用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的方法技术

一种用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的方法，所述方法包括以下步骤：步骤1、在基坑内部钻孔；步骤2、装置的固定以及布设；步骤3、排水管的固定；步骤4、承压水的测量；步骤5、排水的处置；步骤6、测基坑坑底隆起的变形值。本发明专利技术不但可以实现对承压水智能监测，精确到达含有承压水地层，而且还能实现对深基坑隆起值的测量，具有操作简单、造价低、智能化等优点。

【技术实现步骤摘要】
用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的方法
本专利技术属于基坑工程监测
，涉及一种用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的方法，适用于基坑开挖地层中承压水突涌的监测。
技术介绍
滨海地区存在地下水丰富、地基土层复杂，透水层弱等情况，在开挖超大超深基坑的施工过程中会土层中含有承压水的情况，承压水的存在会引起基坑坑底的隆起和失稳问题，是深基坑工程的重大风险源之一。目前，为了保证深基坑开挖过程中的安全，第一种方案是通过止水帷幕插入到承压水含水层以下的隔水层来达到隔断承压水；第二种方案是在施工前打入降水井，随着基坑进一步开挖逐步降低承压水的水头高度，以保证深基坑开挖过程的安全，但如果基坑开挖深度较大，承压水含水层较复杂时，深基坑开挖造成承压水突涌的情况还是时有发生，因此若在深基坑开挖之前布设承压水智能监测装置具有重要意义。在深基坑发生承压水突涌时，由于上覆土层的自重压力不能承受承压水水头压力，会造成地下水涌入深基坑，另外也会增加施工难度、施工工序，同时使施工工期变长，施工成本的上升。现有的关于承压水突涌的装置存在以下两方面的问题：一是无法通过装置去判断承压水的压力变化，只能通过降水来解决；二是承压水引起的突涌，会造成基坑坑底的隆起，目前还没有设备去测量坑底隆起值的变化。
技术实现思路
为了克服已有技术的不足，本专利技术提供了一种用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的装置及方法，不但可以实现对承压水智能监测，精确到达含有承压水地层，而且还能实现对深基坑坑底隆起值的测量，具有操作简单、造价低、智能化等优点。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的方法，所述方法包括以下步骤：步骤1、在基坑内部钻孔利用钻机在基坑的内部钻多个孔，设置护壁，用等直径大小的PVC管插入至钻孔底端并承压水层，PVC管的外端用黏土填充，以防止PVC管发生倾斜，按照基坑的尺寸，可钻多个孔；步骤2、装置的固定以及布设固定支架的中心位置下端与套筒的上端采用链条连接，套筒内套有监测超大超深基坑承压水突涌智能装置，且在固定支架的左下端和右下端设有多组滚轮，可实现监测超大超深基坑承压水突涌智能装置的任意移动，然后把监测超大超深基坑承压水突涌智能装置放入预设PVC管内至钻孔的底端，根据钻的孔数，可布设多个智能装置；步骤3、排水管的固定在套筒的下端设有顶盖，其形状为圆柱孔状，布设于排水管的左右两端，中间孔用于插入排水管，孔的直径可根据排水管直径大小确定，顶盖的下端与箱壳采用焊接链接，用于固定排水管的下端位置，防止排水管在排放承压水时产生脱落现象；步骤4、承压水的测量当监测超大超深基坑承压水突涌智能装置通过链条下放至PVC管处的时候，就可以进行其它部分的操作，装置的底端中间部分设有一个管道球阀，在管道球阀两端设有固定器，其下端设有八字形的凹槽口，承压水通过凹槽口流入通道，在通道内设有过滤网，为了防止杂质流入装置内，当承压水流入通道内，当压力达到一定值的时候，就会推动管道球阀中的球移动，使承压水通过通道，在管道球阀的上端设有水压力传感器，通过水压力传感器测量其值的大小，当承压水通过通道流入承压水腔室，承压水腔室内上部设有三个小球阀，在小球阀的侧边设有三个压力传感器，用于检验其承压水值的准确性，在通过三个小球阀流入承压水腔室，当承压水的压力足够大的时候，其装置的底端周围设有四个滑块球阀，成90°布置，承压水从滑块球阀中流入承压水腔室，当承压水腔室中的承压水水头压力足够大的时候，就会通过滚动圈上的滑板向上滑动，滑板的右端设有一个滑板球阀，使承压水通过软管流入储水室，在软管的右端设有通道压力传感器，用于监测承压水的总压力值，当滑板向上滑动到顶端的时候，触碰压力传感器的触头会触碰到滑板的端面，通过触碰压力传感器连接地表面的压力表，操作人员通过压力表看承压水的压力值；步骤5、排水的处置当承压水流入储水室后，通过其上端的抽水泵进行抽水，抽水泵的下端由垫板固定，其中垫板与储水室的上端焊接连接，抽水泵通过多芯传导线与电源控制器连接，使承压水通过排水管进行排出，最终到达沉淀池，沉淀池的承压水可根据情况进行处理；步骤6、测基坑坑底隆起的变形值在监测超大超深基坑承压水突涌智能装置的箱壳四周布置四个测变形计，上端设有伸缩杆端盖，伸缩杆端盖中设有齿轮与钻杆电机连接，伸缩杆端盖的下端与伸缩杆连接，测变形计通过钻杆电机与多芯传导线连接，能够到达指定测量位置，伸缩杆的下端与弹簧连接，用于测变形计的小变形量，其周围设有一个位移传感器，通过多芯传导线与显示屏连接，操作人员通过显示屏观察变形值的大小。