氣體抽注交互式基坑降水系統及其降水方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及土建施工技術，特別是涉及一種氣體抽注交互式基坑降水系統及其降水方法的技術。
【背景技術】
[0002]為給深基坑工程提供干燥并安全的施工環境，采用降水的方法降低開挖土層與可能引起基坑底板承壓水突涌的含水層的地下水位是十分必要的。在軟土地區深基坑工程因開挖深度深，一般采用管井降低含水層中的水位或含水量。
[0003]但軟土地區土性變化大，當基坑開挖面底位于含水層底附近或開挖范圍內含水層較薄或存在局部透鏡體時，管井降水難以完全發揮其功效，在局部部位易形成滯水層。同時對于低滲透性土層，降水井的疏干影響范圍小，土層含水量降低難度大，對應管井間距較小，將影響土方開挖，加大管井保護難度等問題。
[0004]采用加真空的方式可在一定程度上提高疏干效果，但對于低滲透性土層，隨著加真空抽水的持續，降水井周邊土層的滲透性急劇變小，影響降水井出水量，近而直接影響疏干效率。
【發明內容】
[0005]針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種能提高低滲透性土層疏干效率的氣體抽注交互式基坑降水系統及其降水方法。
[0006]為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種氣體抽注交互式基坑降水系統，其特征在于:包括至少兩個抽注交互降水單元；
所述抽注交互降水單元包括井管、濾管、沉淀管、隔網、抽氣閘閥、注氣閘閥、真空栗，所述井管、濾管、沉淀管均豎置在基坑的土層中，并且濾管位于基坑開挖面下方，濾管的上端管口與井管的下端管口對接，濾管的下端管口與沉淀管的上端管口對接，所述隔網包覆住濾管、沉淀管的管壁及井管的下部管壁，基坑的土體與井管、濾管、沉淀管的外管壁之間形成有一環形空間，該環形空間內回填濾料形成濾料層，并且該濾料層的回填面封蓋有粘土封隔層，濾管內設有潛水栗、液位計，井管的上端管口由一井蓋封閉，井蓋上開設有一氣孔；所述抽氣閘閥的進氣口接到井蓋上的氣孔，抽氣閘閥的出氣口接到真空栗的抽氣口 ；所述注氣閘閥的進氣口接高壓氣源，注氣閘閥的出氣口接到井蓋上的氣孔。
[0007]本發明所提供的氣體抽注交互式基坑降水系統的降水方法，其特征在于:
先將各個抽注交互降水單元作為強真空管井對基坑土體進行降水，并對各個抽注交互降水單元的出水量進行監測；
如果各個抽注交互降水單元的出水量小于預先設定的出水量下限值，則將抽注交互降水單元分成兩組，其中的一組為抽真空組，另一組為注氣組，抽真空組中的各個抽注交互降水單元作為強真空管井對基坑土體進行降水，注氣組中的各個抽注交互降水單元作為注氣井向基坑土體注入高壓氣體，利用高壓氣體推動基坑土體中的地下水； 將抽注交互降水單元分成兩組后，如果抽真空組中的抽注交互降水單元的數量大于預先設定的真空井數量閾值，并且抽真空組中的各個抽注交互降水單元的出水量小于預先設定的出水量下限值，則將抽真空組中的一部分抽注交互降水單元轉入注氣組，使得抽真空組中的各個抽注交互降水單元的出水量能維持在預先設定的出水量下限值以上；
抽注交互降水單元作為強真空管井使用時，將該單元中的抽氣閘閥開啟，并將該單元中的注氣閘閥關閉，利用真空栗抽出井管內的氣體，并利用潛水栗抽出濾管內匯集的水；抽注交互降水單元作為注氣井使用時，將該單元中的抽氣閘閥關閉，并將該單元中的注氣閘閥開啟，通過高壓氣源向井管內注入高壓氣體。
[0008]本發明提供的氣體抽注交互式基坑降水系統及其降水方法，可以在降水過程中根據出水量將各抽注交互降水單元逐漸的轉換為注氣井使用，利用氣體驅動地下水向作為強真空管井使用的抽注交互降水單元匯集排泄，能提高低滲透性土層疏干效率，解決了降水井在低滲透性土層、局部含水層難以疏干的問題。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發明實施例的氣體抽注交互式基坑降水系統中的抽注交互降水單元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]以下結合【附圖說明】對本發明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發明，凡是采用本發明的相似結構及其相似變化，均應列入本發明的保護范圍，本發明中的頓號均表示和的關系。
[0011]如圖1所示，本發明實施例所提供的一種氣體抽注交互式基坑降水系統，其特征在于:包括至少兩個抽注交互降水單元；
所述抽注交互降水單元包括井管、濾管、沉淀管、隔網、抽氣閘閥、注氣閘閥、真空栗，所述井管、濾管、沉淀管均豎置在基坑的土層中，并且濾管位于基坑開挖面下方，濾管的上端管口與井管的下端管口對接，濾管的下端管口與沉淀管的上端管口對接，所述隔網包覆住濾管、沉淀管的管壁及井管的下部管壁，基坑的土體與井管、濾管、沉淀管的外管壁之間形成有一環形空間，該環形空間內回填濾料形成濾料層，并且該濾料層的回填面封蓋有粘土封隔層，濾管內設有潛水栗、液位計，井管的上端管口由一井蓋封閉，井蓋上開設有一氣孔；所述抽氣閘閥的進氣口接到井蓋上的氣孔，抽氣閘閥的出氣口接到真空栗的抽氣口 ；所述注氣閘閥的進氣口接高壓氣源，注氣閘閥的出氣口接到井蓋上的氣孔。
