一种控制承压水降水系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种控制承压水降水系统，包括穿透粉砂夹粉质粘土的悬挂式止水帷幕、将过滤管设置在粉砂夹粉质粘土的弱透水层中的浅井真空管井和将过滤管设置在粉砂夹粉质粘土以下强透水层中的深井管井，所述浅井真空管井和深井管井位于悬挂式止水帷幕所围区域中。本实用新型专利技术充分考虑不同地层的特点，按需降水，减小对基坑周边环境的影响，节省造价，减少流砂、流土、突涌的可能性，增加基坑安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种控制承压水降水系统
本技术涉及超深基坑开挖承压水控制工程，特别涉及一种控制承压水降水系统。
技术介绍
近年来，随着城市的快速建设，城市用地日趋紧张，促使城市建筑不断地向地上和地下发展，掀起了新一轮的地下空间开发热潮，导致基坑开挖工程朝着更大、更深、更难方向发展。其中，基坑开挖过程中承压水如何控制是难点，既要保证不突涌、周边环境安全，又要尽量少的抽取地下水。如果承压水未得到较好的控制，往往会造成灾难性的后果。 长江I级阶地的地层为湖积、冲积、洪积相沉积物，一般具有典型的上细下粗二元结构。在湖塘地带上部地层为几米?十几米的淤泥质土、饱和的软塑、可塑粉质粘土、粘土 ；中部为粉砂夹粉质粘土，厚几米?十米；下部为细砂；底部为粗中砂、砂砾石或卵石层。 I级阶地根据离长江距离可分为前缘段、中间段、后缘段三个不同地段，三个不同的地段土层分布结构具有一定的变化规律。靠近长江的前缘段上层沉积有粉土、粉砂层，其下为黏土层，而黏土层以下的粉砂夹粉质粘土非常薄。 中间段浅部大面积分布有淤泥质软土层，下部的粉砂夹粉质粘土逐渐增厚。远离长江的后缘段浅部依然有成片的淤泥质软土分布，最明显的特点是下部的粉砂夹粉质粘土非常厚，一般7?15米厚，有的一直到基岩都是交互层。 长江I级阶段土层结构不同，导致地下水的类型也不同。常见的地下水类型有:上层滞水、潜水、承压水。 其中承压水主要赋存于上部粘性土与基岩之间的粉土、粉砂、粉细砂、粗砂及卵石层中，与长江水力连系紧密。其中根据土层分布可将承压水细分为两类:一类为粉砂夹粉质粘土弱透水层，一类为粉砂、粉细砂、卵石层中的强透水层。长江I级阶地中间段及远离长江边缘段，粉砂夹粉质粘土较厚，渗透系数较小，一般为10_5?10_4cm/s，并且水平渗透系数远远大于垂直渗透系数，与长江有一定的水力连系，为弱承压水含水层。下部至基岩之间粉砂、粉细砂、卵石层，渗透系数较大，一般为10_3?10_2cm/s，与长江水力连系紧密，为强承压水含水层。 长江I级阶地承压水控制难度极大，随着基坑向更大、更深、周边环境更复杂发展，承压水控制成败直接关系到基坑的成败。针对中间段与远离长江的边缘段，粉砂夹粉质粘土较厚的特点，对基坑底部还存在较厚的粉砂夹粉质粘土的深基坑工程，传统方法上采用深井管井降水很难疏排互层中的地下水；由于粉砂夹粉质粘土的各向异性、承压性、水量大等特点，单纯采用轻型井点也很难疏排该层中的地下水。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是提供一种控制承压水降水系统，这种系统具有安全可靠、造价经济、减少抽水等优点。 为实现上述技术目的，本技术采用以下技术方案: 一种控制承压水降水系统，包括穿透粉砂夹粉质粘土弱透水层的悬挂式止水帷幕、将过滤管设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层中的浅井真空管井和将过滤管设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层以下强透水层中的深井管井，所述浅井真空管井和深井管井位于悬挂式止水帷幕所围区域中。 所述悬挂式止水帷幕为四周封闭且底部不封闭的止水帷幕。 上述浅井真空管井内设置有泵量为10?30m3/h的潜水泵一；深井管井内设置有泵量为50?80m3/h的潜水泵二。 上述浅井真空管井从上至下依次为实管、过滤管和沉淀管，将过滤管设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层中，潜水泵一位于过滤管内，真空泵位于浅井真空管井过滤管内。 上述深井管井从上至下依次为实管、过滤管和沉淀管，将过滤管设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层以下强透水层中，潜水泵二位于深井管井过滤管内。 本技术具有以下优点: 1.减少流砂、流土、突涌的可能性，增加基坑安全性 粉砂夹粉质粘土的渗透系数约为10_5?10_4cm/s，为弱透水性的承压含水层，称作弱透水层，具有弱承压性；下部砂层、卵石层的渗透系数约为10_3?10_2cm/s，为强透水性的承压含水层，称作强透水层，具有强承压性。人们往往很重视强透水层中承压水的控制，而容易忽视弱透水层中地下水的控制。