[发明专利]一种基坑承压水预警装备体系及监测方法

说明书

本发明公开了一种基坑承压水预警装备体系及监测方法，特点是包括水力连通结构、临时封堵工具和水压监测系统，水力连通结构包括中空矩形体、透水圆孔矩阵和滑槽，中空矩形体设置于地下连续墙内且其迎土面一侧与地下连续墙迎土面一侧平齐，透水圆孔矩阵设置在中空矩形体的迎土面上，透水圆孔矩阵位于承压水层顶面以上0.5‑1.5m处至承压水层底面以下0.5‑1.5m的范围内，滑槽纵向设置在中空矩形体内且靠近中空矩形体的迎土面侧，临时封堵工具插入滑槽内且封堵透水圆孔矩阵，水压监测系统置于中空矩形体内且采集中空矩形体内的孔隙水压力，优点是可实时提供坑内开挖层以下土中承压水状态，同时提高基坑开挖效率。

技术领域

本发明涉及基坑施工领域，尤其是涉及一种基坑承压水预警装备体系及监测方法。

背景技术

城市轨道交通建设中存在大量的深基坑工程，其施工中会大量遇到承压水地层，随着基坑不断开挖会使坑底与承压层之间的隔水层厚度越来越小，当其小于抗突涌临界厚度时，就有可能发生突涌事故，为了避免事故的发生一般采用抽水降压的方式，但抽取承压水会环境造成较大影响。基坑承压水的工程控制手段主要以降水和完全隔断为主，完全隔断手段的效果显著，但施工难度大、工程造价高；而采用降水手段对周边环境的影响较大且缺乏准确的预测方法，具有一定安全隐患，目前主要是基于经验判断为主，在这种背景下为了保障基坑的安全大多工程都存在过量抽取承压水的问题，进而也对环境造成了过量的危害。为了能实时观测承压水状态，部分专家学者进行了研究，如发明专利《一种承压水水位观测井结构及多层水位观测的方法》，该方法虽然可观测承压水状态，但需要另外在开挖地层打设观测井，施工费用高，且会成为基坑开挖需要保护的障碍物，降低基坑开挖效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可实时提供坑内开挖层以下土中承压水状态，同时提高基坑开挖效率的基坑承压水预警装备体系及监测方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基坑承压水预警装备体系，包括水力连通结构、临时封堵工具和水压监测系统，所述的水力连通结构包括中空矩形体、透水圆孔矩阵和滑槽，所述的中空矩形体设置于地下连续墙内且其迎土面一侧与所述的地下连续墙迎土面一侧平齐，所述的中空矩形体的顶面为开口状态且其底面为封闭状态，所述的中空矩形体的顶面与所述的地下连续墙的顶面平齐，所述的中空矩形体的底面位于承压水层底面以下0.5-1.5m处，所述的透水圆孔矩阵设置在所述的中空矩形体的迎土面上，所述的透水圆孔矩阵位于承压水层顶面以上0.5-1.5m处至承压水层底面以下0.5-1.5m的范围内，所述的滑槽纵向设置在所述的中空矩形体内且靠近所述的中空矩形体的迎土面侧，所述的临时封堵工具插入所述的滑槽内且封堵所述的透水圆孔矩阵，所述的水压监测系统置于所述的中空矩形体内且采集所述的中空矩形体内的孔隙水压力。

所述的中空矩形体采用钢结构，所述的中空矩形体的内侧与所述的地下连续墙的钢筋笼焊接。以起到定位效果。

所述的透水圆孔矩阵由若干个圆孔纵横均匀排布形成。透水圆孔矩阵的横竖向位置及圆孔数量根据承压水层的位置及厚度确定。

所述的临时封堵工具包括定位钢板和封堵矩阵，所述的封堵矩阵固定在所述的定位钢板的侧壁下方，所述的封堵矩阵由若干个与所述的透水圆孔矩阵的圆孔一一对应的圆台型凸起排布形成，所述的定位钢板插入所述的滑槽内，所述的封堵矩阵的各个圆台型凸起恰好可插入所述的透水圆孔矩阵的圆孔内。

所述的水压监测系统包括孔隙水压力采集元件、信号传递线缆和信号接收处理器，所述的孔隙水压力采集元件位于所述的中空矩形体内，所述的孔隙水压力采集元件的底部位于所述的透水圆孔矩阵的顶部位置，所述的孔隙水压力采集元件通过所述的信号传递线缆与所述的信号接收处理器连接。通过孔隙水压力采集元件采集特定位置的孔隙水压力，进一步通过信号传递线缆将孔隙水压力信号传递到信号接收处理器。