[实用新型]一种基坑管涌快速处置装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及基坑工程施工安全建筑技术领域，尤其是一种快速处理基坑管涌 事故的装置。

背景技术

近年来，随着城市化进程的不断加快，为充分利用地下空间随之而来的深基坑工 程越来越多，规模越来越大，深度也越来越深，特别是软土地区，地下水对深基坑工程的施 工安全影响极大，据不完全统计，70%以上的基坑工程事故都是直接或间接因为地下水处理 不当造成的，其中22%的基坑工程事故与地下水处理不当造成的。基坑受地下水影响破坏的 形式众多，尤其是基坑开挖至坑底时，从基坑中直接抽水导致坑内外水头存在压力差，坑底 下的地下水将向上渗流，在地基中产生向上的动水力，当水力梯度大于临界水力梯度时，会 带来渗流稳定性问题，以致产生基坑底部土层隆起造成管涌或流砂现象。可以说，管涌是影 响基坑安全较为常见的破坏形式之一，处理不当不但不能保证深基坑的安全，导致基坑报 废，甚至会危及周边环境安全，造成更大的经济损失或不良社会影响。

某工程毗邻黄浦江，地下水极其丰富，工程地下3层，局部4层，基坑深度18.1m～ 19.5m，集水井、电梯井等局部落深区落深1.0m～3.95m。勘察资料显示，基坑开挖底面基本 位于第④层淤泥质粘土层底，局部深坑底已进入第⑤₁层位置。基坑工程下伏第一承压含水 层，含水层分布稳定，勘察揭示的含水层厚度达30m左右，含水层渗透性质好，含水量丰 富，基坑围护结构地下连续墙深37.5~40.6m，墙址仅进入承压含水层顶约1m左右，对承压 含水层无有效的隔水作用。工程前期勘探孔尤其是地源热泵井的钻孔深度约100m，进入第 ⑨层承压水层中。

基坑开挖至最后一层土阶段，地源热泵井钻孔附近出现管涌并伴有流砂现象。遇 坑底出现管涌时，为减少或平衡承压水头压力，通常采用集水井抢排法、深井降水法、注浆 法。但现场观测表明，水体含砂率极高，且管涌点距离围护结构极近，为减少水中含砂率高 导致的大量水土流失，最终影响坑内外土体平衡。

通常情况下，基坑出现管涌时，通常采用集水井抢排法、深井降水法、注浆法，紧急 情况下采用土体回填或用砂袋反压等手段后对管涌部位进行坑内加固，这样往往施工时间 较长，而且造成工期的延误。

发明内容

本实用新型的目的是以现场就地取材，通过埋设安装水平砂滤层的钢管，快速对 涌水点实施有效处理后进行井点抽水，通过设置水平砂虑层大大降低管井抽水时水中的含 砂率，降低因大量长期抽取地下水造成砂土流失而导致基坑本体及其周边环境的变形。

本实用新型的具体技术方案是：

一种基坑管涌快速处置装置，包括罩扣在涌水点位置设置的钢管，管内自下至上 设有碎石层、钢板止水翼环、水平砂虑层，钢管链接至抽水操作平台；钢管内设有潜水泵。

进一步的，砂虑层上下为不锈钢网片扣合而成，四周采用橡胶条密封。

进一步的，所述不锈钢网片，网孔10mm×10mm，上下2层钢丝网之间夹1mm厚土工布 2层。

本实用新型具体实施步骤如下：

1、管涌点周围开挖平面1×1m²，深1m小型集水坑；

2、排除积水坑内明水后，用DN350钢管罩扣涌水点，DN350钢管翼缘板宽100mm，厚 20mm；

3、管内填碎石层，厚150mm；

4、安装水平砂虑层，砂虑层上下采用橡胶条密封，环形橡胶带10mm厚，宽度45mm；

5、采用国标细牙M12螺栓，螺杆长度80mm，将钢管接长至抽水操作平台，螺栓孔距 内侧距离35mm；

6、潜水泵抽取井内涌水至排水沟，降低水头高度；

7、采用快干水泥对积水坑进行加固；

8、待加固体有一定强度后迅速浇筑混凝土垫层，情况严重时可以采用钢筋混凝土 垫层；

9、待水流量减小时，在DN350钢管内浇灌高等级膨胀混凝土封堵；

10、钢管口3mm厚钢板满焊，与底板混凝土整体浇筑。

本实用新型针对工程前期地质勘探孔、地源热泵井等钻孔孔壁周围在基坑开挖未 能进行有效封堵情况下，孔壁周边出现的管涌现象，通过在涌水点周边开挖沟槽，并用挖掘 机等设备将DN350钢管罩扣在涌水点位置，实施井内降水，达到井内水头与承压水头平衡， 同时快速采用快干水泥对沟槽附近土体进行加固。

附图说明