本發(fā)明設(shè)計(jì)一種建筑工程地下基礎(chǔ)的施工結(jié)構(gòu)以及施工方法。

背景技術(shù)：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，為了更充分地利用土地，一方面，高層、超高層建筑不斷增加，另一方面，人們也越來(lái)越多地利用地下空間，建設(shè)大規(guī)模的市政工程如地下停車(chē)場(chǎng)、大型地鐵車(chē)站、地下變電站、地下商場(chǎng)、地下民防工事等。無(wú)論是高層建筑深基礎(chǔ)的施工，還是地下空間的利用，都需要進(jìn)行大規(guī)模的地下開(kāi)挖，促使基坑工程快速發(fā)展。

基坑工程施工過(guò)程中，基坑降水技術(shù)對(duì)工程質(zhì)量的保證起著非常重要的作用，基坑降水往往是決定深基坑工程成敗的一個(gè)重要因素。基坑降水法就是把地下水位通過(guò)井點(diǎn)的方法進(jìn)行降低。其中，對(duì)基坑降水在施工過(guò)程中處理地下水是非常重要的，如果沒(méi)有做好基坑降水，就可能出現(xiàn)因流砂現(xiàn)象而出現(xiàn)的塌方和地址破壞而影響施工的進(jìn)行，同時(shí)內(nèi)部基坑土體發(fā)生較大的位移，會(huì)影響鄰近建筑物的安全。

對(duì)基坑降水進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)，通常根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果對(duì)含水層進(jìn)行劃分劃成兩個(gè)部分：第一層含水層較淺，為潛水含水層，地層主要由粉砂和粉土組成，在基坑降水時(shí)需要進(jìn)行疏干：第二層為較深處的承壓含水層，主要來(lái)自大氣降水和生活用水的滲漏補(bǔ)給，基坑開(kāi)挖至一定深度時(shí)形成基坑突涌需要采用對(duì)于承壓含水層進(jìn)行減壓降水。

現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于基坑的降水通常采用在潛水含水層和承壓含水層分別設(shè)置疏干井和降壓井的方式，在基坑開(kāi)挖前使用疏干井對(duì)潛水含水層進(jìn)行疏干，在基坑開(kāi)挖到承壓含水層后，通過(guò)降壓井對(duì)承壓含水層進(jìn)行減壓直到基坑強(qiáng)度符合條件。但是該方法使使得基坑工程中管井?dāng)?shù)量多，施工成本大，施工操作過(guò)程拉長(zhǎng)，給施工帶來(lái)不便。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，在200710041603的發(fā)明專(zhuān)利中提出了一種改進(jìn)的基坑降水施工結(jié)構(gòu)，其將疏干井和降壓井合而為一，在井管中設(shè)置可控止水裝置，在進(jìn)行潛水含水層疏干時(shí)關(guān)閉可控止水裝置，使用潛水泵進(jìn)行排水；在開(kāi)挖到承壓含水層時(shí)，開(kāi)啟可控止水裝置，取出潛水泵，將深井泵置于底部，進(jìn)行減壓降水。通過(guò)該方法，能夠減少布井?dāng)?shù)量，降低施工費(fèi)用，節(jié)約施工成本。但是，該發(fā)明中需要在管井中設(shè)置可控止水裝置避免潛水含水層抽水抽取到承壓含水層的水，其設(shè)置復(fù)雜，在疏干和降壓的過(guò)程中需要進(jìn)行可控止水裝置狀態(tài)的切換，開(kāi)啟和關(guān)閉并不方便，并且需要進(jìn)行潛水泵和深井泵的替換。

在先發(fā)明提出了一種改進(jìn)的軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)以及施工方法，能夠?qū)崿F(xiàn)將疏干井和降壓井合并，同時(shí)不需要設(shè)置可控止水裝置，也不需要進(jìn)行潛水泵和深井泵的替換。但是，對(duì)于承壓含水層使用深水泵進(jìn)行降水，只適用于中、強(qiáng)透水層，對(duì)于滲透系數(shù)較小的軟土地基，很難處理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

