[实用新型]一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系

说明书

技术领域

本实用新型属于基坑工程领域，更具体的说，是涉及一种解决基坑开挖前预降水引起支护墙侧移问题的变形控制体系。

背景技术

随着我国城市化的发展，城市建筑物密集度远大于从前，越来越多的深基坑工程需要在城市建筑密集区内施工，考虑并减小基坑变形成为了基坑设计、施工时的永恒话题。在天津、上海、杭州等高水位地区，在基坑开挖之前需进行预降水施工以保证基坑开挖施工时有一个较干燥的施工环境。

然而，郑刚、曾超峰(2013)在“基坑开挖前潜水降水引起的地下连续墙侧移研究”的文章中发现基坑开挖前的预降水过程会使得支护墙产生较大的向坑内的侧向移动，进而引起坑外地面的沉降，影响周围建筑物的使用安全。Zheng and Zeng(2014)在文献“Test and numerical research on wall deflections induced by pre-excavation dewatering”中表明基坑预降水引起支护墙侧移的机理为：降水井工作后，降水井周围的地下水将汇聚于降水井中，在地下水的定向流动过程中，地下水将施加给土体渗流力，该渗流力使得降水井周围土体发生指向降水井的侧移，对于整个基坑而言总体表现为基坑内土体发生背离支护墙的侧移，支护墙由于变形协调机制因而发生侧移。以上机理说明，在基坑开挖前的预降水过程中，若能想办法减小降水井降水而引起的背离支护墙的渗流力，则可以减小预降水引起的坑内土体背离支护墙的侧移，进而减小支护墙侧移。为此，本实用新型将设计一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，它相对于目前常规的大致等间距、等长的降水井布置体系而言，不仅能够满足基坑降水的要求，还可以减小预降水过程中背离支护墙的渗流力，甚至使得预降水过程中基坑一定范围内出现较大的指向支护墙的渗流力，从而起到有效限制基坑预降水引起的支护墙侧移及坑外土体与建筑物沉降的作用。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有基坑预降水施工引起支护墙及坑外土体变形的现实问题，提供一种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，该体系可以有效限制基坑预降水引起的支护墙侧移及坑外土体与建筑物沉降，从而降低施工安全风险。

本实用新型的目的是通过如下的技术方案来实现的：

该种能够控制基坑预降水引起变形的降水井错位布置体系，在基坑开挖前于基坑侧壁设置有支护墙，在基坑支护墙范围内设置有若干口降水井；其特点是：所述各降水井的平面、立面布置是，降水井以基坑中轴为对称轴分布在基坑中轴两侧至基坑支护墙范围内；降水井深度分布即立面布置是，距离基坑两边支护墙越近的降水井相对较深、距离基坑中轴越近的降水井相对较浅，同时，相邻降水井间距分布即平面布置是，距离基坑两边支护墙越近的相邻降水井间距相对较小、距离基坑中轴越近的相邻降水井间距相对较大。

具体的，在基坑中轴至基坑支护墙同一竖直截面的垂直距离间至少布置有2口降水井，距离基坑支护墙由近及远分别为降水井(1)、降水井(2)、…、降水井(n)；当基坑中轴与支护墙同一竖直截面的垂直距离间只能布置2口降水井时，所述降水井(1)的深度为基坑设计深度的1.25～1.3倍，所述降水井(2)的深度为基坑设计深度的0.85～0.9倍；所述降水井(1)与基坑支护墙的间距为1～2m，所述降水井(2)与降水井(1)的间距为4～6m；当基坑中轴与支护墙同一竖直截面的垂直距离间能布置3口及以上数量降水井时，所述降水井(1)的深度为基坑设计深度的1.25～1.3倍，所述降水井(n)的深度为基坑设计深度的0.85～0.9倍，所述降水井(1)至降水井(n)间的降水井深度按照0.05～0.15倍基坑设计深度的差值逐次递减，且该范围内降水井的深度不小于降水井(n)的深度；所述降水井(1)与基坑支护墙的间距为1～2m，所述降水井(2)与降水井(1)的间距为4～6m，所述降水井(n)与降水井(n-1)的间距为15～20m，所述降水井(2)至降水井(n-1)间的相邻降水井间距按照3～6m的差值逐次递增，且该范围内相邻降水井的间距不大于降水井(n-1)与降水井(n)的间距。