[发明专利]基坑地下水回灌系统

说明书

技术领域

本发明属于市政、建筑工程领域岩石工程中的基坑工程技术领域，涉及基坑降水回灌技术领域，具体涉及一种基坑地下水回灌系统。

背景技术

与基坑工程有关的环境问题主要包括：坑周地面沉降，坑周地下水的下降，坑周土体向坑内侧向移动，邻近建(构)筑物的沉降、倾斜和裂缝，坑周综合管线的沉降与移位等。基坑开挖和基坑降水是引发坑周环境问题的主要原因，基坑开挖深度、基坑支护结构的水平位移量及因基坑降水导致的基坑周围地下水位降低是引发坑周变形的主要影响因素，且距离基坑2倍开挖深度范围外地下水位降低是引发地面沉降的主导因素。基坑降水导致的坑周水位降低引起土中孔隙水压力转移、消散，不仅打破了土体原有的力学平衡，有效应力增加；而且水位降落漏斗范围内，水力梯度增加，以体积力形式作用在土体上的渗透力增大。二者共同作用的结果是，坑周土体发生沉降变形。因此，基坑施工过程中，有效控制坑周地下水位变化，是控制因降水引起的坑周地面沉降变形的关键。

为消除或降低基坑降水对周围环境的影响，通常采用设置止水帷幕的方法，但是止水帷幕的造价较高，而且施工难度较大，易发生渗透。鉴于止水帷幕的上述不足，地下水回灌法逐渐得到推广。

实施地下水回灌是控制因基坑降水所引起的坑周土体地下水水位变化的最直接手段。但是，人工回灌地下水需要密切注意回灌水的水质，以免使地下水因回灌而遭受污染。回灌水的水质必须优于原地下水的水质，达到饮用水的标准；回灌后不会引起区域地下水的水质变坏和污染。同时，回灌水中还不能含有能使井管腐蚀的特殊离子或气体。此外，现有的地下水回灌体系在使用一段时间后，还容易因悬浮物、气泡、化学沉淀、微生物生长以及含水层的细颗粒介质本身的原因，造成回灌井堵塞，影响回灌效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种基坑地下水回灌系统。该基坑地下水回灌系统使得基坑周边地下水水位在基坑降水期间不持续下降，能够保持恒定水位，确保基坑周边不会因为降水引起地面沉降；更重要的是真正实现了优化回灌水的水质，回灌水回灌后不会引起区域地下水的水质变坏和污染，且回灌水中不含能使井管腐蚀的特殊离子或气体，不会造成回灌井堵塞，回灌效果佳。

本发明的目的是通过以下技术方案的来实现的：

本发明涉及一种基坑地下水回灌系统，包括依次相连的抽水井、回灌水质处理系统和回灌井，所述回灌水质处理系统包括反冲洗单元和依次相连的一级储水箱、曝气单元、一级过滤器、二级过滤器、二级储水箱，所述反冲洗单元分别与一级过滤器、二级过滤器相连；所述基坑地下水回灌系统还包括控制处理单元和分别与抽水井、二级储水箱以及回灌井相连的水位监测单元，所述控制处理单元包括与抽水井相连的抽水控制子单元、与回灌水质处理系统相连的水处理控制子单元、以及与监测孔、回灌井相连的回灌及流量控制子单元。

优选的，所述抽水井内设有第一潜水泵，第一潜水泵管道出水经三通管，分别与一级储水箱、二级储水箱、对外排放通道相连；所述第一潜水泵管道上靠近三通管处设有电磁阀，该电磁阀与抽水控制子单元相连。

优选的，所述曝气单元包括曝气罐和用于给曝气罐供氧的空压机，曝气罐顶部的进水口与一级储水箱的出水口通过管道连接，曝气罐底部的出水口与一级过滤器的进水口相连；曝气罐的顶部还设有反洗排水口、排气口，底部还设有反洗进水口，所述反洗进水口与反冲洗单元相连。

优选的，所述反冲洗单元包括反冲洗泵，所述反冲洗泵设置在二级储水箱的反洗出水口与二级过滤器的反洗进水口、一级过滤器的反洗进水口相连通的总管道上；所述水处理控制子单元与反冲洗泵相连，控制其对二级过滤器、一级过滤器进行反冲洗。

优选的，所述回灌及流量控制子单元采用太阳能自动启停回灌及流量控制箱控制回灌井内水位；所述水位监测单元采用太阳能水位检测箱监测回灌地下水水位，并由周边监测的水位自动控制回灌系统的回灌量。

优选的，所述一级过滤器内自下而上设有滤水底板、石英砂垫层和石英砂滤料层；所述石英砂垫层的厚度为2～8mm，所述石英砂滤料层的厚度为1.4～1.8m。

优选的，所述石英砂滤料层采用级配石英砂滤料进行铺设，所述级配石英砂滤料的粒径分别为0.5～1.2mm、1～2mm。

优选的，所述滤水底板采用多孔板，该多孔板上设有间距60mm、梅花形布置的若干DN25滤水帽。

优选的，所述二级过滤器内自下而上设有滤网、SS滤料滤层和PP棉复合滤网；所述SS滤料滤层的厚度为1.2～1.5m，且该厚度占二级过滤器内部高度的40～50％。