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原文传递一种富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法

专利名称：	一种富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法
摘要：	本发明属于超深基坑降水技术领域，公开了一种富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，包括现场勘察，查明现场的地质条件和水文参数；基于地质条件和水文参数设计降水井，获得降水井参数和井位数据；现场测量放样定井位，并在井位点处埋设护口管；利用钻机在井位点进行钻孔，并在钻孔过程中对孔壁进行加固；钻孔至设计深度后，清孔、下井管，并在井管与孔壁之间填充过滤料；将污水泵放入井底对其进行反复抽洗；安装水泵及管路系统，进行抽降水；降水井完成使用目的后，拆卸水泵及管路系统，并进行回填捣实。该方法根据实际施工情况合理规划降水井，能够容纳地下涌水，使得超深基坑内保持干燥，顺利进行深基坑结构施工。
专利类型：	发明专利
申请人：	中交一公局第三工程有限公司
发明人：	张波;张书香;孙鹤明;樊德东;胡林浩;仇意
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T07:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T12:00:00+0805
申请号：	CN202010015195.2
公开号：	CN111139852A
代理机构：	成都顶峰专利事务所(普通合伙)
代理人：	曾凯
分类号：	E02D19/06;E02D19/10;E;E02;E02D;E02D19;E02D19/06;E02D19/10
申请人地址：	100000 北京市通州区中关村科技园区通州园金桥科技产业基地景盛北三街10号
主权项：	1.一种富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，其特征在于，包括以下步骤：现场勘察，查明现场的地质条件和水文参数；基于所述地质条件和所述水文参数设计降水井，获得降水井参数和井位数据；现场测量放样定井位，并在井位点处埋设护口管；利用钻机在井位点进行钻孔，并在钻孔过程中对孔壁进行加固；钻孔至设计深度后，清孔、下井管，并在井管与孔壁之间填充过滤料；将污水泵放入井底对其进行反复抽洗；安装水泵及管路系统，进行抽降水；降水井完成使用目的后，拆卸所述水泵及管路系统，并进行回填捣实。 2.根据权利要求1所述的富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，其特征在于，所述基于所述地质条件和所述水文参数设计降水井，获得降水井参数和井位的方法包括：基于所述地质条件和所述水文参数，分别计算获得现场的涌水量、单井出水量、降水井数量以及降水井深度，并根据所述降水井数量布设降水井井位，获得降水井参数和井位数据。 3.根据权利要求2所述的富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，其特征在于，所述基于所述地质条件和所述水文参数，计算获得现场的涌水量的方法为：利用公式(1)计算现场的涌水量：式中，Q—涌水量，m3/d；K—含水层的渗透系数，m/d；H—含水层厚度，m；S—设计降深，m；R—降水影响半径，m；r0—等效半径，m；h—动水位至含水层底板深度，m；hm—潜水含水层厚度与动水位以下的含水层厚度的平均值，l—有效过滤器长度，m。 4.根据权利要求3所述的富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，其特征在于，所述单井出水量由地层汇水能力、井管透水能力以及水泵抽水能力构成；其中：利用计算公式(2)计算获得所述地层汇水能力：式中：l—过滤器有效长度，m；r—管井半径，m；K—渗透系数，m/d；利用计算公式(3)计算获得井管透水能力： q井管＝πnVgDgL……(3) 式中：q井管—过滤管的允许进水流量，m3/s；n—过滤管进水面层有效孔隙率；Vg—过滤管允许进水流速，供水管井不宜大于0.03m/s；Dg—过滤管外径m；L—过滤管有效进水长度，m；所述水泵抽水能力由水泵流量乘以24h获得。 5.根据权利要求4所述的富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，其特征在于，所述基于所述地质条件和所述水文参数计算获得所述降水井数量的方法为：采用计算公式(4)计算所述降水井数量： n＝1.1Q/q……(3) 式中：Q—涌水量，m3/d；q-地层汇水能力、井管透水能力以及水泵抽水能力中的最小值。 6.根据权利要求1所述的富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，其特征在于，在井位点处埋设护口管之前，所述方法还包括：开挖深度不小于3m的探坑，探明地下是否有无管线，若无管线，则在井位点处埋设护口管；若有管线，则查明管线来源并做好管线保护措施，若管线影响降水井位置，则对降水井位置进行调整。 7.根据权利要求1所述的富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，其特征在于，在钻孔过程中对孔壁进行加固的方法包括：从孔口至砂土层中不少于1.5m的范围内采用钢护筒加固，所述钢护筒的顶部高出地面不少于0.3m，所述钢护筒的顶部四周开设若干个溢浆孔；所述钢护筒以下的孔壁采用化学泥浆加固，所述化学泥浆由粘性土或膨润土与水混合而成，所述泥浆的相对密度为1.10～1.15，粘度为20～25s，酸碱度为pH8～10。 8.根据权利要求1所述的富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，其特征在于，所述清孔的方法包括：提升钻头，然后通过不同的循环方式排除孔底沉淤，并不断注入洁净的化学泥浆水，用以降低桩孔化学泥浆水中的泥渣含量；清孔结束时测定孔底沉淤，孔底沉淤厚度不大于30cm。 9.根据权利要求1所述的富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，其特征在于，所述井管包括实管和设置于所述实管底部并与所述实管连接的滤管，所述滤管为桥式滤管，所述下井管的方法包括：利用吊车分节吊放，各节井管之间同心并焊接严密，下到设计深度，顶部低于地面20cm，地面采用100×100×2cm钢板盖进行保护。 10.根据权利要求9所述的富水砂卵石地层高渗透超深基坑降水施工方法，其特征在于，在井管与孔壁之间填充过滤料的方法包括：采用人工沿井孔四周均匀连续填入，滤料填至井口位置；其中，滤管部分滤料采用4～7mm的砾石，填充高度超过过滤管上端5m～10m，下部与底端齐平，其余部分使用原状土回填。
所属类别：	发明专利