本专利技术的有益效果主要表现在：(1)精确定位。由于采用了多级压力传感器，且压力传感器通过多芯传导线与球阀连接，测试承压水的压力变化，通过伸缩杆的下端与弹簧采用焊接连接，弹簧的下端与测变形计粘结，使得测变形计的底端与基坑内部的土壤接触，能够实时利用钻杆电机调整伸缩杆的伸缩，确保能够精确到达测量位置。(2)成本低。该装置与常用监测设备相比，不需要进行多个方位布设，且装置的体型较小，布设少量装置即可完成对深基坑承压水突涌的监测，经济实惠。(3)操作简单，安全便捷。操作人员通过相关技术人员的培训以及读取装置操作方法就可以实施操作；而且不需要人员观察PVC管内的承压水变化，消除了承压水突涌的不安全因素。附图说明图1是用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的装置的主视图。图2是图1的左视图。图3是基坑平面布置图。图4是图1的A-A的剖面图。图5是图1的B-B的剖面图。图6是图1的C-C的剖面图。图7是图1的D-D的剖面图。图8是图1的E-E的剖面图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。参照图1～图8，一种用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的方法，某深基坑工程降水采用降水井，直径为Φ400mm的无砂砼管，在基坑内部布置155口及8口基坑外的观测井，深度为17米。由于该工程的土层复杂，位于市中心，由于降水井深较浅，因此需要布置大量的降水井以保证深基坑开挖过程中的安全，而且存在不能精确定位、工期长，所需费用大的缺点。利用一种用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的智能装置就可实现快速定位，实时智能监测，快速排水要求；所述方法包括以下步骤：步骤1、在基坑内部钻孔根据该工程为超大超深基坑，专利技术一种用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的智能装置，先利用钻机在基坑的内部钻多个孔，布设护壁，用等直径大小的PVC管3插入至钻孔底端，PVC管3的外端用黏土填充，以防止PVC管3产生倾斜，按照基坑的尺寸，可钻多个孔。步骤2、装置的固定以及布设固定支架31的中心位置下端与套筒27的上端采用链条连接，套筒27内套有监测超大超深基坑承压水突涌智能装置，且在固定支架31的左下端和右下端设有多组滚轮，可实现监测超大超深基坑承压水突涌智能装置的任意移动，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n步骤1、在基坑内部钻孔/n利用钻机在基坑的内部钻多个孔，设置护壁，用等直径大小的PVC管插入至钻孔底端进入承压水层，PVC管的外端用黏土填充，以防止PVC管发生倾斜，按照基坑的尺寸，可钻多个孔；/n步骤2、装置的固定以及布设/n固定支架的中心位置下端与套筒的上端采用链条连接，套筒内套有监测超大超深基坑承压水突涌智能装置，且在固定支架的左下端和右下端设有多组滚轮，可实现监测超大超深基坑承压水突涌智能装置的任意移动，然后把监测超大超深基坑承压水突涌智能装置放入预设PVC管内至钻孔的底端，根据钻的孔数，可布设多个智能装置；/n步骤3、排水管的固定/n在套筒的下端设有顶盖，其形状为圆柱孔状，布设于排水管的左右两端，中间孔用于插入排水管，孔的直径可根据排水管直径大小确定，顶盖的下端与箱壳采用焊接链接，用于固定排水管的下端位置，防止排水管在排放承压水时产生脱落现象；/n步骤4、承压水的测量/n当监测超大超深基坑承压水突涌智能装置通过链条下放至PVC管底部的时候，就可以进行其它部分的操作，装置的底端中间部分设有一个管道球阀，在管道球阀两端设有固定器，其下端设有八字形的凹槽口，承压水通过凹槽口流入通道，在通道内设有过滤网，为了防止杂质流入装置内，当承压水流入通道内，当压力达到一定值的时候，就会推动管道球阀中的球移动，使承压水通过通道，在管道球阀的上端设有水压力传感器，通过水压力传感器测量其值的大小，当承压水通过通道流入承压水腔室，承压水腔室内上部设有三个小球阀，在小球阀的侧边设有三个压