一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统及控制方法与流程

本发明涉及深基坑地下室防水，具体为一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统及控制方法。

背景技术：

1、城市中心区域的公共绿地、沿河公园、疏散广场等要得到充分利用，一般会建设地下停车库、人防工程、配套地下商业等，但是往往这些区域地理环境复杂，地下室建设深度很大且地面没有建筑物压力平衡稳定保障结构安全，导致深基坑基础对应的地下室地基抗浮要求提高，地下室防水难度加大，容易发生地下室上浮、城市内涝及次生灾害。

2、在提升城市排水系统时，优先考虑更多利用自然力量排水，建设自然积存和渗透，实现自然净化的海绵城市。启动中心城区防洪排涝集中治理工程，持续推进建设排水管网地理信息系统，整治易涝点来增强城市防洪排涝能力，积极推进海绵城市建设。对于复杂深基坑地下室防水，调压措施尤其必要，可以及时应对季节性环境变化和雨水带来的自然灾害的干扰，实现良好的弹性条件，保障室内环境和防水质量安全。传统方式城市地面硬化，改变了自然生态和水文特征，切断水循环，造成土壤地质环境旱涝不均衡,城市微气候不稳定导致发生城市局部内涝。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统及控制方法，以解决没有专门针对复杂条件下的深基坑地下室防水系统的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，包括海绵调压水井和控制系统，其中海绵调压水井沿地下室侧板外周处竖直设置，且海绵调压水井的上端所在高度与地平等高，下端所在高度低于地下室底板和枯水期水位，海绵调压水井采用顶部、上部、下部和底部分段预制后拼装，其上部分段的上端高于丰水期水位，下端低于枯水期水位，其下部分段的侧壁开设有多个排水孔，并在下部分段的内部下端处设置有潜水泵用于排水；控制系统包括分别设置在地下室侧板和底板内的压力传感器，以及设置在海绵调压水井中的水位传感器，还包括用于接收、处理传感器信号和根据处理结果对海绵调压水井内的潜水泵发出控制信号的控制器。

3、优选的，海绵调压水井由下至上包括一个a型预制构件、多个b型预制构件、多个c型预制构件和一个d型预制构件，相邻预制构件通过相匹配的拼接企口拼接，a型预制构件上端设有一圈拼接企口，四周密封用以抵抗泥沙冲击，b型预制构件的上端和下端分别设有一圈拼接企口，侧壁上的排水孔孔道内高外低，用于进水和泥沙下沉，排水孔内还设有过滤网用于减少泥沙进入海绵调压水井，c型预制构件的上端和下端分别设有一圈拼接企口，外周密封，d型预制构件的下端设有一圈拼接企口；水位传感器设置在b型预制构件上方且测量范围包括丰水期水位上限和枯水期水位下限。

4、优选的，丰水期水位和枯水期水位为所在区域历史水文监测平均值，用于与水位传感器的实测值比对。

5、优选的，压力传感器、水位传感器和潜水泵分别与控制器信号连接。

6、优选的，控制器包括用于存储计算机程序的存储器和用于执行存储器中计算机程序的处理器。

7、优选的，控制器设置在远离上述系统的控制室内，控制室内设有多个上述系统的控制器以集中管理。

8、优选的，地下室侧板和地下室底板为完整无破损结构，二者结合形成封闭钢筋混凝土舱体。

9、优选的，海绵调压水井设有多个，且呈阵列排布于地下室四周，压力传感器设有若干组均匀布设于地下室底板和侧板内，每组设有多个传感器，形成矩阵网格监测点位，以每组多个传感器的平均值作为所在组压力传感器的实测值。

10、优选的，潜水泵排水至地面的水处理设施进行水资源净化利用，水处理设施包括但不限于雨水花园、沉淀水塘、雨水湿地。

11、本发明提供的另一技术方案：上述系统的控制方法，包括以下具体内容：

12、根据历史水文监测平均值确定地下室所在地的丰水期水位和枯水期水位，与海绵调压水井内的水位传感器测量值比对，根据比对结果获知处于丰水期或枯水期，并调整海绵调压水井内的潜水泵运行模式，枯水期时采用运行速度较低的水压微调模式，丰水期时采用应急大排量模式；

