深基坑承压水降水动态监测系统及监测方法转让专利

申请号 : CN201510217491.X

文献号 : CN104831762B

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发明人 : 刘干斌黄勇陈斌陆海冰

申请人 : 宁波大学

摘要 :

本发明公开了深基坑承压水降水动态监测系统及监测方法,包括监测井,特点是监测井内设置有降水井管,降水井管的底部在待测承压水层区域内设置有滤管,滤管的底部设置有沉淀管,沉淀管的底部密封设置,降水井管的上部与监测井的孔壁之间填充有封孔黏土,降水井管的下部与监测井的孔壁之间填充有止水黏土,滤管与监测井的孔壁之间以及沉淀管与监测井的孔壁之间填充有砂砾滤料,降水井管的内壁纵向均布有若干个孔压传感器,各个孔压传感器分别通过导线连接数据采集仪,数据采集仪连接监测电脑,滤管通过抽水管连通外部抽水泵,优点是能动态、精确、可靠的测定承压水水位降深,可实时判定基坑承压水的降深,确定抽水井停止工作的时间。

权利要求 :

1.一种深基坑承压水降水动态监测方法,其特征在于具体包括以下步骤:

(1)承压水降水动态监测系统设置

在降水井管的内壁纵向等间距安装若干个孔压传感器,将降水井管的底部依次连接滤管和沉淀管,并将沉淀管底部封死;采用潜水钻泥浆护壁开设监测井,在监测井中由下到上依次下设沉淀管、滤管和降水井管,并将沉淀管和滤管设置在待测承压水层区域内,在监测井的孔壁与沉淀管之间以及监测井的孔壁与滤管之间回填砂砾滤料,在监测井的孔壁与降水井管下部之间回填止水黏土,在监测井的孔壁与降水井管上部之间回填封孔黏土,将各个孔压传感器通过导线连接到数据采集仪上,将数据采集仪连接到监测电脑上,形成一个完整的承压水降水动态监测系统;

(2)动态数据采集分析

将抽水管内伸至滤管,开启水泵抽水,并待水位稳定后,将时间t设置为初始值0,采集各孔压传感器的初始孔隙水压力值Pij0,换算得到相应孔压传感器在水位以下的深度,并以此设为孔压传感器的初始深度值Hij0;继续抽水,水位下降,采集t时刻,各孔压传感器的孔隙水压力值Pijt,换算得到t时刻相应孔压传感器的深度值Hijt;将t时刻孔压传感器的深度值Hijt减去孔压传感器的初始深度值Hij0,得到t时刻孔压传感器的降深△Hijt,取t时刻各个孔压传感器降深的平均值得到t时刻水位降深Hit,绘制得到水位降深Hit与时间t之间的曲线关系图用于监测分析;预先设置目标深度H,当达到目标深度H,系统报警提示停止抽水,待水位恢复到一定高度后,重新进行抽水及监测分析,其中i=1,2…,n为井编号,j=1,

2…,n为由上而下的孔压传感器的编号,t为时间。

2.根据权利要求1所述的一种深基坑承压水降水动态监测方法,其特征在于步骤(2)中t时刻,各孔压传感器的孔隙水压力值Pijt换算得到相应孔压传感器的水位深度值Hijt的计算方法如下:

…………

Hint=hint+hi(n-1)t+hi(n-2)t-hi1t=Pint/rw其中hi1t为第i口井中的初始水位深度,hi2t为第i口井第1个孔压传感器在t时刻的高程,j取3,4…,n时,hijt为第i口井第j-1个孔压传感器与第j-2个孔压传感器在t时刻的距离,i=1,2…,n为井编号,j为由上而下的孔压传感器的编号,t为时间,γw为水的重度(kN/m3);所述高程是孔压传感器离地面的高度;

当水位降深Hit>hi2t-hi1t,即水位降深超过了第一个孔压传感器的深度,则第一个孔压传感器孔压值Pi1t为零,则取消ΔHi1t的平均值计算;当Hit>hi3+hi2-hi1,取消ΔHi2t的平均值计算,依次类推。

