基坑水平降水装置及其使用方法与流程

本发明属于基坑工程施工领域，涉及一种降水装置，特别是一种基坑水平降水装置及其使用方法。

背景技术：

基坑工程中，当地下水位位于开挖面以上时，通常需要沿基坑周边设置止水结构，并对基坑内部设置降水井进行降水，将开挖范围内水头降低至基坑底面以下0.5m，以保证施工安全。在地下水位低于基坑底面，地下水含量少，土体土质较好时，考虑成本和施工原因，可不在基坑周边设置止水结构，只需在基坑内设置排水沟，排除雨水以及局部上层滞水即可。

由于工程地质的不确定性，基坑放坡开挖过程中可能会遇到埋深较浅的含有地下水的粉砂层等透水地层。如果水量较大，可能会出现如下无法完全排除的情况：

1、降水井过滤管不在该类土层中，无法对该地层进行有效疏水；

2、坑外降水时，止水结构隔绝水力联系，造成基坑内部部分含水层中的水无法排出。

而该种地质土体由于侧壁开挖，侧壁土压力得到释放，同时水体流动带动土体颗粒往开挖面流动，如不及时处理，将引发流砂，甚至造成基坑侧壁坍塌。

综上所述，需要设计一种能够及时排出埋深交浅的粉砂层中的地下水的基坑水平降水装置。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能够及时排出埋深交浅的粉砂层中的地下水的基坑水平降水装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种基坑水平降水装置，包括：

至少一根滤管，其内设置过滤网孔；

接头，埋设于水平含水砂层中，且接头的一端与滤管相连；

抽水导管，一端与接头的另一端相连；

抽水泵，安装于基坑侧壁上，并与抽水导管的另一端相连，通过抽水泵抽取滤管内滤出的水平含水砂层中的滞水。

在上述的一种基坑水平降水装置中，所述滤管的数量为两根，分别埋设于水平含水砂层的两端，其中，接头为三通管，且三通管中的两个呈一直线的管口分别连接两根滤管，三通管中的另一个管口与抽水导管相连。

在上述的一种基坑水平降水装置中，所述基坑水平降水装置还包括两个木塞，其中，两个木塞分别加塞于远离三通管接口的滤管管口处。

在上述的一种基坑水平降水装置中，所述基坑水平降水装置还包括一个密封结构，其中，密封结构位于滤管的上方，填充、密封埋设滤管的凹槽，形成一封闭结构。

在上述的一种基坑水平降水装置中，所述密封结构包括：

充砂层，埋设滤管；

粘土层，位于充砂层的上方，且粘土层的宽度大于充砂层的宽度。

在上述的一种基坑水平降水装置中，所述密封结构还包括一薄膜，覆盖于粘土层上，并与粘土层充分贴合。

在上述的一种基坑水平降水装置中，充砂层的截面为矩形设置，粘土层的截面为倒置的梯形设置，其中，与充砂层相接触一侧的粘土层的宽度大于充砂层的宽度。

在上述的一种基坑水平降水装置中，滤管的规格采用管径为48mm，壁厚为3mm，长度为6m的PVC管制成。

在上述的一种基坑水平降水装置中，三通管的规格采用50×50×40mm的异径三通，其中，两个管口口径为50mm的管口与滤管相连，另一个管口口径为40mm的管口与抽水导管相连。

本发明还提供一种使用基坑水平降水装置的方法，其包括：

步骤一：根据应用工程的基坑侧壁开挖面水平含水砂层的宽度、长度以及深度，从而测算所需基坑水平降水装置的单位数量；

步骤二：在基坑侧壁的水平含水砂层的位置上，开设宽度、深度均为15cm的凹槽，其中，凹槽的长度根据滤管的长度以及水平含水砂层的实际尺寸而定；

步骤三：在凹槽中首先铺设一层充砂层，其中，充砂层的深度为5cm；

步骤四：在5cm深的预设充砂层上埋设滤管，且在滤管的一端塞入一木塞，滤管的另一端与其相邻的滤管通过一个三通管中两个水平管口相连；

步骤五：在滤管上再次填充砂层，使得砂层充满整个凹槽，并将凹槽填平；

步骤六：在充砂层的上方铺设一层粘土层；

步骤七：在粘土层上铺设塑料薄膜；

步骤八：将抽水导管的一端连接于三通管的剩余管口，抽水导管的另一端与抽水水泵相连；

步骤九：检查整个基坑水平降水装置的密封性；

步骤十：通过抽水泵抽取滤管中的水平含水砂层中的滞水，直至基坑侧壁稳定；

步骤十一：抽水完成后，依次拆卸基坑水平降水装置，并收拾整齐，以备下次使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