力传感器，用于检验其承压水值的准确性，在通过三个小球阀流入承压水腔室，当承压水的压力足够大的时候，其装置的底端周围设有四个滑块球阀，成90°布置，承压水从滑块球阀中流入承压水腔室，当承压水腔室中的承压水水头压力足够大的时候，就会通过滚动圈上的滑板向上滑动，滑板的右端设有一个滑板球阀，使承压水通过软管流入储水室，在软管的右端设有通道压力传感器，用于监测承压水的总压力值，当滑板向上滑动到顶端的时候，触碰压力传感器的触头会触碰到滑板的端面，通过触碰压力传感器连接地表面的压力表，操作人员通过压力表看承压水的压力值；/n步骤5、排水的处置/n当承压水流入储水室后，通过其上端的抽水泵进行抽水，抽水泵的下端由垫板固定，其中垫板与储水室的上端焊接连接，抽水泵通过多芯传导线与电源控制器连接，使承压水通过排水管进行排出，最终到达沉淀池，沉淀池的承压水可根据情况进行处理；/n步骤6、测基坑坑底隆起的变形值/n在监测超大超深基坑承压水突涌智能装置的箱壳四周布置四个测变形计，上端设有伸缩杆端盖，伸缩杆端盖中设有齿轮与钻杆电机连接，伸缩杆端盖的下端与伸缩杆连接，测变形计通过钻杆电机与多芯传导线连接，能够到达指定测量位置，伸缩杆的下端与弹簧连接，用于测变形计的小变形量，其周围设有一个位移传感器，通过多芯传导线与显示屏连接，操作人员通过显示屏观察变形值的大小。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于监测超大超深基坑开挖承压水突涌的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、在基坑内部钻孔
利用钻机在基坑的内部钻多个孔，设置护壁，用等直径大小的PVC管插入至钻孔底端进入承压水层，PVC管的外端用黏土填充，以防止PVC管发生倾斜，按照基坑的尺寸，可钻多个孔；
步骤2、装置的固定以及布设
固定支架的中心位置下端与套筒的上端采用链条连接，套筒内套有监测超大超深基坑承压水突涌智能装置，且在固定支架的左下端和右下端设有多组滚轮，可实现监测超大超深基坑承压水突涌智能装置的任意移动，然后把监测超大超深基坑承压水突涌智能装置放入预设PVC管内至钻孔的底端，根据钻的孔数，可布设多个智能装置；
步骤3、排水管的固定
在套筒的下端设有顶盖，其形状为圆柱孔状，布设于排水管的左右两端，中间孔用于插入排水管，孔的直径可根据排水管直径大小确定，顶盖的下端与箱壳采用焊接链接，用于固定排水管的下端位置，防止排水管在排放承压水时产生脱落现象；
步骤4、承压水的测量
当监测超大超深基坑承压水突涌智能装置通过链条下放至PVC管底部的时候，就可以进行其它部分的操作，装置的底端中间部分设有一个管道球阀，在管道球阀两端设有固定器，其下端设有八字形的凹槽口，承压水通过凹槽口流入通道，在通道内设有过滤网，为了防止杂质流入装置内，当承压水流入通道内，当压力达到一定值的时候，就会推动管道球阀中的球移动，使承压水通过通道，在管道球阀的上端设有水压力传感器，通过水压力传感器测量其值的大小，当承压水通过通道流入承压水腔室，承压水腔室内上部设有三个小球阀，在小球阀的侧边设有三个压力传感器，用于检验其承压水值的准确性，在通过三个小球阀流入承压水腔室，当承压水的压力足够大的时候，其装置的底端周围设有四个滑块球阀，成90°布置，承压水从滑块球阀中流入承压水腔室，当承压水腔室中的承压水水头压力足够大的时候，就会通过滚动圈上的滑板向上滑动，滑板的右端设有一个滑板球阀，使承压水通过软管流入储水室，在软管的右端设有通道压力传感器，用于监测承压水的总压力值，当滑板向上滑动到顶端的时候，触碰压力传感器的触头会触碰到滑板的端面，通过触碰压力传感器连接地表面的压力表，操作人员通过压力表看承压水的压力值；
步骤5、排水的处置
当承压水流入储水室后，通过其上端的抽水泵进行抽水，抽水泵的下端由垫板固定，其中垫板与储水室的上端焊接连接，抽水泵通过多芯传导线与电源控制器连接，使承压水通过排水管进行排出，最终到达沉淀池，沉淀池的承压水可根据情况进行处理；
步骤6、测基坑坑底隆起的变形值
在监测超大超深基坑承压水突涌智能装置的箱壳四周布置四个测变形计，上端设有伸缩杆端盖，伸缩杆端盖中设有齿轮与钻杆电机连接，伸缩杆端盖的下端与伸缩杆连接，测变形计通过钻杆电机与多芯传导线连接，能够到达指定测量位置，伸缩杆的下端与弹簧连接，用于测变形计的小变形量，其周围设有一个位移传感器，通过多芯传导线与显示屏连接，操作人员通过显示屏观察变形值的大小。


2.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：何同继，刘晓岩，胡伟，王巍，臧马立，席勇，罗战友，刘治平，
申请(专利权)人：中铁十六局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11