3.根据权利要求1所述的深基坑承压水降水动态监测方法,其特征在于:所述的滤管包括直径为200mm~300mm的钢筋笼以及包覆在所述的钢筋笼外周的滤网,所述的滤网的孔径为1~2mm,所述的砂砾滤料的粒径为3~15mm。

4.根据权利要求1所述的深基坑承压水降水动态监测方法,其特征在于:所述的监测井的孔径为550~600mm,所述的降水井管的直径为300~450mm;所述的降水井管的管口高于地面0.50-1m。

5.根据权利要求1所述的深基坑承压水降水动态监测方法,其特征在于:所述的孔压传感器为孔隙水压力传感器,其直径为1.5~12mm,量程为100kPa~500kPa。

说明书 :

深基坑承压水降水动态监测系统及监测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基坑工程降水动态监测技术,尤其是涉及一种深基坑承压水降水动态监测系统及监测方法。

背景技术

[0002] 近年来,基坑工程向大深度、大面积发展,面临的地下水问题也越来越严重,特别是基坑开挖面下部的承压水会引起坑底隆起、底板突涌等问题而导致基坑失稳,承压水的控制成了整个基坑工程能否顺利进行的关键。基坑稳定的判定依据是基坑底板至承压含水层顶板间的土压力应大于承压水的顶托力,即:H·γs≥Fs·γw·h,其中H为基坑底至承压3
含水层顶板间距离(m),γs为基坑底至承压含水层顶板间的土的加权平均重(kN/m),h为承压水水头高度,即静止水位至承压含水层顶板的距离(m),γw为水的重度(kN/m3),Fs为安全系数(取1.05)。对受承压水影响的深基坑工程,可采用隔水帷幕隔断、承压水降水以及封底加固等方法,其中降水方法控制承压水头是一种较为经济有效的措施。
[0003] 在深基坑承压水降水工程中,如何合理地设置承压水降水井及降水井的良好的施工是成功的关键。然而,由于承压水减压降水必然会引起基坑周围土层产生沉降,水位降深过大必然引起地面沉降过大,水位降水过小则达不到减压设计效果,从而仍可能导致基坑突涌、基坑失稳事故的发生。为了避免类似的事故发生,准确测量承压水水位降深,直接关系基坑开挖安全。
[0004] 由于基坑开挖对水位资料要求及时、准确,所以水位量测频率比较高,传统的人工测绳量法靠人的主观判断往往造成水位数据偏差很大,存在极大安全隐患。目前市面上的水位测量计,探头较大,设备费用非常高,其在测量降水井中动水位时经常会挂住井内抽水内管上的法兰盘,导致仪器损坏,而一旦损坏就必须重新更换新的设备,所以其不利于测量降水井中的水位。因此,近年来一些关于深基坑承压水降水监测技术和方法被提出,经对现有技术检索发现:申请号为【201220002120.1】的《基坑降水井测量水位装置》实用新型专利提出了一种基坑降水井测量水位装置,主要包括万用表、2根电线、万用表用探头、配重;每根电线的两端均连接有万用表用探头,其中电线一端的万用表用探头用于与井内水面相接触,另外一端的万用表用探头插入万用表的探头插孔;与井内水面相接触一端的2个万用表用探头通过绝缘防水胶带固定在配重上。
[0005] 申请号为201410119862.6的《一种基坑降水深度检测装置及检测方法》发明专利提出了降水深度检测装置及检测方法,该检查装置由成孔管、检测管和标尺杆组成。成孔管顶部套有嵌有水平仪的防砸板,侧壁布有渗水孔,底端为密封端设置有实心锥头,检测管在成孔管内部,底端封闭,侧壁分布有进水小孔,其外包裹隔沙网,标尺杆在检测管内,用轻质材料做成,上部设有刻度尺,底端设有轻质空心球。检测管内标尺杆在浮力作用下上升,在标尺杆的刻度尺上读取水位高度即完成水位检测。
[0006] 申请号为201420100363.8的《一种基坑降水井内地下水位表面相对高程简易测量装置》实用新型专利,提出了一种基坑降水井内地下水位表面相对高程简易测量装置,它包括通过支撑杆固定在降水井侧壁上的多个上下平行间隔设置的支架,在每一个支架的端部安装有一个圆环,全部圆环的中心同心设置,一个沿竖直方向设置的竖向空心立杆穿过多个圆环且能够在多个圆环内部自由滑动设置,在竖向空心立杆的底部安装有浮球,在位于井口上部的支撑杆上安装有竖直设置的水位标尺,水位标尺与竖向空心立杆相对设置,在水位标尺上设置有降水深度范围内相对高程刻度,指针垂直的固定在竖向空心立杆的上部且水平指向水位标尺刻度处并在水位标尺刻度读数上、下限范围内。
[0007] 尽管,上述技术较传统的人工测绳量法有一定的改进,但本质上与人工测绳量法类似,主要还是靠人工读数来预报承压水的降深。此外,无论是人工测绳还是标尺杆、空心立杆,在水位降深大时,易弯曲变形,从而影响测读数据的精度。

