一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系制造技术

本实用新型专利技术公开了一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系。本实用新型专利技术的技术要点是，在基坑支护墙范围内设置有若干口降水井；所述各降水井的平面、立面布置是，降水井以基坑中轴为对称轴分布在基坑中轴两侧至基坑支护墙范围内；降水井深度分布即立面布置是，距离基坑两边支护墙越近的降水井相对较深、距离基坑中轴越近的降水井相对较浅，同时，相邻降水井间距分布即平面布置是，距离基坑两边支护墙越近的相邻降水井间距相对较小、距离基坑中轴越近的相邻降水井间距相对较大。本实用新型专利技术减小了基坑内土体发生背离支护墙的变形，进而减小了支护墙的侧移，从而降低施工风险。

The invention relates to a dewatering well dislocation arrangement system capable of controlling the deformation caused by pre dewatering of foundation pit

The utility model discloses a dewatering well dislocation arrangement system capable of controlling the deformation caused by pre dewatering of a foundation pit. The utility model is characterized in that the foundation pit wall range is provided with a plurality of wells mouth drop; plane and elevation of the dewatering well, dewatering well in foundation pit axial symmetry distribution in foundation pit to pit wall on both sides of the axis range; distribution of precipitation well depth is elevation, precipitation well the distance on both sides of foundation pit retaining wall near the relatively deep foundation pit, dewatering well distance closer to the axis of the relatively shallow, at the same time, the adjacent precipitation well spacing distribution layout that is adjacent to precipitation well distance on both sides of foundation pit retaining wall is relatively small, the closer distance closer to the axis of the foundation pit adjacent wells spacing is relatively large. The utility model reduces the deformation of the soil in the foundation pit from the deformation of the retaining wall, thereby reducing the lateral displacement of the retaining wall, thereby reducing the construction risk.

