页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水施工工法制造技术

一种页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系及其施工方法，用于基础人工挖孔桩开挖遇地下水渗流情况，孔内形成单向性涌流的工程，包括基础人工挖孔桩和截流人工挖孔桩，截流人工挖孔桩靠近基础人工挖孔桩设置，位于单向性渗流形成的涌流通道上。本发明专利技术施工方法来源于物理学中的“U”型管原理，截流人工挖孔桩同时与基础人工挖孔桩及湖水形成三个高低不同的U型管，其中截流人工挖孔桩比基础人工挖孔桩持力层深约500mm，当基础人工挖孔桩进行施工时，通过截流人工挖孔桩将渗流湖水拦截，并用潜水泵将截流人工挖孔桩中水排至孔外，从而使要施工的基础人工挖孔桩中渗流的水量保持最小，保证了施工质量的同时，也保证了施工环境的安全。

Construction method of single direction inrush and manual hole digging pile dewatering in shale geology

One kind of unidirectional inrush artificial digging pile precipitation system and its construction method in shale geology are used for the foundation artificial digging pile excavation in the groundwater seepage situation, and the unidirectional inrush is formed in the hole, including the foundation artificial digging pile and the intercepting artificial digging pile, the intercepting artificial digging pile is close to the foundation manual excavation pile setting. In the inrush channel formed by unidirectional percolation. The construction method of the invention is derived from the \U\ tube principle in physics. The intercepting manual digging pile and the base manual digging pile and lake water form three different U pipes with different height, in which the intercepting artificial digging pile is about 500mm deeper than the base of the base manual digging pile, and when the base manual digging pile is constructed, the artificial digging pile is cut through the flow. The water is intercepted by the hole digging pile and the water is discharged into the hole by the submersible pump. The water flow in the foundation for the construction is kept minimum, and the quality of the construction is ensured, and the safety of the construction environment is ensured.