发明内容

[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能动态、精确、可靠的测定承压水水位降深的深基坑承压水降水动态监测系统及监测方法,该方法可实时判定基坑承压水的降深,确定抽水井停止工作的时间,以确保基坑的稳定及控制基坑周边地表的沉降,减小基坑施工对环境的影响。
[0009] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
[0010] 1、一种深基坑承压水降水动态监测系统,包括监测井,所述的监测井内设置有降水井管,所述的降水井管的底部在待测承压水层区域内设置有滤管,所述的滤管的底部设置有用于沉淀砂土的沉淀管,所述的沉淀管的底部密封设置,所述的降水井管的上部与所述的监测井的孔壁之间填充有封孔黏土,所述的降水井管的下部与所述的监测井的孔壁之间填充有止水黏土,所述的滤管与所述的监测井的孔壁之间以及所述的沉淀管与所述的监测井的孔壁之间填充有砂砾滤料,所述的降水井管的内壁纵向均布有若干个孔压传感器,各个所述的孔压传感器分别通过导线连接数据采集仪,所述的数据采集仪连接监测电脑,所述的滤管通过抽水管连通外部抽水泵。
[0011] 所述的滤管包括直径为200mm~300mm的钢筋笼以及包覆在所述的钢筋笼外周的滤网,所述的滤网的孔径为1~2mm,所述的砂砾滤料的粒径为3~15mm。
[0012] 所述的监测井的孔径为550~600mm,所述的降水井管的直径为300~450mm;所述的降水井管的管口高于地面0.50-1m。以防止地表污水渗入井内。
[0013] 所述的孔压传感器为孔隙水压力传感器,其直径为1.5~12mm,量程为100kPa~500kPa。
[0014] 所述的止水黏土的渗透系数为1.0×10-8cm/s~1.0×10-10cm/s。
[0015] 2、一种深基坑承压水降水动态监测方法,具体包括以下步骤:
[0016] (1)承压水降水动态监测系统设置
[0017] 在降水井管的内壁纵向等间距安装若干个孔压传感器,将降水井管的底部依次连接滤管和沉淀管,并将沉淀管底部封死;采用潜水钻泥浆护壁开设监测井,在监测井中由下到上依次下设沉淀管、滤管和降水井管,并将沉淀管和滤管设置在待测承压水层区域内,在监测井的孔壁与沉淀管之间以及监测井的孔壁与滤管之间回填砂砾滤料,在监测井的孔壁与降水井管下部之间回填止水黏土,在监测井的孔壁与降水井管上部之间回填封孔黏土,将各个孔压传感器通过导线连接到数据采集仪上,将数据采集仪连接到监测电脑上,形成一个完整的承压水降水动态监测系统;
[0018] (2)动态数据采集分析
[0019] 将抽水管内伸至滤管,开启水泵抽水,并待水位稳定后,将时间t设置为初始值0,采集各孔压传感器的初始孔隙水压力值Pij0,换算得到相应孔压传感器在水位以下的深度,并以此设为孔压传感器的初始深度值Hij0;继续抽水,水位下降,采集t时刻,各孔压传感器的孔隙水压力值Pijt,换算得到t时刻相应孔压传感器的深度值Hijt;将t时刻孔压传感器的深度值Hijt减去孔压传感器的初始深度值Hij0,得到t时刻孔压传感器的降深△Hijt,取t时刻各个孔压传感器降深的平均值得到t时刻水位降深Hit,绘制得到水位降深Hit与时间t之间的曲线关系图用于监测分析;预先设置目标深度H,当达到目标深度H,系统报警提示停止抽水,待水位恢复到一定高度后,重新进行抽水及监测分析,其中i=1,2…,n为井编号,j=1,2…,n为由上而下的孔压传感器的编号,t为时间。
