基坑突涌应急处理方法及结构与流程

本发明涉及建筑施工领域，特指一种基坑突涌应急处理方法及装置。

背景技术：

深基坑项目在城市建设中得到广泛应用。而在基坑施工过程中，常常由于承压水的水头压力冲毁基坑底板，造成基坑突涌。当发生基坑突涌时，基坑底部会出现网状裂缝，地下水携带下部土颗粒从裂缝中涌出，发生流砂、喷水及冒砂现象，造成基坑积水，软化地基，降低地基强度，严重时造成边坡失稳和整个地基悬浮流动，给基坑施工带来了极大的困难。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基坑突涌应急处理方法及结构，解决现有的基坑突涌造成基坑积水、软化地基、降低地基强度及给基坑施工带来困难的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种基坑突涌应急处理方法，包括如下步骤：

于基坑突涌位置处开挖土体形成凹坑；

提供第一钢管柱，将所述第一钢管柱的底部从凹坑内的基坑突涌位置处压入土体，以使得基坑突涌位置处的涌水进入所述第一钢管柱内从而对基坑突涌位置进行卸压；

提供第二钢管柱，将所述第二钢管柱吊装至所述第一钢管柱之上，并与所述第一钢管柱固定连接；

将所述第二钢管柱的上部与邻近的基坑的支撑梁拉结连接；以及

将所述凹坑内的水抽出并向所述凹坑内浇筑混凝土形成补强结构，通过所述补强结构将所述第一钢管柱部分锚固固定。

本发明提供了基坑突涌应急处理方法，有效针对基坑突涌部位作出应急处理措施，避免基坑突涌造成更为严重的影响，从而保证基坑施工安全。利用钢管柱增加基坑突涌位置处水头，从而使得基坑突涌处的总压力可以与承压水层的总压力达到平衡，从而限制了基坑突涌的进一步发展。钢管柱通过基坑内的支撑梁进行拉结固定，提高了钢管柱的结构稳定性，且结合补强结构的锚固，进一步增强了钢管柱的结构强度和牢固性。该补强结构还起到了补强地基的作用，解决了突涌处容易因积水而软化地基降低地基强度的问题。本发明的应急处理方法具有操作方便迅捷，施工效率高，可以有效地将基坑突涌影响降低到最小，确保了基坑施工过程中的安全。

