一种岩溶地质基坑降排水结构及施工方法

技术领域

本申请涉及基坑排水施工领域，尤其是涉及一种岩溶地质基坑降排水结构及施工方法。

背景技术

岩溶地区的地基疏松、欠固结，含水量较大，土质不均，在地基的施工处理过程中，容易出现渗漏、沉降、坍塌等问题，从而影响工程质量；因此需要采取措施降低地下水位、排出软土层重力水。

目前常用的降水方式有管井降水、电渗井点降水、喷射井点降水、止水帷幕阻水等。其中管井降水适用于渗透系数大的土层，而对于渗透系数较低的土层则难以实现较好的降水效果，管井降水，电渗井点降水和喷射井点降水对施工工艺要求高，不适合大面积的基坑施工；止水帷幕阻水法难以适用于基底透水层较深的工况。

发明内容

为了改善上述的问题，本申请提供一种岩溶地质基坑降排水结构及施工方法。

本申请提供的一种岩溶地质基坑降排水结构采用如下的技术方案：

一种岩溶地质基坑降排水结构，包括：

坡顶排水沟，设置于坡顶，沿基坑周向延伸，用于截流坡顶积水；

坡底排水沟，设置于坑底坡脚处，沿基坑周向延伸，用于收集坡底积水；

盲沟，设置于所述坡底排水沟远离坡脚的一侧，用于收集坑底的浅层积水；

多个集水井，于坑底坡脚处沿基坑的周向依次间隔设置，所述集水井连通于所述盲沟，所述坡底排水沟连通于相邻的两个所述集水井之间；

多个降水井，于基坑内均匀分布，用于收集地下水；

抽排机构，用于对所述集水井和所述降水井收集的积水进行抽排。

本申请采用坡顶明排截水、坡脚明排收水、盲管暗埋降水结合：坡顶排水沟对坡顶积水进行截留，坡面渗水落入坡底排水沟再流向集水井中，坑底的浅层积水渗入盲沟再流向集水井中，坑底深层的地下水渗入降水井中，抽排机构对集水井和降水井中收集的积水进行抽排；如此，多种排水方式相互协同，对坡顶积水、坡面渗水、坡底浅层积水和坡底深层积水都能进行有效地收集和疏排，降排水效率高，施工工艺简单，特别适用于岩溶地区基坑的施工。

进一步地，所述抽排机构包括多个排水导管，所述排水导管的进水端位于所述集水井或所述降水井内，所述排水导管的进水端设置有用于抽水的抽排组件。

进一步地，所述抽排组件包括安装于所述排水导管进水端的水泵。

进一步地，所述集水井和所述降水井的中部均安装有水位监测装置，所述水位监测装置与对应的所述水泵控制连接。

当水位监测装置监测到集水井或降水井中的水位高于预设值时，水泵自动启动，对井中积水进行抽排，确保了排水的及时性。

进一步地，所述排水导管的出水端连通有沉淀池。

沉淀池对基坑内的积水进行收集，经过沉淀处理后的水可以再利用，有利于节约水资源。

进一步地，所述基坑内设置有架空支架，用于支撑所述排水导管使其呈架空设置。

排水导管呈架空设置，使得排水导管对基坑内的施工区域的占用空间较小，便于基坑内的施工作业。

进一步地，所述集水井和所述降水井的深度均大于所述盲沟的深度。

盲沟对坑底浅层的积水进行收集，降水井对坑底深层的积水进行收集，二者协同，有助于提高降水效果。

进一步地，所述集水井与坡底边线之间的距离设置为0.3m-0.5m。

进一步地，相邻两个所述集水井的间距设置为30m-50m。

集水井与坡底边线之间的距离较小，相邻集水井之间的距离较大，使得集水井对基坑内的施工区域的占用空间较小，便于基坑内的施工作业。

本申请还提供的一种岩溶地质基坑降排水结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)坡顶排水沟施工：在坡顶开挖坡顶排水沟，沟底浇筑混凝土，沟壁砌砖，再用水泥砂浆抹面；

(2)坡底排水沟施工：在坡脚开挖坡底排水沟，沟底浇筑混凝土，沟壁砌砖，再用水泥砂浆抹面；

(3)集水井施工：开挖集水井，井壁砌砖并采用水泥砂浆抹面，井底铺设反滤层；

(4)盲沟施工：开挖盲沟，在盲沟中铺设包裹有土工布的盲管，回填碎石，在盲沟的侧壁铺设土工布，再回填黏土；

(5)降水井施工：开挖降水井并下放井管，井管壁均匀开设有多个透水孔，在井管外侧填充滤料，在管口外侧与土层之间进行封口处理；

(6)抽排机构施工：在集水井和降水井中安装水位监测装置和排水导管，排水导管的进水端安装水泵，在基坑中设置架空支架，用于支撑排水导管。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请采用坡顶明排截水、坡脚明排收水、盲管暗埋降水结合，三种方式协同降排水，降排水效率高，适用于岩溶地区基坑的施工；