[0020] 步骤(2)中t时刻,各孔压传感器的孔隙水压力值Pijt换算得到相应孔压传感器的水位深度值Hijt的计算方法如下:
[0021]
[0022]
[0023]
[0024] …………
[0025] Hint=hint+hi(n-1)t+hi(n-2)t-hi1t=Pint/rw
[0026] 其中hi1t为第i口井中的初始水位深度,hi2t为第i口井第1个孔压传感器在t时刻的高程,j取3,4…,n时,hijt为第i口井第j-1个孔压传感器与第j-2个孔压传感器在t时刻的距离,i=1,2…,n为井编号,j为由上而下的孔压传感器的编号,t为时间,γw为水的重度(kN/3
m);所述高程是孔压传感器离地面的高度;
[0027] 当水位降深Hit>hi2t-hi1t,即水位降深超过了第一个孔压传感器的深度,则第一个孔压传感器孔压值Pi1t为零,则取消ΔHi1t的平均值计算;当Hit>hi3+hi2-hi1,取消ΔHi2t的平均值计算,依次类推。
[0028] 所述的滤管包括直径为200mm~300mm的钢筋笼以及包覆在所述的钢筋笼外周的滤网,所述的滤网的孔径为1~2mm,所述的砂砾滤料的粒径为3~15mm。
[0029] 所述的监测井的孔径为550~600mm,所述的降水井管的直径为300~450mm;所述的降水井管的管口高于地面0.50-1m。
[0030] 所述的孔压传感器为孔隙水压力传感器,其直径为1.5~12mm,量程为100kPa~500kPa。
[0031] 与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明一种深基坑承压水降水动态监测系统及监测方法,通过井管沉放时,在预定深度,将压力传感器安装在井管内壁,并将各传感器导线连接到数据采集仪和电脑,形成一个完整的承压水水位降深动态监测系统,通过一系列孔压传感器测定各深度的孔隙水压力,进而转换计算获得各测点在地下水位以下的深度,在降水开始后,各测点孔隙水压力发生变化,逐渐减小,数据采集仪自动获取各传感器孔隙水压力读数,得到任意时刻的孔隙水压力值,并将其传送到电脑的动态监测系统进行换算得到各测点水位深度变化ΔH(水位降深),并取所有测点ΔH的平均值,从而得到该时刻的水位降深H,并绘制水位降深时程H~t曲线。在监测系统中,可设定目标降深,水位降深到达目标降深,系统自动报警提示终止抽水。本发明测试结果精确可靠,适用范围广,工艺简单,操作方便,可减小人工读数的工作量及误差,能实时、动态地监测水位降深,为深基坑承压水降水抽水施工控制提供可靠的依据。

附图说明

[0032] 图1为深基坑承压水降水动态监测系统的结构示意图;
[0033] 图2为具体实施例三绘制的H1t~t的水位降深时间关系曲线图;
[0034] 1-降水管井、2-封孔黏土、3-孔压传感器、4-止水黏土、5-砂砾滤料、6-滤管、7-沉淀管、8-数据采集仪、9-监测电脑,10-监测井,11-待测承压水层,12-抽水管。

