一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构的制作方法

1.本实用新型属于建筑施工的基坑抗浮、基坑降水技术领域，具体是一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮施工结构。


背景技术：

2.目前常规的基坑抗浮措施分为“主动”型和“被动”型两种。“被动”型采用抗浮桩或抗浮锚杆，其发展工艺较为成熟，现已得到广泛应用，但抗浮水位高时，造价成本较高。“主动”型抗浮方法主要采用盲沟排水的方法，形式多为塑料管穿孔外包土工布加级配碎石回填，适用于深度较小或地下水位降低幅度较小的基坑，盲沟深度和长度较小。
3.山区场地场平标高与周边地形高差较大，深基坑采用抗浮桩或抗浮锚杆进行抗浮时成本较高经济性差；采用盲沟排水的抗浮方法时，开挖深度较大、距离太长的情况下施工成本和难度较大，尤其是基岩区；而且开挖沟槽影响周边建筑物安全。因此，急需一种施工难度低、降低成本、对周边建筑影响小的新方法。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对山区深基坑工程中采用传统的基坑抗浮方法存在成本高，受局限性等问题，提供的一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构，该抗浮结构利用山区地形高差条件，采用地下水搜集系统和水平管导水系统，实现自流式排泄，降低地下水位，从而解决深基坑抗浮问题，并可通过调整水平导水孔的位置和数量实现不同抗浮水位情况下的基坑抗浮问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构，所述抗浮结构包括沿着基坑内壁布设的一圈地下水收集系统和从基坑底面水平伸出基坑外的自流排水管，所述地下水收集系统包括砂砾料回填层、分层布设在砂砾料回填层内的水平滤水管、垂直布设在砂砾料回填层内的多根竖直滤水管和位于砂砾料回填层顶部的水泥封顶层；多层水平滤水管通过多根竖直滤水管相互连通，并与自流排水管连通。
6.本实用新型进一步的技术方案：所述基坑位于具有高差的山区环境中，所述地下水收集系统设置在基坑开挖边线处。
7.本实用新型较优的技术方案：所述水平滤水管和竖直滤水管均包括管径在63～90mm、强度大于0.8mpa的聚乙烯管或聚氯乙烯管和包裹在管体外部的土工布，所述聚乙烯管或聚氯乙烯管的管体上开设有滤水孔，且滤水孔的开孔率8％～10％。
8.本实用新型较优的技术方案：所述水平滤水管和竖直滤水管通过三通汇集于自流排水管，自流排水管的出水口延伸至基坑边缘山体的外侧。
9.本实用新型较优的技术方案：所述自流排水管为钢管、pe管或pvc管排水管，管径90mm～130mm，一端伸入基坑内侧通过三通与滤水管相连，另一端倾斜穿过山区岩体，抵达坑外排水点，其自流排水的坡比2％～4％。
10.本实用新型的工作原理是：基坑自流排水降水时，砂砾料与水平滤水管、竖直滤水
管形成基坑地下结构周围地下水收集系统，基坑地下水通过砂砾料向水平滤水管和竖直滤水管渗流，通过三通汇集于水平自流排水管，并自流排到出水口，从而降基坑内低地下水位，实现基坑地下结构的基坑抗浮目的。
11.本实用新型的技术优点如下：
12.(1)本实用新型利用地形高差条件，采用水平自流式排水管快速排泄基坑内地下水，持续有效降低地下水位，最终实现基坑抗浮的目的，受基坑周边的地表地形和建筑物影响较小。
13.(2)本实用新型设置水平和竖直滤水管有效保证坑内地下水渗流和收集通畅。
14.(3)本实用新型结构形式简单、易于施工，相比于传统的抗浮锚杆或抗浮盲沟方案，具有对周边建筑影响小，可大幅降低山区深基坑抗浮的施工难度和施工成本的优势。
15.(4)本实用新型具有施工功效高、机动性能强、安全系数高等优点。
附图说明
16.图1为本实用新型纵向剖视图；
17.图2为本实用新型横向剖视图；
18.图3为本实用新型中滤水管的结构示意图；
19.图4为本实用新型中滤水管的截面示意图。
20.图中：1—基坑开挖边线，2—基坑，3—周边岩体，4—水平滤水管，5—竖直滤水管，6—砂砾料回填层，7—水平自流排水管，8—三通，9—出水口，10—水泥封顶层，11—聚乙烯管或聚氯乙烯管，12滤水孔，13—土工布。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1至图4均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.实施例提供了一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构，如图1和图2所示，包括位于具有高差的山区环境中基坑2，所述抗浮结构包括沿着基坑内壁布设的一圈地下水收集系统和从基坑底面水平伸出基坑外的自流排水管7，所述地下水收集系统设置在基坑开挖边线1处，所述地下水收集系统包括砂砾料回填层6、分层布设在砂砾料回填层6内的水平滤水管4、垂直布设在砂砾料回填层6内的多根竖直滤水管5和位于砂砾料回填层6顶部的水泥封顶层10；多层水平滤水管4通过多根竖直滤水管5相互连通，并与自流排水管7连通。所述水平滤水管4和竖直滤水管5通过三通8汇集于自流排水管7，自流排水管7的出水口9延伸至基坑1边缘山体的外侧。
