一种泄水降压的地下抗浮水池及其泄水降压方法技术

本发明专利技术公开了一种泄水降压的地下抗浮水池，包括水池，所述水池内部且位于水池钢筋砼底板下方设置集水坑，所述集水坑上方设有与集水坑相连通的监测井，所述监测井顶部标高大于等于水池标高，保证水池与监测井之间相互隔绝；所述水池钢筋砼底板底部设置复合反滤层，所述复合反滤层内设置排水管，所述排水管与集水坑相连通；所述监测井内设有液位调控系统，并通过液位调控系统对监测井内液位进行自动控制。本发明专利技术通过在水池底部设置常规建筑材料组成的复合反滤层，将地下水收集汇入集水坑中，消除了水池底板的水浮力，而且渗流出来的水属于清水不会带走原状土的土颗粒，不会污染环境，因此本发明专利技术属于一种经济环保的水池抗浮技术。技术。技术。

【技术实现步骤摘要】
一种泄水降压的地下抗浮水池及其泄水降压方法


[0001]本专利技术涉及建筑工程施工
，具体涉及一种泄水降压的地下抗浮水池及抗浮方法。

技术介绍

[0002]常用的水池抗浮设计方法有压重抗浮法、结构抗浮法、锚固抗浮法三种，采用增加结构配重或增加抗拔承载能力来满足水池的抗浮设计安全。
[0003]压重抗浮法：抗浮压重荷载包括地下结构底板自重及其上部压重、地下结构底板挑出结构板自重及其上部覆土自重、地下结构上部覆土自重或顶部压重结构提供的抗浮承载力等。压重材料包括土、砂石、浆砌块石、混凝土等，适用于水池容量较小，抗浮承载力差异不大的水池。
[0004]结构抗浮法：通过增加底板或结构刚度和抗拔承载力或利用基坑维护结构增加竖向抗力。该方法适用于抗浮力分布较小区域，地下结构底板刚度不均的工程，结构抗浮有效作用范围不大。
[0005]锚固抗浮法：利用抗浮锚杆或抗浮桩的抗拔承载力来保证抗浮设计的安全。该方法前期施工费用较高，但后期维护简单，结构受力合理。
[0006]压重抗浮法、结构抗浮法、锚固抗浮法都存在水浮力，然后通过增加结构抗力的方法来解决水池的抗浮，不可避免的需要额外增加结构压重或抗浮措施来保证水池的安全，存在施工周期长、投资费用高的缺陷。
[0007]因此现有技术中的水池抗浮设计方法并不完善，均存在明显缺陷。