具体实施方式

[0035] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0036] 实施例一
[0037] 一种深基坑承压水降水动态监测系统,如图1所示,包括监测井10,监测井10内设置有降水井管1,降水井管1的底部在待测承压水层11区域内设置有滤管6,滤管6的底部设置有用于沉淀砂土的沉淀管7,沉淀管7的底部密封设置,降水井管1的上部与监测井10的孔壁之间填充有封孔黏土2,降水井管1的下部与监测井10的孔壁之间填充有止水黏土4,滤管6与监测井10的孔壁之间以及沉淀管7与监测井10的孔壁之间填充有砂砾滤料5,降水井管1的内壁纵向均布有若干个孔压传感器3,各个孔压传感器3分别通过导线连接数据采集仪8,数据采集仪8连接监测电脑9,滤管6通过抽水管12连通外部抽水泵。
[0038] 在此具体实施例中,滤管6包括直径为200mm~300mm的钢筋笼以及包覆在钢筋笼外周的滤网(图中未显示),滤网的孔径为1~2mm,砂砾滤料5的粒径为3~15mm;监测井10的孔径为550~600mm,降水井管1的直径为300~450mm;降水井管1的管口高于地面0.50-1m。孔压传感器3为孔隙水压力传感器,其直径为1.5~12mm,量程为100kPa~500kPa,止水黏土的渗透性小,其渗透系数为1.0×10-8cm/s~1.0×10-10cm/s。
[0039] 在此具体实施例中,数据采集仪8备有20至120个通道,4~6位半分辨率,0.004%~0.004%基本直流精度,200~250通道/秒扫描率,10000~50000个读数存贮。外部抽水泵可采用离心水泵、浸没式潜水泵或深井泵等,泵量、扬程必须满足各井的涌水量和井深,每个降水井管1单独用一台水泵抽水。监测电脑9安装有水位动态监测分析软件,该水位动态监测分析软件具备数据处理、分析、绘图和预警功能。
[0040] 实施例二
[0041] 一种深基坑承压水降水动态监测方法,具体包括以下步骤:
[0042] (1)承压水降水动态监测系统设置
[0043] 在降水井管1的内壁纵向等间距安装若干个孔压传感器3,将降水井管1的底部依次连接滤管6和沉淀管7,并将沉淀管7底部封死;采用潜水钻泥浆护壁开设监测井10,在监测井10中由下到上依次下设沉淀管7、滤管6和降水井管1,并将沉淀管7和滤管6设置在待测承压水层11区域内,在监测井10的孔壁与沉淀管7之间以及监测井10的孔壁与滤管6之间回填砂砾滤料5,在监测井10的孔壁与降水井管1下部之间回填止水黏土4,在监测井10的孔壁与降水井管1上部之间回填封孔黏土2,将各个孔压传感器3通过导线连接到数据采集仪8上,将数据采集仪8连接到监测电脑9上,形成一个完整的承压水降水动态监测系统;
[0044] (2)动态数据采集分析
[0045] 将抽水管12内伸至滤管6,开启水泵抽水,并待水位稳定后,将时间t设置为初始值0,采集各孔压传感器3的初始孔隙水压力值Pij0,换算得到相应孔压传感器3在水位以下的深度,并以此设为孔压传感器3的初始深度值Hij0;继续抽水,水位下降,采集t时刻,各孔压传感器3的孔隙水压力值Pijt,换算得到t时刻相应孔压传感器3的深度值Hijt;将t时刻孔压传感器3的深度值Hijt减去孔压传感器3的初始深度值Hij0,得到t时刻孔压传感器3的降深△Hijt,取t时刻各个孔压传感器3降深的平均值得到t时刻水位降深Hit,绘制得到水位降深Hit与时间t之间的曲线关系图用于监测分析;预先设置目标深度H,当达到目标深度H,系统报警提示停止抽水,待水位恢复到一定高度后,重新进行抽水及监测分析,其中i=1,2…,n为井编号,j=1,2…,n为由上而下的孔压传感器的编号,t为时间;
[0046] 由于各井初始水位可能不一致,以第i口井为例进行数据分析说明,假设其共有3个孔压传感器3,则各孔压传感器3初始孔隙水压力值分别为Pi10、Pi20、Pi30,降水井中的初始水位深度为hi1,第一个孔压传感器3水位以下深度为hi2-hi1,第二个孔压传感器3水位以下深度为hi3+hi2-hi1,第三个孔压传感器3水位以下深度为hi4+hi3+hi2-hi1,则各孔压传感器3初始孔隙水压力值与水位深度关系为