2.本申请施工工艺简单，对基坑施工区域的占用空间小，便于基坑内的施工作业，为施工安全和质量提供了保障。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例中主要用于展示基坑中的坡底排水沟、盲沟、集水井和降水井分布的结构示意图；

图3是本申请实施例中主要用于展示集水井的局部结构示意图。

附图标记：1-坡顶排水沟；2-泄水管；3-坡底排水沟；4-盲沟；5-盲管；6-集水井；7-降水井；8-排水导管；9-水泵；10-水位监测装置；11-架空支架；12-阀门；13-反滤层。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

实施例1

本申请实施例公开一种岩溶地质基坑降排水结构。参照图1，岩溶地质基坑降排水结构包括设置于坡顶的坡顶排水沟1和设置于坑底坡脚处的坡底排水沟3。坡顶排水沟1沿基坑周向延伸，用于截流坡顶积水；坡底排水沟3沿基坑周向延伸，用于收集坡底积水。坡底排水沟3远离坡脚的一侧设置有盲沟4，用于收集坑底的浅层积水。

参照图2，坑底坡脚处沿基坑的周向依次间隔设置有多个集水井6，集水井6连通于盲沟4，坡底排水沟3连通于相邻的两个集水井6之间。基坑内均匀分布有多个降水井7，用于收集地下水。基坑中设置有抽排机构，用于对集水井6和降水井7收集的积水进行抽排。

本申请采用坡顶明排截水、坡脚明排收水、盲管暗埋降水结合：坡顶排水沟1对坡顶积水进行截留，坡面渗水落入坡底排水沟3再流向集水井6中，坑底的浅层积水渗入盲沟4再流向集水井6中，坑底深层的地下水渗入降水井7中；抽排机构对集水井6和降水井7中收集的积水进行抽排。如此，多种排水方式相互协同，对坡顶积水、坡面渗水、坡底浅层积水和坡底深层积水都能进行有效地收集和疏排，降排水效率高，施工工艺简单，特别适用于岩溶地区基坑的施工。

具体的，参照图1，坡顶排水沟1与坡顶边缘之间的距离设置为1.5m，坡底排水沟3与坡底边线之间的距离设置为0.3m-0.5m。坡面呈倾斜设置，坡面上设置有多个用于排出坡体积水的泄水管2。

参照图2，集水井6与坡底边线之间的距离设置为0.3m-0.5m，相邻两个集水井6的间距设置为30m-50m，基坑转角处也设置有集水井6。

本申请中，集水井6与基坑边缘之间的距离较小，相邻集水井6之间的距离较大，使得集水井6和坡底排水沟3对基坑内的施工区域的占用空间较小，有助于改善施工环境，也便于基坑内的施工作业。

参照图1，盲沟4与坡底边线之间的距离不小于1m，盲沟4深度不小于2m，盲管5与集水井6连通。盲沟4中埋设有盲管5，盲管5外包裹土工布，土工布可减少泥沙进入盲管5造成堵塞的情况。盲沟4中由下至上依次回填有碎石层和黏土层。

参照图3，集水井6的井壁采用砖砌，集水井6的底部铺设有厚度为30cm的碎石反滤层13。

降水井7的井壁采用预制混凝土井管，井管壁均匀开设有多个直径3cm的透水孔，相邻透水孔的间距设置为250mm，井管外包裹有土工布，井管外侧与基坑土层之间填充有滤料层。降水井7的底部铺设有厚度为30cm的碎石反滤层13。

透水孔使降水井7起到收集地下水的作用，减小降水井7内外的水位压强差，保证降水井7的安全性；同时配合土工布和滤料层使用，可以减少泥沙进入降水井7的情况。

集水井6和降水井7的深度均大于盲沟4的深度；如此，盲沟4对坑底浅层的积水进行收集并将积水导入集水井6，降水井7对坑底深层的积水进行收集，二者协同，有助于提高降水效果。

参照图1和图3，抽排机构包括多个排水导管8，排水导管8上安装有阀门12，排水导管8的进水端安装有水泵9，水泵9位于集水井6或降水井7的底部，排水导管8的出水端连通有沉淀池(图中未示出)。集水井6和降水井7的中部均安装有水位监测装置10，水位监测装置10与对应的水泵9控制连接。