本发明基坑突涌应急处理方法的进一步改进在于，将所述第一钢管柱从凹坑内的基坑突涌位置处压入土体，包括：

于所述第一钢管柱的下部固设多个压环；

将多个压杆穿设于对应的压环内，并通过人工按压所述压杆而将所述第一钢管柱压入土体的基坑突涌位置处。

本发明基坑突涌应急处理方法的进一步改进在于，将所述第二钢管柱的上部与邻近的基坑的支撑梁拉结连接，包括：

于所述第二钢管柱的上部固设多个拉环；

提供缆风绳，将所述缆风绳的一端固定于对应的所述拉环上，另一端固定于邻近所述支撑梁上，从而通过所述缆风绳将所述第二钢管柱拉结固定于对应的支撑梁。

本发明基坑突涌应急处理方法的进一步改进在于，还包括：

提供水泵，将所述水泵从所述第二钢管柱放入到所述第一钢管柱内，利用所述水泵将所述第一钢管柱内的涌水抽出，并实现对基坑进行降水。

本发明基坑突涌应急处理方法的进一步改进在于，还包括：

施工基坑的基础底板时，在所述第一钢管柱的外侧对应位于所述基础底板内的标高处设置止水翼环；

待所施工的基础底板达到设计强度后，将所述第一钢管柱内填充密实至距所述基础底板上表面一设定距离处；

将所述第二钢管柱移除；

将所述第一钢管柱从距所述基础底板上表面另一设定距离处截断，并利用密封板于填充密实处将所述第一钢管柱密封。

本发明基坑突涌应急处理方法的进一步改进在于，当所述基坑突涌位置处位于所述基坑的支撑梁的下方时，还包括：

提供弯管，将所述弯管连接于所述第一钢管柱和所述第二钢管柱之间，通过所述弯管避开对应位于所述第一钢管柱上方的支撑梁。

本发明还提供了一种基坑突涌应急处理结构，包括：

开挖形成于基坑突涌位置处的凹坑；

从所述凹坑内的基坑突涌位置处部分压入土体的第一钢管柱，使得所述基坑突涌位置处的涌水进入所述第一钢管柱内而对基坑突涌位置进行卸压；

固定连接于所述第一钢管柱顶部的第二钢管柱，所述第二钢管柱拉结连接于邻近的基坑的支撑梁；以及

浇筑形成于凹坑内的补强结构，通过所述补强结构将所述第一钢管柱部分锚固固定。

本发明基坑突涌应急处理结构的进一步改进在于，所述第一钢管柱的下部固设有多个压环，所述压环内穿设有对应压杆，通过人工按压所述压杆而将所述第一钢管柱压入土体的基坑突涌位置处。

本发明基坑突涌应急处理结构的进一步改进在于，所述第二钢管柱的上部固设有多个拉环，每一拉环上固定连接有一缆风绳，将所述缆风绳的另一端固定于邻近的支撑梁上，从而通过所述缆风绳将所述第二钢管柱拉结固定于对应的支撑梁。

本发明基坑突涌应急处理结构的进一步改进在于，还包括连接于所述第一钢管柱和所述第二钢管柱之间的弯管，通过所述弯管避开对应位于所述第一钢管柱上方的支撑梁。

附图说明

图1为本发明基坑突涌应急处理结构的结构示意图。

图2为图1中第二钢管柱与支撑梁连接结构的放大结构示意图。

图3为图1中第二钢管柱与第一钢管柱连接处的放大结构示意图。

图4为图1中第一钢管柱底部与土体的连接处的放大结构示意图。

图5为本发明基坑突涌应急处理结构中的弯管的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，本发明提供了一种基坑突涌应急处理方法及结构，在基坑发生突涌时，将突涌对基坑影响降低到最小，确保基坑施工安全。本发明通过设置钢管柱增加基坑突涌处的位置水头，使内外水头差为零，达到水压力平衡，限制基坑突涌的进一步发展，本发明的应急处理方法及结构能够做到及时处理基坑突涌，快速控制突涌的发展，利用压环对第一钢管柱进行人工压入，第一钢管柱的压入过程比如压入速度及时间均可根据实际涌水情况进行控制。设置弯管能够避免基坑内的支撑梁对钢管柱的使用的限制，利用弯管来避开支撑梁。设置的钢管柱顶部利用缆风绳拉结固定在支撑梁上，底部利用补强结构进行锚固，使得第一钢管柱和第二钢管柱的结构稳定且牢固。补强结构还对地基起到了补强作用，解决了突涌软化地基降低地基强度的问题。下面结合附图对本发明基坑突涌应急处理方法及结构进行说明。

参阅图1，显示了本发明基坑突涌应急处理结构的结构示意图。下面结合图1，对本发明基坑突涌应急处理结构进行说明。

如图1所示，本发明提供的基坑突涌应急处理结构包括凹坑21、第一钢管柱22、第二钢管柱23、以及补强结构24，凹坑21开挖形成于基坑突涌位置处12，在基坑底部出现突涌时，在该基坑突涌位置12处进行浅挖，挖掘土体10以形成环绕该基坑突涌位置12的深度较浅的凹坑21，基坑突涌位置12位于该凹坑21内。第一钢管柱22从凹坑21内的基坑突涌位置12处部分压入土体10内，使得基坑突涌位置处的涌水进入该第一钢管柱22内而对基坑突涌位置进行卸压，起到防止突涌扩大的作用，第一钢管柱22能够增加基坑突涌位置12处的位置水头，从而使得基坑突涌处的总压力与承压水层的总压力达到平衡。第二钢管柱23固定连接在第一钢管柱22的顶部，该第二钢管柱23拉结连接于邻近的基坑的支撑梁11上，通过支撑梁11拉住该第二钢管柱23，确保第二钢管柱23的结构稳定性。补强结构24浇筑形成于凹坑21内，该补强结构24为混凝土结构，通过补强结构24将第一钢管柱22部分锚固固定。