作為本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)，包括：電滲井管，潛水井管，隔水層，陽(yáng)級(jí)棒；所述潛水井管布置為第一深度，所述電滲井管布置為大于第一深度的第二深度；所述電滲井管設(shè)置為第一管徑，所述潛水井管設(shè)置為大于第一管徑的第二管徑；所述電滲井管設(shè)置于所述潛水井管內(nèi)，與所述潛水井管同心設(shè)置；所述隔水層設(shè)置于所述電滲井管和潛水井管之間的環(huán)狀通道內(nèi)；所述電滲井管內(nèi)部形成電滲降水通道，所述潛水井管與所述電滲井管之間形成潛水井管降水通道；所述陽(yáng)級(jí)棒對(duì)應(yīng)于所述電滲井管設(shè)置，陽(yáng)級(jí)棒和電滲井管分別與供電電路的陽(yáng)極和陰級(jí)相連接，形成電滲降水回路。

優(yōu)選的，所述第一深度對(duì)應(yīng)于地基潛水含水層深度；所述第二深度對(duì)應(yīng)于地基承壓含水層深度。

優(yōu)選的，所述陽(yáng)極棒的深度大于所述電滲井管深度。

優(yōu)選的，所述陽(yáng)極棒的深度比所述電滲井管深度大50～100cm。

優(yōu)選的，所述陽(yáng)極棒與所述電滲井管間隔設(shè)置。

優(yōu)選的，所述隔水層設(shè)置于潛水含水層與所述地基承壓含水層之間。

優(yōu)選的，所述電滲井管為鋁管。

優(yōu)選的，所述電滲井管低于所述隔水層的管壁設(shè)置透水通孔，高于所述隔水層的管壁設(shè)置為密封狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述潛水井管管徑為所述電滲井管管徑的1.4~1.7倍。

優(yōu)選的，所述電滲井管高于所述隔水層的管壁外表面噴涂一層絕緣漆，使其與潛水井管電絕緣。

優(yōu)選的，所述軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)用于基坑降水施工。

優(yōu)選的，所述陽(yáng)極棒套從頂部開(kāi)始設(shè)一層硅橡膠層，所述硅橡膠層的深度位于潛水含水層與地基承壓含水層之間的中間層。

作為發(fā)明的另外一個(gè)方面，提供上述軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)的降水施工方法，包括如下步驟：（1）設(shè)置完畢軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)；（2）基坑開(kāi)挖前，通過(guò)潛水井管對(duì)于潛水含水層進(jìn)行疏干性降水；（3）進(jìn)行基坑開(kāi)挖，基坑開(kāi)挖到需要降壓的深度后，根據(jù)開(kāi)挖進(jìn)度通過(guò)電滲井管間歇對(duì)于承壓含水層進(jìn)行降水，控制地下水位；（4）基坑開(kāi)挖完畢并且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到要求，結(jié)束降水施工。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3是本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將使用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的僅僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些實(shí)施例獲取其他的技術(shù)方案，也屬于本發(fā)明的公開(kāi)范圍。

本發(fā)明實(shí)施例的軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)，參見(jiàn)圖1，包括：潛水井管10，電滲井管20，隔水層30，陽(yáng)級(jí)棒40。潛水井管10，用于基坑施工前潛水含水層內(nèi)含水的疏干，其為圓形管道，管壁設(shè)置透水通孔，深度為在潛水含水層和承壓含水層的中間層位置。潛水井管10外填充濾料，濾料可以是填砂。

電滲井管20用于承壓含水層進(jìn)行降壓，其底部設(shè)置于承壓含水層內(nèi)。電滲井管20為圓形管路，設(shè)置于潛水井管10內(nèi)，與潛水井管10同心設(shè)置?？梢允褂娩X管作為電滲井管20。潛水井管10管徑為電滲井管20管徑的1.4~1.7倍，從而潛水井管10與電滲井管20之間形成用于潛水含水層疏干的降水通道11。

電滲井管20的頂部與潛水井管10一致，電滲井管20的深度大于潛水井管10的深度，設(shè)置于承壓含水層內(nèi)。電滲井管20的底部設(shè)置隔水層23，隔水層23可以使用例如粘土防滲層。

在潛水井管10的底部以及電滲井管20外環(huán)外設(shè)置隔水層30，隔水層30的深度設(shè)置于潛水含水層與承壓含水層之間。隔水層30可以設(shè)置為例如粘土防滲層。