[0047]
[0048]
[0049]
[0050] 在抽水开始后,水位下降,各孔压传感器3读数也随之下降。在任意t时刻,各孔压传感器3初始孔隙水压力值分别为Pi1t、Pi2t、Pi3t,则t时刻各孔压传感器3的水位深度值为:
[0051]
[0052]
[0053]
[0054] 在任意t时刻,各孔压传感器3测得的水位降深分别为:
[0055]
[0056]
[0057]
[0058] 则t时刻,第i口井的降深Hit为,
[0059]
[0060] 在监测系统,由上式自动给制Hit~t的水位降深时程曲线。
[0061] 当Hit>hi2-hi1,即水位降深超过了第一个孔压传感器3的深度,此孔压传感器3孔压值Pi1t为零,则取消ΔHi1t的平均值计算。当Hit>hi3+hi2-hi1,取消ΔHi2t的平均值计算,依次类推。其中hi1t为第i口井中的初始水位深度,hi2t为第i口井第1个孔压传感器在t时刻的高程,j取3,4…,n时,hijt为第i口井第j-1个孔压传感器与第j-2个孔压传感器在t时刻的距离,i=1,2…,n为井编号,j为由上而下的孔压传感器3的编号,t为时间,γw为水的重度(kN/m3),所述高程是孔压传感器3离地面的高度。
[0062] 在此具体实施例中,滤管6包括直径为200mm~300mm的钢筋笼以及包覆在钢筋笼外周的滤网(图中未显示),滤网的孔径为1~2mm,砂砾滤料5的粒径为3~15mm;监测井10的孔径为550~600mm,降水井管1的直径为300~450mm;降水井管1的管口高于地面0.50-1m。孔压传感器3为孔隙水压力传感器,其直径为1.5~12mm,量程为100kPa~500kPa止水黏土4的渗透性小,其渗透系数为1.0×10-8cm/s~1.0×10-10cm/s。
[0063] 在此具体实施例中,数据采集仪8备有20至120个通道,4~6位半分辨率,0.004%~0.004%基本直流精度,200~250通道/秒扫描率,10000~50000个读数存贮。外部抽水泵可采用离心水泵、浸没式潜水泵或深井泵等,泵量、扬程必须满足各井的涌水量和井深,每个降水井管1单独用一台水泵抽水。监测电脑9安装有水位动态监测分析软件,该水位动态监测分析软件具备数据处理、分析、绘图和预警功能。
[0064] 实施例三
[0065] 宁波轨道交通市府站位于中山东路与解放北路交叉路口的东北侧,现为阳光广场市政绿地。1号线车站基坑宽20.5~24.8m,长约168.6m。西端头井基坑深为25.3m;标准段基坑深约23.8m。潜水静止水位高(距地表仅为5.0m),第I层孔隙承压水赋存于⑥5和⑧1层粉砂、细砂、粗砂、砾砂和圆砾层中,透水性好,平均渗透系数约30.5m/d,承压水水头1.8m,水量丰富。根据勘察资料提供的工程地质、水文地质条件,进行基坑突涌可能性计算,并依据渗流公式对基坑涌水量进行计算。结果表明,在基坑开挖过程中,第⑧1层承压含水层会对车站主体结构开挖有影响,可能造成突涌现象。为确保基坑施工安全,需对其进行减压处理。由于本工程开挖深度及周边环境复杂(毗邻市政府、闹市区,建构筑物密集),因此在基坑承压水降水过程需要严控降水深度和降水量,有效控制对环境的影响。
[0066] 1、确定管井数量n
[0067] 根据计算结果,本工程主体结构的基坑共需布置第⑧1层的监测井六口以及备用井孔(兼观测井)两口;井深60.0m,管深52.0~59.0m单井出水量大(单井开采量800~1500m3/d)。
[0068] 2、降水井结构设计
[0069] 开监测井10直径: (井结构图详见附图1);
[0070] 井口:高出地面0.3~0.5m,井口外围采用粘性土封填,其深度不小于2.00m;
[0071] 降水井管1:采用焊接钢管,壁厚4mm,直径