第一钢管柱22和第二钢管柱23连接成一体结构，顶部固定于支撑梁上，底部锚固在补强结构24内且还部分插入到土体10内，使得第一钢管柱22和第二钢管柱23的结构稳定，且强度高，能够很好的控制基坑突涌的发展。本发明的应急处理结构能够快速便捷且有效地控制基坑突涌，降低突涌对基坑的影响，保证基坑施工安全。

较佳地，凹坑21的截面呈梯形，顶部开口面积大于底部的面积，凹坑21的侧壁为倾斜面。

作为本发明的一较佳实施方式，如图1和图4所示，第一钢管柱22的下部固设有多个压环221，压环221环设在第一钢管柱22的外表面，压环221内穿设有对应的压杆，通过人工按压压杆而将第一钢管柱22压入土体10内的基坑突涌位置12处。较佳地，可将压杆穿设在两个压环221内。人工按压第一钢管柱22时，可通过观看凹坑21内涌水情况来决定第一钢管柱22的压入深度，当凹坑21内的涌水不再增加时，可停止第一钢管柱22的压入。较佳地，第一钢管柱22压入基坑突涌位置12处的深度为不小于1000mm。压入后，第一钢管柱22的底部插设在土体10内，使其自身的结构具有一定的稳定性。

进一步地，第一钢管柱22的顶部设置有吊环222，在压入第一钢管柱22之前，先利用吊环222将第一钢管柱22吊起，在人工压入第一钢管柱22时，该第一钢管柱22顶部的起吊钢丝绳仍不松开，通过起吊钢丝绳来保证第一钢管柱的稳定。该起吊钢丝绳在浇筑好补强结构24后再移除。

作为本发明的另一较佳实施方式，如图1和图2所示，第二钢管柱23的上部固设有多个拉环231，每一拉环231上固定连接有一缆风绳26，将缆风绳26的另一端固定在邻近的支撑梁11上，从而通过缆风绳26将第二钢管柱23拉结固定于对应的支撑梁11。拉环231环设在第二钢管柱23的外周，通过缆风绳26和支撑梁11拉结固定第二钢管柱23，提高第二钢管柱23的结构稳定性。

进一步地，第二钢管柱23的顶部设置有吊环232，在吊装第二钢管柱23时，利用吊环232将第二钢管柱23吊起，在第二钢管柱23的底部与第一钢管柱22的顶部固定连接有，该第二钢管柱23的起吊钢丝绳仍不松开，通过起吊钢丝绳来保证第二钢管柱的稳定。该起吊钢丝绳在缆风绳26和支撑梁11拉结固定后再移除。

更进一步地，结合图3所示，第一钢管柱22和第二钢管柱23通过连接法兰27连接固定，在第一钢管柱22的顶部设置有一连接法兰27，在第二钢管柱23的底部设置有一连接法兰27，将两个连接法兰27对接并固定连接，实现了第一钢管柱22和第二钢管柱23的固定连接。

作为本发明的又一较佳实施方式，在凹坑21内浇筑混凝土形成补强结构24时，先将凹坑21内的水抽干，而后浇筑混凝土，所形成的补强结构24包括位于凹坑21内的第一混凝土结构和位于该第一混凝土结构和土体10表面之上的第二混凝土结构，该第二混凝土结构的表面尺寸大于第一混凝土结构的表面尺寸。利用补强结构24对地基进行补强，且还锚固了部分第一钢管柱22，提高了第一钢管柱22的结构稳定性。

作为本发明的再一较佳实施方式，如图5所示，本发明的应急处理结构还包括连接在第一钢管柱22和第二钢管柱23之间的弯管25，该弯管25用于避免对应位于第一钢管柱22上方的支撑梁11。当基坑突涌位置12位于支撑梁11的正下方时，该支撑梁11的存在限制了钢管柱22的设置，从而利用弯管22来避免支撑梁11，可规避支撑梁对应急处理结构的使用的限制。该弯管25包括位于底部的平直段、位于顶部的平直段以及位于中部的倾斜段，通过位于中部的倾斜段避开支撑梁，底部的平直段的端部设置有连接法兰，并与第一钢管柱22固定连接，顶部的平直段的端部设置有连接法兰，并与第二钢管柱23固定连接。

