专利名称：一种地下降水的方法
技术领域：
本发明属于建筑工程基础降水技术领域，具体涉及一种暗挖工程的地下降水的方法。
暗挖工程的场地基本上处于交通繁忙、建筑物密集的繁华地段，除必要的工作竖井和出入口外，不应该在地面的其它位置进行任何施工。降低暗挖工程的地下水位，目前选择的是垂直井点降水方法，即在暗挖工程地表四周密布降水井，这与暗挖的目的和要求又不相符，而且这种降水井的施工和后期抽水管理，具有破坏路面、阻碍交通，有时需拆迁已有建筑设施等缺点，给城市正常生活秩序造成影响。另外，暗挖工程往往遇到多种形式的地下水，如滞水、潜水和承压水，采用单一垂直井点技术不能同时达到有效降低三种地下水的目的，给后续土方施工留下安全隐患。
本发明的目的是提供一种不占用任何地面场地的情况下，利用暗挖工程的出入口，根据暗挖工程的进度分段、分层超前降水的地下降水的方法。
该地下降水方法是这样实现的根据暗挖工程工作面的含水层和隔水层的位置，避开隔水层，向开挖区顺序开始处工作面的四周和内部的含水层分别施钻封水孔和疏水孔，封水孔在暗挖工程工作面四周含水层内向暗挖工程前进方向辐射，每个封水孔与暗挖工程工作面前进的方向成一夹角，疏水孔与暗挖工程水平面平行，封水孔和疏水孔与暗挖工程的进度紧密配合分段进行，当封水孔和疏水孔钻至设计长度后，放入滤水管，封住滤水管和孔洞间的缝隙。
含水层在暗挖工程工作面的两侧壁时，长短不一的封水孔水平布置在暗挖工程工作面的两侧壁，封水孔的方向与工作面前进的水平方向成0～15°的夹角，疏水孔与暗挖工程水平面平行。
含水层在暗挖工程工作面开挖范围的下部时，在暗挖工作面之前的下部向下方开挖一能操作钻孔机械的基坑，封水孔和疏水孔与暗挖工程水平面平行。
含水层在暗挖工程工作面的上部时，长短不一的封水孔向斜上方布置，封水孔的方向与暗挖工程工作面前进方向的水平线成一夹角，垂直方向与水平线成0～10°的夹角，水平方向与水平线成0～15°的夹角，疏水孔与暗挖工程水平面平行。
本发明具有以下优点1.本发明是在条带状或大跨度暗挖工程工作面上，从暗挖工程的竖井或其它出入口开始处进行分段超前降水的方法，与暗挖工程的进度紧密配合，分段、分层进行，不需占用地面的任何场地；2.本发明由于使用进水面积比较大的滤水管直接进入含水层，避免隔水层的影响，能对各种形式的地下水进行有效的排降，降水效果显著；3.本发明由于降水深度不受限制，特别适用于垂直井难实现的大工程，社会效益和经济效益巨大。
本发明的实施例参见下列各1a为在暗挖隧道上的垂直井1与隧道开挖宽度基本相等的俯视1b为在暗挖隧道上的垂直井2比隧道宽的俯视1C为暗挖隧道工程垂直井3偏离主体隧道的俯视1d为在暗挖隧道上施钻降水孔位置的俯视2a为
图1a的剖视2b为图1b的剖视2c为图1c的剖视3为垂直井入口1处的暗挖主体工程段上层的水平降水管示意4为垂直井入口1处的暗挖主体工程段下层的水平降水管示意5为垂直井入口2处的暗挖主体工程段左侧上层的水平降水管示意6为垂直井入口2处的暗挖主体工程段左侧下层的水平降水管示意7为垂直井入口2处的暗挖主体工程段右侧上层的水平降水管示意8为垂直井入口2处的暗挖主体工程段右侧下层的水平降水管示意9为图1a的A-A向视图，出入口与隧道断面宽度基本相等时的封水孔和疏水孔分布10为图1b的B-B向视图，出入口宽于隧道施工断面时的封水孔和疏水孔分布11为垂直井入口3处的暗挖主体工程出入通道上层的水平降水管示意12为图11的C-C向视13为垂直井入口3处的暗挖主体工程出入通道下层的水平降水管示意14为暗挖主体工程段上层的水平降水管示意15为暗挖主体工程段下层的水平降水管示意中1——垂直井入口 2——垂直井入口3——垂直井入口 4——出入口通道5——隧道分段降水处 6——上含水层示意7——下含水层示意8——基坑9——封水孔 10——疏水孔11——含水层 12——隔水层①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩为降水孔编号实施例1如图1垂直井入口1所示，该垂直井与隧道主体工程在一条直线上并且其宽度与隧道宽度基本上相等，所以如图3所示两侧的封水孔均向外辐射一角度，上层辐射15°，下层辐射5°，每个孔的设计长度不同，上层①号孔为封水孔，②、③号孔为疏水孔(封水孔和疏水孔统称为降水孔)。下层五个降水孔其中四个为封水孔如图4所示的④、⑤、⑦、⑧号孔，中间⑥号孔为疏水孔，封水孔和疏水孔施钻布置和含水层位置如图9所示。