图3仅示出了集水井6中排水导管8、水泵9和水位监测装置10的安装位置；降水井7中排水导管8、水泵9和水位监测装置10的安装位置与集水井6中类似。

当水位监测装置10监测到集水井6或降水井7中的水位高于预设值时，水泵9自动启动，对井中积水进行抽排，确保了排水的及时性。沉淀池对基坑内的积水进行收集，经过沉淀处理后的水可以再利用，有利于节约水资源。

参照图1，基坑内设置有架空支架11，用于支撑排水导管8使其呈架空设置，排水导管8的悬空高度不小于2.5m，使得排水导管8对基坑内的施工区域的占用空间较小，有助于改善施工环境，也便于基坑内的施工作业。

本申请实施例一种岩溶地质基坑降排水结构及施工方法的实施原理为：本申请采用坡顶明排截水、坡脚明排收水、盲管暗埋降水结合：坡顶排水沟1对坡顶积水进行截留，坡面渗水落入坡底排水沟3再流向集水井6中，坑底的浅层积水渗入盲沟4再流向集水井6中，坑底深层的地下水渗入降水井7中，抽排机构对集水井6和降水井7中收集的积水进行抽排；如此，多种排水方式相互协同，对坡顶积水、坡面渗水、坡底浅层积水和坡底深层积水都能进行有效地收集和疏排，降排水效率高，施工工艺简单，特别适用于岩溶地区基坑的施工。

实施例2

本申请实施例公开一种岩溶地质基坑降排水结构的施工方法，参照图1、图2和图3，包括以下步骤：

(1)施工准备：根据地形情况和场地条件，设置集水井6、降水井7、坡顶排水沟1、坡底排水沟3以及盲沟4的位置；

(2)坡面施工：坡面的坡比为1:1.25，在坡面上间隔安装泄水管2，坡面网喷厚度为80mm的C20混凝土；

(3)坡顶排水沟1施工：在坡顶开挖坡顶排水沟1，坡顶排水沟1与坡顶边缘之间的距离为1.5m，坡顶排水沟1截面尺寸为300×300mm，沟底浇筑C15混凝土，坡率3％，沟壁砌砖，再用厚度为20mm的1:2水泥砂浆抹面；

(4)坡底排水沟3施工：在坡脚开挖坡底排水沟3，坡底排水沟3与坡底边线之间的距离设置为0.3m-0.5m，坡底排水沟3截面尺寸为300×300mm，沟底浇筑C15混凝土，坡率3％，沟壁砌砖，再用厚度为20mm的1:2水泥砂浆抹面；

(5)集水井6施工：开挖直径为1m的集水井6，集水井6与坡底边线之间的距离设置为0.3m-0.5m，相邻两个集水井6的间距设置为30m-50m，坡底排水沟3连通于相邻两个集水井6之间，基坑拐角处需设置集水井6；井壁砌砖并采用20mm厚1:2水泥砂浆抹面，井底铺设厚度为30cm的碎石层作为反滤层13；

(6)盲沟4施工：

在直径为300mm的盲管5外包裹土工布，土工布刺破强度不小于400N，顶破强度大于1.5KN，撕裂强度大于400N，单位面积质量不小于400g/m

开挖盲沟4，盲沟4与坡底边线之间的距离不小于1m，盲沟4深度不小于2m，盲沟4的截面轮廓呈倒梯形，其侧壁的坡比为1:0.8；在盲沟4中铺设包裹有土工布的盲管5，盲管5与集水井6连通，在盲沟4中回填粒径20mm～30mm的碎石，厚度1m，分层夯实，夯实度不大于0.9；在盲沟4的侧壁铺设土工布，再回填黏土，分层夯实，分层厚度不大于250mm，夯实度不小于87％；

(7)降水井7施工：在直径1m的混凝土井管壁均匀开设多个直径3cm的透水孔，相邻透水孔的间距设置为250mm，在井管外包裹土工布；开挖降水井7并下放井管，在井管外侧填充滤料，在井管口外侧与土层之间采用泥球进行封口处理，防止雨水渗入；井底铺设厚度为30cm的碎石层作为反滤层13；

(8)抽排机构施工：在集水井6和降水井7的中部安装水位监测装置10，安装直径300mm的排水导管8，排水导管8的进水端安装水泵9，使水泵9位于井底；在基坑中设置架空支架11，用于支撑排水导管8，使排水导管8的悬空高度不小于2.5m；

(9)沉淀池施工：在基坑外设置沉淀池，沉淀池连通于排水导管8的出水端。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。