13、根据地下室侧板和底板内的压力传感器实测值以及地下室各处设计承压能力的比对结果，实时动态调整潜水泵的启停和/或排水速度，以保持各处受到的压力小于设计承压能力。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1、该预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，是在考虑复杂软土淤泥地基抗浮措施能力欠缺，地下水长期丰富的情况下，进行的一种深基坑地下室承压水调压及海绵城市调节系统，结构简单合理，结合标准大气压和地下水连通器原理，进行合理的地下环境监测数字分析，融入海绵城市绿色环保理念，适用季节性环境变化和应对地下水反复变化和扰动带来的自然灾害，达到生态环境能够像海绵一样具有良好的弹性调节功能，增加复杂深基坑地下室的防水耐久性及结构抗浮安全性，进而提升城市防洪排涝能力。

16、2、该预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统的控制方法，使用简单，控制容易实现自动化，运维成本较低，且适用范围广，易于推广应用。

技术特征：

1.一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，其特征在于：包括海绵调压水井和控制系统，其中海绵调压水井沿地下室侧板外周处竖直设置，且海绵调压水井的上端所在高度与地平等高，下端所在高度低于地下室底板和枯水期水位，海绵调压水井采用顶部、上部、下部和底部分段预制后拼装，其上部分段的上端高于丰水期水位，下端低于枯水期水位，其下部分段的侧壁开设有多个排水孔，并在下部分段的内部下端处设置有潜水泵用于排水；控制系统包括分别设置在地下室侧板和底板内的压力传感器，以及设置在海绵调压水井中的水位传感器，还包括用于接收、处理传感器信号和根据处理结果对海绵调压水井内的潜水泵发出控制信号的控制器。

2.根据权利要求1所述的一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，其特征在于：所述海绵调压水井由下至上包括一个a型预制构件、多个b型预制构件、多个c型预制构件和一个d型预制构件，相邻预制构件通过相匹配的拼接企口拼接，a型预制构件上端设有一圈拼接企口，四周密封用以抵抗泥沙冲击，b型预制构件的上端和下端分别设有一圈拼接企口，侧壁上的排水孔孔道内高外低，用于进水和泥沙下沉，排水孔内还设有过滤网用于减少泥沙进入海绵调压水井，c型预制构件的上端和下端分别设有一圈拼接企口，外周密封，d型预制构件的下端设有一圈拼接企口；水位传感器设置在b型预制构件上方且测量范围包括丰水期水位上限和枯水期水位下限。

3.根据权利要求1所述的一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，其特征在于：所述丰水期水位和枯水期水位为所在地区历史水文监测平均值，用于与水位传感器的实测值比对。

4.根据权利要求1所述的一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，其特征在于：所述压力传感器、水位传感器和潜水泵分别与控制器信号连接。

5.根据权利要求1所述的一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，其特征在于：所述控制器包括用于存储计算机程序的存储器和用于执行存储器中计算机程序的处理器。

6.根据权利要求1所述的一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，其特征在于：所述控制器设置在远离所述系统的控制室内，控制室内设有多个所述系统的控制器以集中管理。

7.根据权利要求1所述的一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，其特征在于：所述地下室侧板和地下室底板为完整无破损结构，二者结合形成封闭钢筋混凝土舱体。

8.根据权利要求1所述的一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，其特征在于：所述海绵调压水井设有多个，且呈阵列排布于地下室四周，压力传感器设有若干组均匀布设于地下室底板和侧板内，每组设有多个传感器，形成矩阵网格监测点位，以每组多个传感器的平均值作为所在组压力传感器的实测值。

9.根据权利要求1所述的一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统，其特征在于：所述潜水泵排水至地面的水处理设施进行水资源净化利用，水处理设施包括但不限于雨水花园、沉淀水塘、雨水湿地。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的系统的控制方法，其特征在于，包括以下具体内容：

技术总结
本发明公开了一种预制装配式海绵调压及深基坑地下室防水系统及控制方法，涉及深基坑地下室防水技术领域，为解决没有专门针对复杂条件下的深基坑地下室防水系统的问题；本发明海绵调压水井沿地下室侧板外周处竖直设置，海绵调压水井采用顶部、上部、下部和底部分段预制后拼装，其上部分段的上端高于丰水期水位，下端低于枯水期水位；控制系统包括分别设置在地下室侧板和底板内的压力传感器，以及设置在海绵调压水井中的水位传感器，还包括用于接收、处理传感器信号和根据处理结果对海绵调压水井内的潜水泵发出控制信号的控制器；本发明系统简单合理，方法易于实现自动化控制，有利于增加复杂条件下的深基坑地下室防水耐久性及整体结构抗浮安全性。

技术研发人员：袁军座,王旭峰,周小良,李二要
受保护的技术使用者：中国十七冶集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15