技术实现思路

[0008]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种泄水降压的地下抗浮水池及抗浮方法。
[0009]本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种泄水降压的地下抗浮水池，包括水池，所述水池内部且位于水池钢筋砼底板下方设置集水坑，所述集水坑上方设有与集水坑相连通的监测井，所述监测井顶部标高大于等于水池标高，保证水池与监测井之间相互隔绝；所述水池钢筋砼底板底部设置复合反滤层，所述复合反滤层内设置排水管，所述排水管与集水坑相连通；所述监测井内设有液位调控系统，并通过液位调控系统对监测井内液位进行自动控制。
[0011]进一步的，复合反滤层依次包括竹篦子板、细砂层、中粗砂层、无纺土工布、碎石层、聚乙烯彩条布，且所述竹篦子板与被保护土层直接接触，所述聚乙烯彩条布上方设有水池素砼垫层，所述水池素砼垫层上方设置水池钢筋砼底板。
[0012]进一步的，竹篦子板与被保护土层直接接触，且竹篦子板之间采用钢丝绑扎错缝搭接连接。
[0013]进一步的，水池钢筋砼底板投影范围的周边设置竖向混凝土止水挡墙，且复合反
滤层的侧面收边于竖向混凝土止水挡墙上。水池钢筋砼底板投影范围的周边设置水平向混凝土止水挡墙，所述水平向混凝土止水挡墙一端与水池钢筋砼底板相连，另一端与水池基坑围护结构相连。减少水池周边地表水的渗流通过透水、导水层汇入集水坑中。
[0014]进一步的，不锈钢管的一端开口伸入集水坑内，另一端闭口埋入碎石层中，所述不锈钢管上设置渗水孔，且渗水孔沿不锈钢管的环向布置，渗水孔直径为碎石层粒径的1/3
‑
1/2。
[0015]进一步的，集水坑设置在水池中部位置处，且集水坑之间相互连通，并共用一个监测井；当集水坑集中布置有困难时，可将集水坑用水管连接共用监测井。
[0016]进一步的，复合反滤层被水池结构隔断时，在水池结构上开孔，并使水池结构左右两侧水流畅通。
[0017]进一步的，液位调控系统包括液位计、带控制阀的水泵及雨水沟，所述液位计设置在监测井内，用于监测监测井水位，并通过带控制阀的水泵将集水坑内的积水排入雨水沟。
[0018]一种泄水降压的地下抗浮水池的泄水降压方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0019]1)水池正常使用状态是池内有水时：
[0020]考虑水池正常使用状态是池内有水时，以地下水池不产生整体上浮所能承受的最大水头压力作为监测井的最高水位；监测井的最高水位Hw应符合下列以下公式的规定：
[0021]Hw≤(H1+αH2+βH3)/Kw
[0022]H1—水池池内水位高度；
[0023]H2—水池混凝土底板和顶板的厚度；
[0024]H3—水池顶板面以上覆土厚度；
[0025]α—混凝土与水比重的比值；
[0026]β—回填土与水比重的比值；
[0027]Kw—抗浮稳定安全系数，其中甲级抗浮水池Kw＝1.10，乙级抗浮水池Kw＝1.05；丙级抗浮水池Kw＝1.00；
[0028]2)当水池正常使用状态是池内无水时：
[0029]考虑水池为空池的正常使用状态下，也是以地下水池不产生整体上浮能承受的最大水头压力作为监测井的最高水位；监测井的最高水位Hw应符合下列计算公式的规定：
[0030]Hw≤(αH2+βH3)/Kw
[0031]式中Kw—抗浮稳定安全系数；
[0032]H2—水池混凝土底板和顶板的厚度；
[0033]H3—水池顶板面以上覆土厚度；
[0034]α—混凝土与水比重的比值；
[0035]β—回填土与水比重的比值；
[0036]3)液位计对监测井水位进行监测，当监测井内液位高于最高水位时，带控制阀的水泵自动开启将集水坑中的渗流水排入雨水沟中；当液位计监测到水位低于水泵吸水口标高时，带控制阀的水泵自动关闭停止抽水。
[0037]通过采用上述技术，与现有常用抗浮技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0038]1)本专利技术通过在水池底部设置常规建筑材料组成的复合反滤层，将地下水收集汇入集水坑中，消除了水池底板的水浮力，而且渗流出来的水属于清水不会带走原状土的土
颗粒，不会污染环境，因此本专利技术属于一种经济环保的水池抗浮技术。
[0039]2)因抗拔桩的承载力特征值远小于抗压桩的承载力特征值，因此采用常规抗浮方法设计时，水池桩的数量往往由抗拔承载力设计的桩数控制。采用本专利技术的泄水降压技术之后，在水池正常使用期间水池的底板可以不用考虑抗浮水头压力，水池不用考虑设置抗拔桩。这样既节省了桩的数量，又节省了桩施工的工期，减少水池配重。经济效益比较明显。
[0040]3)采用本专利技术的泄水降压技术之后，在水池正常使用期间水池的底板可以不用考虑抗浮水头压力，水池底板的厚度和配筋存在优化的空间。
[0041]4)采用本专利技术的泄水降压技术之后，常规设计的地下水池中因水池抗浮刚度需要设置的剪力墙可以取消仅保留框架柱即可、水池底板周边因抗浮配重需要的悬挑板长度可以大大缩短仅满足水池钢筋的锚固搭接长度即可，大幅减低了水池设计的工程材料用量。
[0042]5)采用本专利技术的泄水降压技术之后，使得水池对雨季地下水的变化不敏感，可以杜绝因暴雨引起水池上浮或水池结构破坏等现象。
附图说明
[0043]图1为本专利技术集水坑布置图；
[0044]图2为本专利技术集水坑结构示意图；
[0045]图3为本专利技术监测井布置图；
[0046]图4为本专利技术的水平向及竖向止水挡墙结构示意图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泄水降压的地下抗浮水池，包括水池(22)，其特征在于，所述水池(22)内部且位于水池钢筋砼底板(9)下方设置集水坑(15)，所述集水坑(15)上方设有与集水坑(15)相连通的监测井(19)，所述监测井(19)顶部标高大于等于水池(22)标高，保证水池与监测井之间相互隔绝；所述水池钢筋砼底板(9)底部设置复合反滤层，所述复合反滤层内设置排水管(14)，所述排水管(14)与集水坑(15)相连通；所述监测井(19)内设有液位调控系统，并通过液位调控系统对监测井(19)内液位进行自动控制。2.根据权利要求1所述的一种泄水降压的地下抗浮水池，其特征在于，所述复合反滤层依次包括竹篦子板(2)、细砂层(3)、中粗砂层(4)、无纺土工布(5)、碎石层(6)、聚乙烯彩条布(7)，所述聚乙烯彩条布(7)上方设有水池素砼垫层(8)，所述水池钢筋砼底板(9)设置在水池素砼垫层(8)上方。3.根据权利要求2所述的一种泄水降压的地下抗浮水池，其特征在于，所述竹篦子板(2)与被保护土层(1)直接接触，且竹篦子板之间采用钢丝绑扎错缝搭接连接。4.根据权利要求1所述的一种泄水降压的地下抗浮水池，其特征在于，所述水池钢筋砼底板(9)投影范围的周边设置竖向混凝土止水挡墙(11)，且复合反滤层的侧面收边于竖向混凝土止水挡墙(11)上。5.根据权利要求1所述的一种泄水降压的地下抗浮水池，其特征在于，所述水池钢筋砼底板(9)投影范围的周边设置水平向混凝土止水挡墙(12)，所述水平向混凝土止水挡墙(12)一端与水池钢筋砼底板(9)相连，另一端与水池基坑围护结构(13)相连。6.根据权利要求1所述的一种泄水降压的地下抗浮水池，其特征在于，所述不锈钢管(14)的一端开口伸入集水坑(15)内，另一端闭口埋入碎石层(6)中，所述不锈钢管(14)上设置渗水孔，且渗水孔沿不锈钢管(14)的环向布置，渗水孔直径为碎石层(6)粒径的1/3
‑
1/2。7.根据权利要求1所述的一种泄水降压的地下抗浮水池，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞松，朱翔，骆敏，
申请(专利权)人：浙江省天正设计工程有限公司，
类型：发明
国别省市：