下面对本发明提供的基坑突涌应急处理方法进行说明。

本发明提供了一种基坑突涌应急处理方法，包括如下步骤：

如图1所示，于基坑突涌位置12处开挖土体形成凹坑21；凹坑21开挖形成于基坑突涌位置处12，在基坑底部出现突涌时，在该基坑突涌位置12处进行浅挖，挖掘土体10以形成环绕该基坑突涌位置12的深度较浅的凹坑21，基坑突涌位置12位于该凹坑21内。

提供第一钢管柱22，将第一钢管柱22的底部从凹坑21内的基坑突涌位置12处压入土体10，以使得基坑突涌位置12处的涌水进入第一钢管柱22内从而达到压力平衡；第一钢管柱22能够增加基坑突涌位置12处的位置水头，从而使得基坑突涌处的总压力与承压水层的总压力达到平衡。

提供第二钢管柱23，将第二钢管柱23吊装至第一钢管柱22之上，并与第一钢管柱22固定连接；

将第二钢管柱23的上部与邻近的基坑的支撑梁11拉结连接；确保第二钢管柱23的结构稳定性。

将凹坑21内的水抽出并向凹坑21内浇筑混凝土形成补强结构24，通过补强结构24将第一钢管柱22部分锚固固定。

较佳地，所形成的补强结构24包括位于凹坑21内的第一混凝土结构和位于该第一混凝土结构和土体10表面之上的第二混凝土结构，该第二混凝土结构的表面尺寸大于第一混凝土结构的表面尺寸。利用补强结构24对地基进行补强，且还锚固了部分第一钢管柱22，提高了第一钢管柱22的结构稳定性。

本发明提供了基坑突涌应急处理方法，有效针对基坑突涌部位作出应急处理措施，避免基坑突涌造成更为严重的影响，从而保证基坑施工安全。利用钢管柱增加基坑突涌位置处水头，从而使得基坑突涌处的总压力可以与承压水层的总压力达到平衡，从而限制了基坑突涌的进一步发展。钢管柱通过基坑内的支撑梁进行拉结固定，提高了钢管柱的结构稳定性，且结合补强结构的锚固，进一步增强了钢管柱的结构强度和牢固性。该补强结构还起到了补强地基的作用，解决了突涌处容易因积水而软化地基降低地基强度的问题。本发明的应急处理方法具有操作方便迅捷，施工效率高，可以有效地将基坑突涌影响降低到最小，确保了基坑施工过程中的安全。

将第一钢管柱22和第二钢管柱23连接成一体结构，顶部固定于支撑梁上，底部锚固在补强结构24内且还部分插入到土体10内，使得第一钢管柱22和第二钢管柱23的结构稳定，且强度高，能够很好的控制基坑突涌的发展。本发明的应急处理结构能够快速便捷且有效地控制基坑突涌，降低突涌对基坑的影响，保证基坑施工安全。较佳地，凹坑21的截面呈梯形，顶部开口面积大于底部的面积，凹坑21的侧壁为倾斜面。

作为本发明的一较佳实施方式，如图1和图4所示，将第一钢管柱22从凹坑21内的基坑突涌位置12处压入土体10，包括：

于第一钢管柱22的下部固设多个压环221；压环221环设在第一钢管柱22的外表面；

将多个压杆穿设于对应的压环221内，并通过人工按压压杆而将第一钢管柱22压入土体10的基坑突涌位置12处。

较佳地，可将压杆穿设在两个压环221内。人工按压第一钢管柱22时，可通过观看凹坑21内涌水情况来决定第一钢管柱22的压入深度，当凹坑21内的涌水不再增加时，可停止第一钢管柱22的压入。较佳地，第一钢管柱22压入基坑突涌位置12处的深度为1000mm。压入后，第一钢管柱22的底部插设在土体10内，使其自身的结构具有一定的稳定性。

