[发明专利]基于降压减渗的强透水地层深基坑地下水控制方法及结构

说明书

本发明公开了一种基于降压减渗的强透水地层深基坑地下水控制方法，在强透水地层条件下进行基坑开挖施工时，在基坑四周设置不透水的围护结构，在基坑底部设置具有一定强度并能部分透水的、渗透系数为基坑底部原地层渗透系数1%～2%的降压减渗层来对地下水进行控制，允许部分地下水通过降压减渗层渗入基坑，降低作用于基坑底部降压减渗层的水压力。本发明施工难度小，工程造价低，对基坑周边环境影响小，便于工程应用。

技术领域

本发明涉及深基坑施工地下水的处理领域，特别是一种基于降压减渗的强透水地层深基坑地下水控制方法及结构。

背景技术

在强透水地层进行深基坑开挖施工时，必须对地下水进行控制，否则极易导致基坑底部产生管涌、流砂、基坑底部失稳、整个基坑失稳坍塌等工程事故。

目前国内外对强透水地层深基坑施工地下水控制方法主要有以下几种。

（1）敞开式排水法。该方法不设置任何隔水帷幕措施，直接在基坑内设置降水井将基坑内的地下水排出基坑外。该方法由于基坑内外地下水连通，基坑施工过程中需要排出大量的地下水，排水费用高，代价大，基坑降水会导致基坑周边地层出现显著沉降，影响基坑周边建筑物的使用安全。因此该方法一般只在水位降深较小时才有。

（2）竖向止水帷幕法。该方法在深基坑外侧采用地下连续墙或搅拌桩等作为竖向止水帷幕，竖向止水帷幕底部伸入基岩隔水层中，完全阻断基坑内外的水力联系，基坑开挖施工中仅需排除基坑内部的地下水即可。该方法对隔水层埋藏深度较浅时较为实用，当基坑底部隔水层埋藏较深时，竖向止水帷幕施工难度大，代价高，施工质量不能保证，经常出现帷幕渗漏水导致的基坑失稳等工程事故。

（3）竖向悬挂式止水帷幕。该方法针对基坑底部隔水层埋藏深度较大的情况，仍采用竖向止水帷幕，但帷幕深度较小，没有伸入隔水层，基坑施工中在基坑内部采用排水井进行抽水。该方法能一定程度上减小基坑的排水量，但由于竖向帷幕没有隔断基坑内外地下水的联系，基坑施工过程中仍需要排出大量的地下水，排水费用高，代价大，基坑降水会导致基坑周边地层出现显著沉降，影响基坑周边建筑物的使用安全；特别对于临近江河的深基坑，基坑内的地下水位难以降到预定深度，排水费用极高。

（4）水平封底法。该方法同样针对基坑底部隔水层埋藏深度较大的情况，采用竖向止水帷幕和水平封底帷幕联合进行地下水控制，基坑开挖施工中也仅需排除基坑内部的地下水即可。该方法也完全隔断了基坑内外地下水的水力联系，基坑开挖施工中仅需排除基坑内部的地下水，但该方法基坑底部的水平封底帷幕承受了极大的地下水压力和土压力，极易导致水平封底帷幕在水土压力的联合作用下产生破坏，因此实际施工中需要将水平封底帷幕设置在基坑底板以下15-25m左右的深度，相应的竖向帷幕也需要设置到对应的深度，水平及竖向帷幕施工难度均很大，代价高，施工质量也不能保证。

综合以上分析可知，目前国内外既有的强透水地层深基坑开挖施工地下水的控制方法主要为全排水和全封堵两种方式。全排水方法排水费用高，对周边的环境影响大，在基坑周边有水源时降水难度大。全封堵方法施工难度大，代价高，施工质量难以保证。

因此，研制一种新的、安全可靠、施工难度小，工程造价低的强透水地层深基坑施工地下水控制结构已为急需。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种施工难度小，工程造价低，便于工程应用的基于降压减渗的强透水地层深基坑地下水控制方法及结构。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于降压减渗的强透水地层深基坑地下水控制方法，在强透水地层条件下进行基坑开挖施工时，在基坑底部设置具有一定强度并能部分透水的降压减渗层来对地下水进行控制，该降压减渗层渗透系数为基坑底部原地层渗透系数的1%～2%，允许部分地下水通过降压减渗层渗入基坑，降低作用于基坑底部降压减渗层的水压力，该降压减渗层强度为5~8MPa。