【技术实现步骤摘要】
一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系
本技术属于基坑工程领域，更具体的说，是涉及一种解决基坑开挖前预降水引起支护墙侧移问题的变形控制体系。
技术介绍
随着我国城市化的发展，城市建筑物密集度远大于从前，越来越多的深基坑工程需要在城市建筑密集区内施工，考虑并减小基坑变形成为了基坑设计、施工时的永恒话题。在天津、上海、杭州等高水位地区，在基坑开挖之前需进行预降水施工以保证基坑开挖施工时有一个较干燥的施工环境。然而，郑刚、曾超峰(2013)在“基坑开挖前潜水降水引起的地下连续墙侧移研究”的文章中发现基坑开挖前的预降水过程会使得支护墙产生较大的向坑内的侧向移动，进而引起坑外地面的沉降，影响周围建筑物的使用安全。ZhengandZeng(2014)在文献“Testandnumericalresearchonwalldeflectionsinducedbypre-excavationdewatering”中表明基坑预降水引起支护墙侧移的机理为：降水井工作后，降水井周围的地下水将汇聚于降水井中，在地下水的定向流动过程中，地下水将施加给土体渗流力，该渗流力使得降水井周围土体发生指向降水井的侧移，对于整个基坑而言总体表现为基坑内土体发生背离支护墙的侧移，支护墙由于变形协调机制因而发生侧移。以上机理说明，在基坑开挖前的预降水过程中，若能想办法减小降水井降水而引起的背离支护墙的渗流力，则可以减小预降水引起的坑内土体背离支护墙的侧移，进而减小支护墙侧移。为此，本技术将设计一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，它相对于目前常规的大致等间距、等长的降水井布置体系而言，不仅能够满足基坑降水的要求，还可以减小预降水过程中背离支护墙的渗流力，甚至使得预降水过程中基坑一定范围内出现较大的指向支护墙的渗流力，从而起到有效限制基坑预降水引起的支护墙侧移及坑外土体与建筑物沉降的作用。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有基坑预降水施工引起支护墙及坑外土体变形的现实问题，提供一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，该体系可以有效限制基坑预降水引起的支护墙侧移及坑外土体与建筑物沉降，从而降低施工安全风险。本技术的目的是通过如下的技术方案来实现的：该种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，在基坑开挖前于基坑侧壁设置有支护墙，在基坑支护墙范围内设置有若干口降水井；其特点是：所述各降水井的平面、立面布置是，降水井以基坑中轴为对称轴分布在基坑中轴两侧至基坑支护墙范围内；降水井深度分布即立面布置是，距离基坑两边支护墙越近的降水井相对较深、距离基坑中轴越近的降水井相对较浅，同时，相邻降水井间距分布即平面布置是，距离基坑两边支护墙越近的相邻降水井间距相对较小、距离基坑中轴越近的相邻降水井间距相对较大。具体的，在基坑中轴至基坑支护墙同一竖直截面的垂直距离间至少布置有2口降水井，距离基坑支护墙由近及远分别为降水井(1)、降水井(2)、…、降水井(n)；当基坑中轴与支护墙同一竖直截面的垂直距离间只能布置2口降水井时，所述降水井(1)的深度为基坑设计深度的1.25～1.3倍，所述降水井(2)的深度为基坑设计深度的0.85～0.9倍；所述降水井(1)与基坑支护墙的间距为1～2m，所述降水井(2)与降水井(1)的间距为4～6m；当基坑中轴与支护墙同一竖直截面的垂直距离间能布置3口及以上数量降水井时，所述降水井(1)的深度为基坑设计深度的1.25～1.3倍，所述降水井(n)的深度为基坑设计深度的0.85～0.9倍，所述降水井(1)至降水井(n)间的降水井深度按照0.05～0.15倍基坑设计深度的差值逐次递减，且该范围内降水井的深度不小于降水井(n)的深度；所述降水井(1)与基坑支护墙的间距为1～2m，所述降水井(2)与降水井(1)的间距为4～6m，所述降水井(n)与降水井(n-1)的间距为15～20m，所述降水井(2)至降水井(n-1)间的相邻降水井间距按照3～6m的差值逐次递增，且该范围内相邻降水井的间距不大于降水井(n-1)与降水井(n)的间距。本技术的有益效果是：本技术提供的一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，是在现有基坑工程中降水井大致等间距等长布置的基础之上，巧妙的调整降水井的平、立面布置，首先使得距离基坑两边支护墙越近的相邻降水井间距相对越小、距离基坑中轴越近的相邻降水井间距相对越大(调整降水井平面布置)，因而预降水过程中支护墙附近降水漏斗越缓，水力梯度越小，故渗流力越小，预降水引起的支护墙侧移越小；其次，使得距离基坑两边支护墙越近的降水井相对越深、距离基坑中轴越近的降水井相对越浅(调整降水井立面布置)，因而预降水过程中靠近支护墙的降水井在深于相邻降水井的区段能产生更大的指向支护墙的渗流力，从而减小了基坑内土体发生背离支护墙的变形，进而减小了支护墙的侧移，从而降低施工风险。附图说明图1为现有施工方案中降水井布置剖面图。图2为现有施工方案中基坑预降水引起的渗流力分布示意图。图3为本技术实施例中降水井平面布置示意图。图4为本技术实施例中某一基坑剖面内降水井立面布置示意图。图中：1，降水井1；2，降水井2；3，降水井3；4，降水井4；5，基坑支护墙(兼做止水帷幕)；6，基坑中轴(或对称轴)；7，基坑设计深度位置；8，渗流力；9，初始地下水位线；10，降水后的地下水位线。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步的描述，以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本技术，但不以任何方式限制本技术。首先，介绍一下现有施工方案中常见的降水井平、立面布置及基坑预降水引起支护墙及坑外土体变形的原因。图1为现有施工方案中常见的降水井布置剖面图，图中仅给出一半基坑的情况，另一半基坑中降水井相对于基坑中轴6对称分布。假设一半基坑在同一剖面上仅能布置4口降水井，图1中，降水井1至降水井4深度均为H，相邻降水井间距均为D，即均匀分布。在现有施工方案中，H与基坑设计深度Hd间的关系通常为H＝(1.15～1.2)Hd，D通常为10～20m。图2为现有施工方案中基坑预降水引起的渗流力分布示意图，降水井1至降水井4开始降水后，降水井1至降水井4周围的地下水将汇聚于其中，基坑内的地下水位将由初始地下水位线9位置下降至降水后的地下水位线10位置，同时，在地下水的定向流动过程中，地下水将施加给土体渗流力8，该渗流力8使得降水井1至降水井4周围土体发生指向其的侧移，对于整个基坑而言总体表现为基坑内一定范围内的土体发生背离支护墙5的侧移，支护墙5及坑外土体由于变形协调机制因而发生变形。为了减小预降水过程中背离支护墙的渗流力，或者增大预降水过程中指向支护墙的渗流力，从而起到有效限制基坑预降水引起的坑内土体侧移、支护墙侧移及坑外土体与建筑物沉降的效果，本技术设计了一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，其在现有基坑工程中降水井大致等间距等长布置的基础之上，变换了降水井的平、立面布置。如图3所示，根据基坑的平面尺寸确定降水井的平面布置，同样假设一半基坑在与基坑中轴6垂直的同一剖面上仅能布置4口降水井，按照距离基坑支护墙5越近的相邻降水井间距相对越小、距离基坑中轴6越近的相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，在基坑开挖前于基坑侧壁设置有支护墙，在所述基坑支护墙范围内设置有若干口降水井；其特征在于：所述各降水井的平面、立面布置是，降水井以基坑中轴为对称轴分布在基坑中轴两侧至基坑支护墙范围内；降水井深度分布即立面布置是，距离基坑支护墙越近的降水井相对较深、距离基坑中轴越近的降水井相对较浅，同时，相邻降水井间距分布即平面布置是，距离基坑两边支护墙越近的相邻降水井间距相对较小、距离基坑中轴越近的相邻降水井间距相对较大。

【技术特征摘要】
1.一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，在基坑开挖前于基坑侧壁设置有支护墙，在所述基坑支护墙范围内设置有若干口降水井；其特征在于：所述各降水井的平面、立面布置是，降水井以基坑中轴为对称轴分布在基坑中轴两侧至基坑支护墙范围内；降水井深度分布即立面布置是，距离基坑支护墙越近的降水井相对较深、距离基坑中轴越近的降水井相对较浅，同时，相邻降水井间距分布即平面布置是，距离基坑两边支护墙越近的相邻降水井间距相对较小、距离基坑中轴越近的相邻降水井间距相对较大。2.根据权利要求1所述一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，其特征在于：在基坑中轴至基坑支护墙同一竖直截面的垂直距离间至少布置有2口降水井，距离基坑支护墙由近及远分别为降水井(1)、降水井(2)、…、降水井(n)；当基坑中轴与支护墙同一竖直截面的垂直距离间只能布置2口降水井时，所述降水井(1)的深度为基坑设计深度的1....

【专利技术属性】
技术研发人员：曾超峰，柯力俊，薛秀丽，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：新型
国别省市：湖南,43