電滲井管20包括第一部分21以及第二部分22，第一部分21為低于隔水層30的部分，其管壁設(shè)置透水通孔，用于引入承壓含水層的水；第二部分22為高于隔水層30的部分，其管壁設(shè)置為密封狀態(tài)。電滲井管20內(nèi)形成承壓含水層的降水通道24。優(yōu)選的，可以在電滲井管20的第一部分外表面噴涂一層絕緣漆，使其與潛水井管10電絕緣，從而在電滲降水時(shí)減少電流泄漏。

陽(yáng)級(jí)棒40對(duì)應(yīng)于電滲井管20設(shè)置，例如陽(yáng)極棒40可以與電滲井管20間隔設(shè)置，陽(yáng)極棒40可以使用鋼管或者鋼筋作為材料。陽(yáng)級(jí)棒40和電滲井管50分別與供電電路的陽(yáng)極和陰級(jí)相連接，形成電滲降水回路。優(yōu)選的，使用鋼管作為陽(yáng)極棒40的材料，在鋼管上進(jìn)行橫向拉縫，使鋼管管壁存在細(xì)縫，從而使陽(yáng)極棒40反應(yīng)生成的氣體排出，從而使陽(yáng)極棒40與土體緊密接觸。進(jìn)一步優(yōu)選的，可以在陽(yáng)極棒套40從頂部開(kāi)始設(shè)一層硅橡膠層，該硅橡膠層的深度位于潛水含水層與地基承壓含水層之間的中間層，從而使陽(yáng)極棒40與潛水層隔水。

本發(fā)明實(shí)施例的軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)，可以在降水通道中設(shè)置濾料層，以在潛水泵40或者深井泵50之前對(duì)于降水進(jìn)行過(guò)濾。

軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)的降水施工方法，包括如下步驟：（1）設(shè)置軟土地基分層降水施工結(jié)構(gòu)；（2）基坑開(kāi)挖前，開(kāi)啟潛水泵40通過(guò)潛水井管10對(duì)于潛水含水層進(jìn)行疏干性降水；（3）進(jìn)行基坑開(kāi)挖，基坑開(kāi)挖到需要降壓的深度后，開(kāi)啟深井泵50根據(jù)開(kāi)挖進(jìn)度通過(guò)電滲井管20間歇對(duì)于承壓含水層進(jìn)行降水，控制地下水位；（4）基坑開(kāi)挖完畢并且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到要求，結(jié)束降水施工。

通過(guò)本發(fā)明上述實(shí)施例的設(shè)置，對(duì)于承壓含水層使用電滲降水，從而對(duì)于滲透系數(shù)較小的軟土地基，也能夠進(jìn)行處理。

發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，可以參見(jiàn)圖2，在電滲井管20底部設(shè)置環(huán)繞其外壁的第一底盤(pán)25，在第一底盤(pán)25上特定位置設(shè)置環(huán)繞其外壁的第二底盤(pán)26；第一底盤(pán)25和第二底盤(pán)26可以通過(guò)螺紋連接與第二管井20固定。第一底盤(pán)25和第二底盤(pán)26的外徑與潛水井管10的管徑相同。通過(guò)這樣的設(shè)置，能夠在潛水含水層進(jìn)行降水時(shí)，固定電滲井管20，避免其出現(xiàn)位置偏移影響基坑降水。

本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例，參見(jiàn)圖3，隔水層30包括左側(cè)部31以及右側(cè)部32，潛水泵40設(shè)置于左側(cè)部31上，設(shè)置隔水層30左側(cè)部31和右側(cè)部32的高度，使右側(cè)部32的高度高于左側(cè)部31的高度，從而使降水通道24的水能夠充分到達(dá)潛水泵40的位置，進(jìn)一步促進(jìn)潛水泵40的排水。

在本發(fā)明提及的所有文獻(xiàn)都在本申請(qǐng)中引用參考，就如同每一篇文獻(xiàn)被單獨(dú)引用作為參考那樣。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的上述公開(kāi)內(nèi)容之后，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，在不脫離本發(fā)明原理前提下，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。