进一步地，第一钢管柱22的顶部设置有吊环222，在压入第一钢管柱22之前，先利用吊环222将第一钢管柱22吊起，在人工压入第一钢管柱22时，该第一钢管柱22顶部的起吊钢丝绳仍不松开，通过起吊钢丝绳来保证第一钢管柱的稳定。该起吊钢丝绳在缆风绳26和支撑梁11拉结固定后再移除。

作为本发明的另一较佳实施方式，如图1和图2所示，将第二钢管柱23的上部与邻近的基坑的支撑梁11拉结连接，包括：

于第二钢管柱23的上部固设多个拉环231；拉环231环设在第二钢管柱23的外周；

提供缆风绳26，将缆风绳26的一端固定于对应的拉环231上，另一端固定于邻近支撑梁11上，从而通过缆风绳26将第二钢管柱23拉结固定于对应的支撑梁11。通过缆风绳26和支撑梁11拉结固定第二钢管柱23，提高第二钢管柱23的结构稳定性。

进一步地，第二钢管柱23的顶部设置有吊环232，在吊装第二钢管柱23时，利用吊环232将第二钢管柱23吊起，在第二钢管柱23的底部与第一钢管柱22的顶部固定连接有，该第二钢管柱23的起吊钢丝绳仍不松开，通过起吊钢丝绳来保证第二钢管柱的稳定。该起吊钢丝绳在浇筑好补强结构24后再移除。

更进一步地，结合图3所示，第一钢管柱22和第二钢管柱23通过连接法兰27连接固定，在第一钢管柱22的顶部设置有一连接法兰27，在第二钢管柱23的底部设置有一连接法兰27，将两个连接法兰27对接并固定连接，实现了第一钢管柱22和第二钢管柱23的固定连接。

作为本发明的又一较佳实施方式，还包括：

提供水泵，将水泵从第二钢管柱23放入到第一钢管柱22内，利用水泵将第一钢管柱22内的涌水抽出，并实现对基坑进行降水。

作为本发明的再一较佳实施方式，还包括：

在利用本发明对基坑突涌位置12处的地下水进行正常抽水后，可进行基坑的后续施工，在施工基坑的基础底板时，可在本发明第一钢管柱22外侧对应位于基础底板内的标高处设置止水翼环；较佳地，该止水翼环设置在基础底板的中部处；施工基础底板，在基础底板达到设计强度后，将第一钢管柱22内填充密实至距基础底板的上表面一设定距离处，该设定距离为大于等于5cm，较佳为5cm；然后将本发明的第二钢管柱23移除；再将第一钢管柱22从距基础底板上表面另一设定距离处截断，该另一设定距离为大于等于10cm，较佳为10cm，该另一设定距离的选择取决于基础底板上施工的面层的厚度来设定，在基础底板上表面留设的第一钢管柱的长度要满足后续埋设在面层内。并在第一钢管柱22内填充密实的位置焊接8mm后的钢板作为密封板进行密封。利用密封板对第一钢管柱22进行密封，起到了防水的作用。本发明的应急处理方法的后续拆除也较为便利。

作为本发明的再又一较佳实施方式，当基坑突涌位置12处位于基坑的支撑梁11的下方时，还包括：

结合图5所示，提供弯管25，将弯管25连接于第一钢管柱22和第二钢管柱23之间，通过弯管25避开对应位于第一钢管柱22上方的支撑梁11。该弯管25用于避免对应位于第一钢管柱22上方的支撑梁11。当基坑突涌位置12位于支撑梁11的正下方时，该支撑梁11的存在限制了钢管柱22的设置，从而利用弯管22来避免支撑梁11，可规避支撑梁对应急处理结构的使用的限制。该弯管25包括位于底部的平直段、位于顶部的平直段以及位于中部的倾斜段，通过位于中部的倾斜段避开支撑梁，底部的平直段的端部设置有连接法兰，并与第一钢管柱22固定连接，顶部的平直段的端部设置有连接法兰，并与第二钢管柱23固定连接。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。