(1)、本发明提供的水平降水装置针对基坑放坡开挖过程中可能会遇到埋深较浅的含有地下水的粉砂层等透水地层，能够简单、快速有效疏干水平含水砂层中的滞水，保证了基坑安全性；

(2)、本发明提供的一种使用基坑水平降水装置的方法，操作简单，其中基坑水平降水装置中所涉及的充砂层和粘土层均为施工现场所能方便取得的粗砂和粘土，并且通过粘土层和塑料薄膜，保证整个装置的气密性，从而实现抽水泵快速、有效的抽水，进而保证基坑侧壁的稳定性和安全性。

附图说明

图1是本发明一种基坑水平降水装置的剖面示意图。

图2是本发明一种基坑水平降水装置的局部平面图。

图3是本发明一较佳实施例中开槽结构断面的局部放大图。

图中，100、滤管；200、接头；300、抽水导管；400、抽水泵；500、密封结构；510、充砂层；520、粘土层；530、薄膜；600、水平含水砂层；700；基坑侧壁。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2以及图3所示，本发明提供的一种基坑水平降水装置，包括：至少一根滤管100，其内设置过滤网孔；接头200，埋设于水平含水砂层600中，且接头200的一端与滤管100相连；抽水导管300，优选为软管，且抽水导管300的一端与接头200的另一端相连；抽水泵400，安装于基坑侧壁700上，并与抽水导管300的另一端相连，通过抽水泵400抽取滤管100内滤出的水平含水砂层600中的滞水。

本发明提供的水平降水装置针对基坑放坡开挖过程中可能会遇到埋深较浅的含有地下水的粉砂层等透水地层，能够简单、快速有效疏干水平含水砂层600中的滞水，保证了基坑安全性。

优选地，如图1、图2以及图3所示，抽水泵400为抽水真空压力不小于1MPa的抽水泵400。抽水泵400的泵口出口处形成负压，将滤管100中的水平含水砂层600中的滞水抽出，加快水平含水砂层600中的砂浆沉淀，从而提高基坑侧壁700的强度和稳定性，进而保证了施工人员在基坑底部作业时的安全性。

优选地，如图1、图2以及图3所示，滤管100的规格采用管径为48mm，壁厚为3mm，长度为6m的PVC管制成，其中，相同规格的滤管100可实现拼接，延长滤管100的长度，使得滤管100的长度可根据实际水平含水砂层600的尺寸而定，提高滤管100拼接的灵活性。

优选地，如图1、图2以及图3所示，滤管100的数量为两根，分别埋设于水平含水砂层600的两端，其中，接头200为三通管，且三通管中的两个呈一直线的管口分别连接两根滤管100，三通管中的另一个管口与抽水导管300相连，加快水平含水砂层600中滞水的排放速度，提高劳动生产率，同时能够快速稳定基坑侧壁700，提高基坑的安全性。

优选地，如图1、图2以及图3所示，三通管的规格采用50×50×40mm的异径三通，其中，两个管口口径为50mm的管口与滤管100相连，另一个管口口径为40mm的管口与抽水导管300相连，采用异径三通，使得水平含水砂层600中的滞水在滤管100中的水流速度与在抽水导管300中的水流速度不同，其中，滞水在滤管100中的水流速度较慢，能使滞水得到充分的过滤；滞水在抽水导管300中的水流速度较快，能够快速的将滞水排出水平含水砂层600，保证基坑侧壁700的安全性。

优选地，如图1、图2以及图3所示，基坑水平降水装置还包括两个木塞，其中，两个木塞分别加塞于远离三通管接口的滤管100管口处，使得水平含水砂层600中的砂浆在抽水泵400的作用下，阻挡于滤管100外，防止滤管100被砂浆堵塞，提高了滤管100对于水平含水砂层600中滞水的过滤效果。