实际工程中，经常因未控制好弱透水层中地下水而造成流土、流砂、局部隆起等工程现象，导致坑外地面沉降过大，支护结构变形较大，对周边环境造成破坏性的影响，其教训是惨痛的。采用本技术控制地下水，止水帷幕穿过粉砂夹粉质粘土，深井管井将承压水水头降低到粉砂夹粉质粘土以下，浅井真空管井疏干粉砂夹粉质粘土中弱承压水。控制好粉砂夹粉质粘土中弱承压水，可大大减少流土、流砂、局部隆起等不利现象，提闻了基坑的安全性。 2.相对尽可能的少抽取地下水在该类土层开挖基坑，较常规的地下水控制方法是采用悬挂式止水帷幕结合深井管井降水，由于下部强透水层渗透系数大，补给快，与长江水力连系紧密，为满足基坑不发生突涌现象，降低承压水水位，而需要大量抽取强透水层中地下水。 采用本技术控制承压水，粉砂夹粉质粘土渗透性相对较小，垂直渗透性小于水平渗透性，浅井真空管井利用负压可顺利疏干粉砂夹粉质粘土中地下水，而粉砂夹粉质粘土与长江水力联系相对较弱，补给较慢，因此无需大量抽取地下水就能降低粉砂夹粉质粘土中弱承压水水头，满足基坑开挖作业面的需要。 3.减少对周边环境的影响 常规的采用悬挂式止水帷幕结合深井管井降水方法需要大量长时间抽取地下水，对周边环境影响大，且影响的范围广。而采用本技术控制地下水，抽取水量少，且粉砂夹粉质粘土采用止水帷幕隔断与外力联系，并通过设置在粉砂夹粉质粘土的弱透水层中的浅井真空管井滤水管，利用真空泵抽取井管中的空气，使井管内真空度不小于65kPa，井管内外产生压力差，利用负压将粉砂夹粉质粘土中水汇集于井管后采用小泵量的潜水泵按需抽水；对周边环境影响小，影响的范围也小。 4.造价经济 相对于落底式止水帷幕+管井疏干降水，采用本技术控制承压水具有造价经济，施工简便等优点。 综上所述本技术具有安全可靠、造价经济、减少抽水等优点。 【附图说明】 图1是本技术的平面图； 图2是本技术的剖面图； 图3是本技术浅井真空管井结构图； 图4是本技术深井管井结构图。 其中:1 一浅井真空管井、2—深井管井、3—悬挂式止水帷幕、4一粉砂夹粉质粘土弱透水层、5—粉砂、粉细砂、卵石层强透水层、6—实管、7—过滤管、8—沉淀管、9 一潜水泵一、10—真空泵、11一潜水泵二。 【具体实施方式】 本技术包括穿透粉砂夹粉质粘土弱透水层4的悬挂式止水帷幕3、将过滤管7设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层4以下强透水层5中的深井管井2和将过滤管7设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层4中的浅井真空管井I，所述悬挂式止水帷幕3为四周封闭且底部不封闭的止水帷幕，所述浅井真空管井I和深井管井2位于悬挂式止水帷幕3所围区域中。 上述浅井真空管井I内设置有泵量为10?30m3/h的潜水泵一 9 ;深井管井2内设置有泵量为50?80m3/h的潜水泵二 11。 上述浅井真空管井I从上至下依次为实管6、过滤管7和沉淀管8，过滤管7设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层4以下强透水层中，潜水泵一 9位于过滤管7内，真空泵10位于浅井真空管井I实管6内。 上述深井管井2从上至下依次为实管6、过滤管7和沉淀管8，将过滤管7设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层4以下强透水层5中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制承压水降水系统，其特征在于：包括穿透粉砂夹粉质粘土弱透水层的悬挂式止水帷幕、将过滤管设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层中的浅井真空管井和将过滤管设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层以下强透水层中的深井管井，所述浅井真空管井和深井管井位于悬挂式止水帷幕所围区域中。

【技术特征摘要】
1.一种控制承压水降水系统，其特征在于:包括穿透粉砂夹粉质粘土弱透水层的悬挂式止水帷幕、将过滤管设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层中的浅井真空管井和将过滤管设置在粉砂夹粉质粘土弱透水层以下强透水层中的深井管井，所述浅井真空管井和深井管井位于悬挂式止水帷幕所围区域中。2.根据权利要求1所述的控制承压水降水系统，其特征在于:所述悬挂式止水帷幕为四周封闭且底部不封闭的止水帷幕。3.根据权利要求1或2所述的控制承压水降水系统，其特征在于:浅井真空管井内设置有真空泵和泵量...

【专利技术属性】
技术研发人员：马郧，郭运，刘佑祥，龙雄华，张杨，范晓峰，龙晓东，罗春雨，李松，杜金龙，朱佳，
申请(专利权)人：中南勘察设计院湖北有限责任公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42