23.实施例提供了一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构，如图3和图4所示，所述水平滤水管4和竖直滤水管5均包括管径在63～90mm、强度大于0.8mpa的聚乙烯(pe)管或聚氯乙烯(pvc)管和包裹在管体外部的土工布13，所述聚乙烯管或聚氯乙烯管11的管体上开设有滤水孔12，且滤水孔12的开孔率8％～10％。所述自流排水管7为钢管、pe管或pvc管
排水管，管径90mm～130mm，一端伸入基坑1内侧通过三通8与滤水管相连，另一端倾斜穿过山区岩体，抵达坑外排水点，其自流排水的坡比2％～4％。
24.本实用新型的施工过程如下：
25.步骤1：自流排水管7成孔；在基坑2开挖完成后，坑底采用水平钻机成孔，钻进指定出口处后，高压清水洗孔，安装水平自流排水管7，然后用水泥固管；所述自流排水管数量确定：根据水文和水文地质资料，计算暴雨工况下，地下水降至抗浮设计水位以下所需布设的水平自流排水管数量。
26.步骤2：底层滤水管和砂砾料铺设；基坑2地下结构施工完成后，在坑壁回填之前，坑底铺设300mm砂砾料垫层，安装和铺设第一层水平滤水管4和垂直滤水管5。
27.步骤3：滤水管和水平自流排水管连接，采用三通8将竖直滤水管5和底层水平滤水管4与自流排水管7连接。
28.步骤4：砂砾料回填基坑：采用砂砾料6回填，捣实至第二层水平滤水管标高。
29.重复步骤2和步骤4，铺设其它层水平滤水管4和垂直滤水管5，直至地表水泥封顶。
30.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构，其特征在于：所述抗浮结构包括沿着基坑(2)内壁布设的一圈地下水收集系统和从基坑底面水平伸出基坑外的自流排水管(7)，所述地下水收集系统包括砂砾料回填层(6)、分层布设在砂砾料回填层(6)内的水平滤水管(4)、垂直布设在砂砾料回填层(6)内的多根竖直滤水管(5)和位于砂砾料回填层(6)顶部的水泥封顶层(10)；多层水平滤水管(4)通过多根竖直滤水管(5)相互连通，并与自流排水管(7)连通。2.根据权利要求1所述的一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构，其特征在于：所述基坑(2)位于具有高差的山区环境中，所述地下水收集系统设置在基坑开挖边线(1)处。3.根据权利要求1或2所述的一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构，其特征在于：所述水平滤水管(4)和竖直滤水管(5)均包括管径在63～90mm、强度大于0.8mpa的聚乙烯管或聚氯乙烯管(11)和包裹在管体外部的土工布(13)，所述聚乙烯管或聚氯乙烯管(11)的管体上开设有滤水孔(12)，且滤水孔(12)的开孔率8％～10％。4.根据权利要求1或2所述的一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构，其特征在于：所述水平滤水管(4)和竖直滤水管(5)通过三通(8)汇集于自流排水管(7)，自流排水管(7)的出水口(9)延伸至基坑(2)边缘山体的外侧。5.根据权利要求1或2所述的一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构，其特征在于：所述自流排水管(7)为钢管、pe管或pvc管排水管，管径90mm～130mm，一端伸入基坑(2)内侧通过三通(8)与滤水管相连，另一端倾斜穿过山区岩体，抵达坑外排水点，其自流排水的坡比2％～4％。

技术总结
本实用新型提供了一种水平自流式排水的山区深基坑抗浮结构。所述抗浮结构包括沿着基坑内壁布设的一圈地下水收集系统和从基坑底面水平伸出基坑外的自流排水管，所述地下水收集系统包括砂砾料回填层、分层布设在砂砾料回填层内的水平滤水管、垂直布设在砂砾料回填层内的多根竖直滤水管和位于砂砾料回填层顶部的水泥封顶层；多层水平滤水管通过多根竖直滤水管相互连通，并与自流排水管连通。本实用新型利用地形高差条件，采用水平自流式排水管快速排泄基坑内地下水，持续有效降低地下水位，最终实现基坑抗浮的目的，受基坑周边的地表地形和建筑物影响较小。形和建筑物影响较小。形和建筑物影响较小。


技术研发人员：徐牧明 李卿 岳进松 冯伟
受保护的技术使用者：中冶武勘工程技术有限公司
技术研发日：2022.09.07
技术公布日：2022/12/23