量多、处理深度较小，工程造价高，只局限于软土地基的降水加固处理，不适用于基坑降水。

发明内容

本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种能综合上述两种施工方案优点的可控式一井分层降水的施工方法，通过对井结构进行改进性设计和采用相应的降水施工操作，实现使用一口井解决潜水的疏干和承压水的降压(或疏干)问题，既能大幅度降低施工费用，又能有效地减少对周围环境的影响，同时缩短了基坑开挖周期，施工方法简单可靠，经济实用。该方法尤其适用于基坑开挖底面位于承压含水层中的基坑降水工程。

本发明是通过以下技术方案实现的，包括以下步骤：

(1)降水井采用两段或者两段以上滤水管设计，潜水含水层和承压含水层中分别有一段或多段滤水管，虑水管与虑水管之间采用井管连接，降水井的最底端可根据需要设置沉淀管。

(2)降水井施工时，在井内，潜水含水层与承压含水层之间的一段井管中安装可控止水装置，用该可控止水装置隔绝潜水和承压水在井内的联系，并实现降水的可控制性；

(3)成井施工时，在井管外的井壁与孔壁之间、潜水含水层与承压含水层之间的隔水层处设置止水段，用该止水段隔绝潜水含水层与承压含水层在井外的水力联系；