[0012]本發明實施例所提供的氣體抽注交互式基坑降水系統的降水方法，其特征在于，具體步驟如下:
將各個抽注交互降水單元作為強真空管井對基坑土體進行降水，并對各個抽注交互降水單元的出水量進行監測；
如果各個抽注交互降水單元的出水量小于預先設定的出水量下限值，則將抽注交互降水單元分成兩組，其中的一組為抽真空組，另一組為注氣組，抽真空組中的各個抽注交互降水單元作為強真空管井對基坑土體進行降水，注氣組中的各個抽注交互降水單元作為注氣井向基坑土體注入高壓氣體，利用高壓氣體推動基坑土體中的地下水； 將抽注交互降水單元分成兩組后，如果抽真空組中的抽注交互降水單元的數量大于預先設定的真空井數量閾值，并且抽真空組中的各個抽注交互降水單元的出水量小于預先設定的出水量下限值，則將抽真空組中的一部分抽注交互降水單元轉入注氣組，使得抽真空組中的各個抽注交互降水單元的出水量能維持在預先設定的出水量下限值以上；
抽注交互降水單元作為強真空管井使用時，將該單元中的抽氣閘閥開啟，并將該單元中的注氣閘閥關閉，利用真空栗抽出井管內的氣體，并利用潛水栗抽出濾管內匯集的水，使得井管周邊形成降水漏斗，土層中的重力水在重力及真空負壓作用下不斷流入井管，由于濾管位于基坑開挖面下方，可以確保井管內的真空度的持續維持性，濾料層、粘土封隔層及隔網能確保井管對不同深度處的含水層均有導水功能，液位計能確保潛水栗一直能在水位下使用，確保潛水栗的使用壽命，同時也可控制井管內的水位；
抽注交互降水單元作為注氣井使用時，將該單元中的抽氣閘閥關閉，并將該單元中的注氣閘閥開啟，通過高壓氣源向井管內注入高壓氣體。
【主權項】
1.一種氣體抽注交互式基坑降水系統，其特征在于:包括至少兩個抽注交互降水單元； 所述抽注交互降水單元包括井管、濾管、沉淀管、隔網、抽氣閘閥、注氣閘閥、真空栗，所述井管、濾管、沉淀管均豎置在基坑的土層中，并且濾管位于基坑開挖面下方，濾管的上端管口與井管的下端管口對接，濾管的下端管口與沉淀管的上端管口對接，所述隔網包覆住濾管、沉淀管的管壁及井管的下部管壁，基坑的土體與井管、濾管、沉淀管的外管壁之間形成有一環形空間，該環形空間內回填濾料形成濾料層，并且該濾料層的回填面封蓋有粘土封隔層，濾管內設有潛水栗、液位計，井管的上端管口由一井蓋封閉，井蓋上開設有一氣孔；所述抽氣閘閥的進氣口接到井蓋上的氣孔，抽氣閘閥的出氣口接到真空栗的抽氣口 ；所述注氣閘閥的進氣口接高壓氣源，注氣閘閥的出氣口接到井蓋上的氣孔。2.根據權利要求1所述的氣體抽注交互式基坑降水系統的降水方法，其特征在于: 先將各個抽注交互降水單元作為強真空管井對基坑土體進行降水，并對各個抽注交互降水單元的出水量進行監測； 如果各個抽注交互降水單元的出水量小于預先設定的出水量下限值，則將抽注交互降水單元分成兩組，其中的一組為抽真空組，另一組為注氣組，抽真空組中的各個抽注交互降水單元作為強真空管井對基坑土體進行降水，注氣組中的各個抽注交互降水單元作為注氣井向基坑土體注入高壓氣體，利用高壓氣體推動基坑土體中的地下水； 將抽注交互降水單元分成兩組后，如果抽真空組中的抽注交互降水單元的數量大于預先設定的真空井數量閾值，并且抽真空組中的各個抽注交互降水單元的出水量小于預先設定的出水量下限值，則將抽真空組中的一部分抽注交互降水單元轉入注氣組，使得抽真空組中的各個抽注交互降水單元的出水量能維持在預先設定的出水量下限值以上； 抽注交互降水單元作為強真空管井使用時，將該單元中的抽氣閘閥開啟，并將該單元中的注氣閘閥關閉，利用真空栗抽出井管內的氣體，并利用潛水栗抽出濾管內匯集的水；抽注交互降水單元作為注氣井使用時，將該單元中的抽氣閘閥關閉，并將該單元中的注氣閘閥開啟，通過高壓氣源向井管內注入高壓氣體。
【專利摘要】一種氣體抽注交互式基坑降水系統及其降水方法，涉及土建施工技術領域，所解決的是提高低滲透性土層疏干效率的技術問題。該系統包括至少兩個抽注交互降水單元；所述抽注交互降水單元包括從上至下依次串接的井管、濾管、沉淀管，及抽氣閘閥、注氣閘閥、真空泵，濾管內設有潛水泵、液位計，井管的上端管口由一井蓋封閉，真空泵通過抽氣閘閥接到井蓋上的氣孔，高壓氣源通過注氣閘閥接到井蓋上的氣孔，先將各個抽注交互降水單元作為強真空管井對基坑土體進行降水，并在各個抽注交互降水單元的出水量明顯減小時，將各抽注交互降水單元逐一的轉換為注氣井使用。本發明提供的系統及方法，特別適用于低滲透性土層的降水。
【IPC分類】E02D19/10, E02D17/04
【公開號】CN105442624
【申請號】CN201511003391
【發明人】陸建生, 喬華山, 繆俊發, 沈馳, 劉中浩, 邱鷹, 劉國友
【申請人】上海廣聯環境巖土工程股份有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年12月29日