优选地，如图1、图2以及图3所示，基坑水平降水装置还包括一个密封结构500，其中，密封结构500位于滤管100的上方，用以填充、密封埋设滤管100的凹槽，使得基坑水平降水装置形成一封闭结构，从而通过抽水泵400能够有效的抽取水平含水砂层600中的滞水，进而加快了工作效率，提高基坑侧壁700的安全性。

优选地，如图1、图2以及图3所示，密封结构500包括：充砂层510，用以埋设滤管100，且充砂层510为施工现场用的粗砂，用于在水平含水砂层600抽水时滤水；粘土层520，位于充砂层510的上方，且粘土层520的宽度大于充砂层510的宽度，进一步密封滤管100所埋设的位置，确保滤管100所在的空间为一封闭空间，使得抽水泵400能够有效、快速的将水平含水砂层600中的滞水抽离，从而使得水平含水砂层600中的砂浆沉淀，进而提高基坑侧壁700的安全性。

优选地，如图1、图2以及图3所示，密封结构500还包括一薄膜530，覆盖于粘土层520上，并与粘土层520充分贴合，使得粘土层520以及粘土层520以下的空间处于隔绝空气的状态，进一步实现滤管100所在空间的密闭性，使得抽水泵400能够有效、快速的将水平含水砂层600中的滞水抽离，从而使得水平含水砂层600中的砂浆沉淀，进而提高基坑侧壁700的安全性。优选地，薄膜530选用塑料薄膜530。

优选地，如图1、图2以及图3所示，充砂层510的截面为矩形设置，粘土层520的截面为倒置的梯形设置，其中，与充砂层510相接触一侧的粘土层520的宽度大于充砂层510的宽度，使得粘土层520充分覆盖于充砂层510上，隔绝了充砂层510与外界空气的连通，提高埋设滤管100的充砂层510的封闭性，使得抽水泵400能够有效、快速的将水平含水砂层600中的滞水抽离，从而使得水平含水砂层600中的砂浆沉淀，进而提高基坑侧壁700的安全性。

如图1、图2以及图3所示，本发明还提供一种使用基坑水平降水装置的方法，包括以下步骤：

步骤一：根据应用工程的基坑侧壁700开挖面水平含水砂层600的宽度、长度以及深度，从而测算所需基坑水平降水装置的单位数量；

步骤二：在基坑侧壁700的水平含水砂层600的位置上，开设宽度、深度均为15cm的凹槽，其中，凹槽的长度根据滤管100的长度以及水平含水砂层600的实际尺寸而定；

步骤三：在凹槽中首先铺设一层充砂层510，其中，充砂层510的深度为5cm，作为预设充砂层510，其中，充砂层510所用的砂石为施工现场用中的粗砂，另外充砂层510作为水平含水砂层600中滞水的初步过滤层；

步骤四：在5cm深的预设充砂层510上埋设滤管100，且在滤管100的一端塞入一木塞，滤管100的另一端与其相邻的滤管100通过一个三通管中两个水平管口相连；

步骤五：在滤管100上再次填充砂层510，使得砂层充满整个凹槽，并将凹槽填平；

步骤六：在充砂层510的上方铺设一层粘土层520，使得埋设滤管100的充砂层510处于一封闭空间中，便于抽水真空形成，其中，粘土层520所用的粘土由施工现场取得；

步骤七：在粘土层520上铺设塑料薄膜530，用于封堵滤管100埋管段，确保设置有滤管100的充砂层510不漏气；

步骤八：将抽水导管300的一端连接于三通管的剩余管口，抽水导管300的另一端与抽水水泵相连；

步骤九：检查整个基坑水平降水装置的密封性；

步骤十：通过抽水泵400抽取滤管100中的水平含水砂层600中的滞水，直至基坑侧壁700稳定；

步骤十一：抽水完成后，依次拆卸基坑水平降水装置，并收拾整齐，以备下次使用。

本发明提供的一种使用基坑水平降水装置的方法，操作简单，其中基坑水平降水装置中所涉及的充砂层510和粘土层520均为施工现场所能方便取得的粗砂和粘土，并且通过粘土层520和塑料薄膜530，保证整个装置的气密性，从而实现抽水泵400快速、有效的抽水，进而保证基坑侧壁700的稳定性和安全性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。