【技术实现步骤摘要】
页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水施工工法
本专利技术涉及人工挖孔桩降水施工领域，特别涉及一种页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系及其施工方法，适用于页岩层中人工挖孔桩开挖遇地下水渗流情况，导致孔内形成单向性涌流的工程。
技术介绍
随着建筑工程地基与基础施工技术的发展，各类型基础施工降水技术日趋完善，但往往还不能满足工程师们对新型降水技术的追求与探索。目前，主要解决地基与基础工程降水施工难题的方法有轻型井点降水、喷射井点降水、电渗井点降水、管井井点降水等，这些降水工艺各有利弊，所适应的工程施工环境也不尽相同。在页岩地质工程中，在地理位置毗邻海湖的人工挖孔桩施工中，由于施工环境复杂，难度较大，在人工挖孔桩基础施工时极易出现页岩地质中单向线性湖水渗流，导致部分单体楼栋的个别人工挖孔桩无法施工，现有施工方法井点降水、管井降水等施工方案均不能有效解决问题，因此急需一种新型的人工挖孔桩施工降水技术。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系及其施工方法，解决页岩地质工程中、在地理位置毗邻海湖的人工挖孔桩施工中、由于施工环境复杂、难度较大、在人工挖孔桩基础施工时极易出现页岩地质中单向线性湖水渗流、导致部分单体楼栋的个别人工挖孔桩无法施工、现有施工方法井点降水、管井降水等施工方案均不能有效实行的技术问题。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系，用于基础人工挖孔桩开挖遇地下水渗流情况，导致孔内形成单向性涌流的工程，包括基础人工挖孔桩和水源，其特征在于：还包括截流人工挖孔桩，所述截流人工挖孔桩靠近基础人工挖孔桩设置，位于水源向基础人工挖孔桩单向性渗流形成的涌流通道上；所述截流人工挖孔桩的深度比基础人工挖孔桩深，两者形成“U”型管结构；所述截流人工挖孔桩内设潜水泵，所述潜水泵连接排水管，所述排水管将水输送到地上。作为本专利技术的优选技术方案，所述截流人工挖孔桩的深度比基础人工挖孔桩深300～1000m。进一步优选的，所述截流人工挖孔桩的深度比基础人工挖孔桩深500m。进一步优选的，所述截流人工挖孔桩与基础人工挖孔桩之间的中心距离为1900mm～4000mm。进一步优选的，所述截流人工挖孔桩与基础人工挖孔桩之间的中心距离为2500m。进一步优选的，所述截流人工挖孔桩的直径为A，基础人工挖孔桩的直径为B，则满足A≥B+1/2B。此外，本专利技术还提供上述页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、施工前准备：准备并检查施工机械和设备，确保处于安全待用状态；步骤二、探明渗流方向：根据基础人工挖孔桩内渗流水渗流点来确定渗流的方向，同时根据渗流的水量来确定截流人工挖孔桩开挖的直径及开挖的深度；步骤三、测量放线：根据基础人工挖孔桩内水流渗流方向确定截流人工挖孔桩拦截位置，确定桩心位置，放出开挖线；步骤四、截流人工挖孔桩的施工：根据预设的开挖直径及深度进行截流人工挖孔桩的施工；步骤五、设置潜水泵和排水管：在截流人工挖孔桩内设潜水泵，潜水泵连接排水管，排水管的尾端在地面之上固定；步骤六、截流人工挖孔桩降水：当基础人工挖孔桩进行施工时，截流人工挖孔桩将渗流水拦截，启动潜水泵将截流人工挖孔桩中的水排至孔外，使要施工的基础人工挖孔桩中渗流的水量保持最小；步骤七、截流人工挖孔桩回填：在基础人工挖孔桩施工完成后，及时将截流人工挖孔桩进行回填，避免结构主体施工时受到影响，至此，降水施工完成。其中，所述步骤四中，截流人工挖孔桩的施工方法包括如下步骤：步骤1、桩身土方开挖：从上至下逐层进行土层开挖，每层开挖深度一般为不超过1000mm；步骤2、支设桩身护壁模板:采用定型组合式钢模板分块拼装而成，施工时按照拆上节、支下节的顺序循环周转使用，模板间用U形卡连接，上下各设一道型钢圈顶紧，模板底部用短钢筋固定，模板中心用木方十字型支撑;步骤3、浇筑桩身护壁混凝土:现场搅拌护壁混凝土，人工浇筑并手工捣实,混凝土强度等级为C30，第一节护壁混凝土高出地面200mm，其高出部分宽100mm,当混凝土强度达到5Mpa以上时进行下层土方的开挖。优选的，所述步骤二中，所述截流人工挖孔桩（2）的直径为A，基础人工挖孔桩（1）的直径为B，则满足A≥B+1/2B。此外，所述步骤一中，就地使用基础人工挖孔桩的开挖设备及机械。本专利技术人工挖孔桩施工遇到贯通渗流湖水施工工艺来源于物理学中的“U”型管原理，在渗流严重的基础人工挖孔桩外侧开挖的一口直径1.2米（其中基础人工挖孔桩直径为0.8mm）的截流人工挖孔桩（如图1），将基础人工挖孔桩中渗流的水流进行拦截，截流人工挖孔桩同时与基础人工挖孔桩及湖水形成三个高低不同的U型管，其中截流人工挖孔桩比基础人工挖孔桩持力层深约500mm（如图2），当基础人工挖孔桩进行施工时，通过截流人工挖孔桩将渗流湖水拦截，并用潜水泵将截流人工挖孔桩中水排至孔外，从而使要施工的基础人工挖孔桩中渗流的水量保持最小，保证了施工质量的同时，也保证了施工环境的安全。与现有技术相比，本专利技术的技术优势在于：1、与其它类似的降水方法相比，能够更加精准有效的实现人工挖孔桩的降水，有效解决单根人工挖孔桩单向性渗流问题，按照传统的降水措施，如轻型井点降水、管径降水等，桩内的渗水量无法预估，无法精准的降水，然而采用《人工挖孔桩施工遇循环水降水施工工法》，经过项目部各个工程师及相关专家的多项讨论，在能够保证精准有效降水的前提下，保证了施工质量和施工安全；2、经济合理，以人工挖孔桩中单项流通降水施工为例，如某项目中，使用轻型井点降水施工，大型机械进出场费约2000元，井点降水施工费用估算约100000元，而采用本专利技术人工挖孔桩降水井降水，土方开挖量共计8m³，费用1万元，护臂浇筑费用4000元，降水费用7000元，大大节约了施工成本；3、在施工时可以就地使用其他人工挖孔桩的开挖设备及机械，避免在次使用其他大型降水机械，造成额外的费用，针对上述项目采用此工法可节约81000元；4、降水时，根据施工地理位置、渗流情况可以小范围的确定降水井的大小及位置，避免使用大面积开挖造成不必要的劳力和经济的投入，符合绿色环保施工理念，未对周围环境造成影响。在实际工程施工实践中，特针对渗流严重的人工挖孔桩基础，做了相应的应用，效果明显，在保证施工进度和质量的前提下，也保证了施工的安全；该工艺成功实施后，顺利的攻克了中分化页岩层中单向线性流通湖水的渗流难题，其实践应用效果显著，得到一致好评。附图说明通过结合以下附图所作的详细描述，本专利技术的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本专利技术，其中：图1本专利技术涉及的人工挖孔桩降水体系平面布置图；图2本专利技术涉及的人工挖孔桩降水体系水流渗流剖面示意图；附图标记：1-基础人工挖孔桩、2-截流人工挖孔桩、3-水源、4-桩基础、5-中风化页岩层、6-潜水泵、7-排水管。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本专利技术的页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系及其施工方法的实施例。在此记载的实施例为本专利技术的特定的具体实施方式，用于说明本专利技术的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本专利技术实施方式及本专利技术范围的限制。除在此记载的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系，用于基础人工挖孔桩（1）开挖遇地下水渗流情况，导致孔内形成单向性涌流的工程，包括基础人工挖孔桩（1）和水源（3），其特征在于：还包括截流人工挖孔桩（2），所述截流人工挖孔桩（2）靠近基础人工挖孔桩（1）设置，位于水源（3）向基础人工挖孔桩（1）单向性渗流形成的涌流通道上；所述截流人工挖孔桩（2）的深度比基础人工挖孔桩（1）深，两者形成“U”型管结构；所述截流人工挖孔桩（2）内设潜水泵（6），所述潜水泵（6）连接排水管（7），所述排水管（7）将水输送到地上。