实施例2如图1为垂直井2左侧降水孔分布情况如图5、6所示，该垂直井在隧道主体工程的中间段且在一条直线上并且宽于隧道宽度，图中虚线为隧道宽度，由于隔水层的尖灭，上层只有①号水平封水孔。下层有五个降水孔，其中四个为封水孔，在宽于隧道的两侧②、⑥号封水孔水平布置，在隧道工作面上③、⑤号封水孔向两侧辐射15°且比②、⑥号孔短，中间④号为水平布置的疏水孔。
实施例3该实施例为垂直井2右侧降水孔分布情况如图7、8所示，由于隔水层中间的尖灭，下含水层刚好是实施例2的上含水层，在上含水层上设计了四个封水孔，两侧①、④号封水孔水平布置，在①号封水孔内侧②号封水孔水平向外辐射15°，③号为水平布置的疏水孔。下层⑤号孔为水平布置的封水孔。封水孔和疏水孔施钻布置和含水层位置如图10所示。
实施例4如图1垂直井入口3所示，该垂直井偏离隧道主体工程，通过出入口通道5与主体隧道工程相连，如图11为垂直井3含水层在通道顶部封水孔分布图，封水孔在通道顶部辐射，①、③孔水平向外辐射10°，①、②、③号孔在垂直方向上均向上辐射5°如图12所示，每个孔的设计长度不同。下层有四个降水孔，其中④、⑦号分布在通道的两侧为封水孔水平向外辐射5°，中间⑤、⑥号为水平布置的疏水孔。
实施例5如图1所示为隧道分段降水处5，其中降水孔分布如图14、15所示，该隧道主体工程含水层在隧道的中部和底部其位置如图16所示，中部两侧①、③号为封水孔，水平向外辐射10°，②号疏水孔水平布置在中间；降底部的水时需在底部事先做一个能操作水平钻机的基坑8，施钻底部两侧的④、⑦号封水孔向外水平辐射10°，⑤、⑥号疏水孔水平布置在隧道的底部。
以上实施例的降水孔可用水平钻机及套管成孔法实现，即当封水孔和疏水孔钻至设计长度后，放入滤水管，顶掉钻头，取出套管，封住滤水管和孔洞间的缝隙，降水孔的最大长度由钻机的性能决定；或者用水平钻机和顶管法实现。
权利要求
1.一种地下降水的方法，其特征在于实现该方法的步骤是根据暗挖工程工作面的含水层和隔水层的位置，避开隔水层，向开挖区顺序开始处工作面的四周和内部的含水层分别施钻封水孔和疏水孔，封水孔在暗挖工程工作面四周含水层内向暗挖工程前进方向辐射，每个封水孔与暗挖工程工作面前进的方向成一夹角，疏水孔与暗挖工程水平面平行，封水孔和疏水孔与暗挖工程的进度紧密配合分段、分层进行，当封水孔和疏水孔钻至设计长度后，封住滤水管和孔洞间的缝隙。
2.根据权利要求1所述的地下降水的方法，其特征在于含水层在暗挖工程工作面的侧壁时，长短不一的封水孔水平布置在暗挖工程工作面的两侧壁，封水孔的方向与工作面前进的水平方向成0～15°的夹角，疏水孔与暗挖工程水平面平行。
3.根据权利要求1所述的地下降水的方法，其特征在于含水层在暗挖工程工作面的下部时，在暗挖工作面之前向下部向下开挖一能操作钻孔机械的基坑，封水孔、疏水孔与暗挖工程水平面平行。
4.根据权利要求1所述的地下降水的方法，其特征在于含水层在暗挖工程工作面的上部时，长短不一的封水孔向斜上方布置，封水孔的方向与暗挖工程工作面前进方向的水平线成一夹角，垂直方向与水平线成0～10°的夹角，水平方向与水平线成0～15°的夹角，疏水孔与暗挖工程水平面平行。
全文摘要
一种地下降水的方法,根据暗挖工程工作面的含水层和隔水层的位置,避开隔水层,向开挖区顺序开始处的四周和内部的含水层分别施钻封水孔和疏水孔,封水孔在暗挖工程工作面四周含水层内向暗挖工程前进方向辐射,每个封水孔与暗挖工程工作面前进的方向成一夹角,疏水孔与暗挖工程水平面平行,封水孔和疏水孔与暗挖工程的进度紧密配合分段、分层进行。本发明是在条带状或大跨度暗挖工程中,从暗挖工程的竖井或其它出入口开始处进行分段、分层超前降水,不需占用地面的任何场地,滤水管直接进入含水层,避免了隔水层的影响,降水深度也不受限制,能对各种形式的地下水进行有效的排降,降水效果显著,社会效益和经济效益巨大。
文档编号E02D19/10GK1190145SQ97125870
公开日1998年8月12日 申请日期1997年12月26日 优先权日1997年12月26日
发明者叶发广 申请人:北京市城市建设工程研究院