【技术特征摘要】
1.页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系，用于基础人工挖孔桩（1）开挖遇地下水渗流情况，导致孔内形成单向性涌流的工程，包括基础人工挖孔桩（1）和水源（3），其特征在于：还包括截流人工挖孔桩（2），所述截流人工挖孔桩（2）靠近基础人工挖孔桩（1）设置，位于水源（3）向基础人工挖孔桩（1）单向性渗流形成的涌流通道上；所述截流人工挖孔桩（2）的深度比基础人工挖孔桩（1）深，两者形成“U”型管结构；所述截流人工挖孔桩（2）内设潜水泵（6），所述潜水泵（6）连接排水管（7），所述排水管（7）将水输送到地上。2.根据权利要求1所述的页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系，其特征在于：所述截流人工挖孔桩（2）的深度比基础人工挖孔桩（1）深300～1000m。3.根据权利要求1所述的页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系，其特征在于：所述截流人工挖孔桩（2）的深度比基础人工挖孔桩（1）深500m。4.根据权利要求1所述的页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系，其特征在于：所述截流人工挖孔桩（2）与基础人工挖孔桩（1）之间的中心距离为1900mm～4000mm。5.根据权利要求1所述的页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系，其特征在于：所述截流人工挖孔桩（2）与基础人工挖孔桩（1）之间的中心距离为2500mm。6.根据权利要求1所述的页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系，其特征在于：所述截流人工挖孔桩（2）的直径为A，基础人工挖孔桩（1）的直径为B，则满足A≥B+1/2B。7.一种权利要求1-6任意一项所述的页岩地质中单向性涌流人工挖孔桩降水体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、施工前准备：准备并检查施工机械和设备，确保处于安全待用状态；步骤二、探明渗流方向：根据基础人工挖孔桩（1）内渗流水渗流点来确定渗流的方向，同时根据渗流的水量来确定截流人工挖孔桩（2）开挖的直径及开挖的深度；步骤三、测量放线：根据基础人工挖孔桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：温磊，张淼，况建，高洁，宋卓亚，
申请(专利权)人：泛华建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11