[0072] 滤管6:采用圆孔包网滤水管,壁厚4mm,直径 外包20目锌铁丝网;
[0073] 滤料:采用砾砂作滤料,围填高度为井底至含水层顶板上1.0~2.0m。
[0074] 止水:滤料段上部用粘土球止水,止水高度5.0~6.0m;
[0075] 围填:止水段以上部位采用粘性土回填封闭;
[0076] 沉淀管7:与滤管6同径,长度2.0m,沉淀管7底部焊封。
[0077] 采用的深基坑承压水降水动态监测系统具体如上述具体实施例一所述。
[0078] 3、施工工艺程序
[0079] 采用泥浆循环钻进、机械吊装下管成井施工工艺
[0080] 井点测量定位→挖井口、安护筒→钻机就位→钻孔→回填井底砂垫层→绑竹片、尼龙网→吊放井管→传感器安装→回填井管与孔壁间的砂砾过滤层→洗井、井管内下设水泵、安装抽水控制电路→连接数据采集仪和电脑→试抽水→降水井正常工作→降水完毕拔井管→封井。
[0081] 考虑到降水井深60.0m,在每口井中设置安装5个孔压传感器3,设置深度分别为地表下-5、-15、-25、-35、-50m处。根据每个孔压传感器3安装深度的不同,预先将孔压传感器3及导线黏帖在降水井管1内壁,随降水井管1沉放到相应的深度。在正式抽水前,将各孔压传感器3通过导线连接到数据采集仪8和电脑9,形成一个完整的承压水水位降深动态监测系统,并待水位稳定后,连续采集各孔压传感器3读数,频率不小于3次/天,换算得到各孔压传感器3在水位以下的深度,并以此设为孔压传感器3初始深度值Hij0,其是i为井编号,j=1,2…,5为由上而下的传感器编号。
[0082] 由于各井初始水位可能不一致,以第1口井为例进行数据分析说明,5个传感器初始孔隙水压力值分别为Pi10、Pi20、Pi30、Pi40、Pi50。在抽水开始后的任意t时刻,各传感器初始孔隙水压力值分别为Pi1t、Pi2t、Pi3t、Pi4t、Pi5t,则各传感器初始孔隙水压力值与水位深度关系为
[0083]
[0084]
[0085]
[0086]
[0087]
[0088] 则t时刻,第1口井的降深Hit为,
[0089]
[0090] 在监测系统,由上式自动给制H1t~t的水位降深时程曲线。相关抽水数据如图2所示。图2中S1为1号降水井,S2、S3为观测井。降水前,三口井水位分别5.246、4.905、5.057m,2009年8月3日19:30分开始抽水,到21:10分结束,S1井最大降深7.48m。停止抽水,水位迅速恢复。
[0091] 具体实施例四
[0092] 一种深基坑承压水降水动态监测系统也如图1和图2所示。宁波市轨道交通3号线永达路站全长约166.059m,为四层地下车站,标准段宽度为19.7m,拟采用明挖顺作法施工。标准段基坑深度为27.31m,端头井处基坑深度为28.91m。场地I-1层孔隙承压水主要赋存于⑥2T层粉土层中,渗透系数约10-3cm/s,属弱透水层;局部分布,涌水量小,富水性差,单井涌水量为50~100m3/d,承压水水位埋深在1.65m左右,水质为咸水。其对拟建基坑施工具不利影响。第I2层孔隙承压水赋存于⑧1层粉细砂土中,渗透系数约10-2cm/s,透水性属中等,水
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量丰富,单井涌水量1500~1800m /d,水位埋深为2.94m。根据计算,⑥2T层和⑧1层均存在突涌的风险,因此必须提前有可能发生突涌的基坑进行处理。
[0093] 1、确定管井数量n
[0094] 根据计算结果,本工程主体结构的基坑共需布置第⑧1层的监测井10八口以及备用井(兼观测井)两口;井深62.0m,管深54.0~60.0m单井出水量大(单井开采量800~1500m3/d)。
[0095] 2、降水井结构设计
[0096] 降水井结构设计同上述具体实施例三所述。
[0097] 3、施工工艺程序
[0098] 施工工艺程序同上述具体实施例三所述。考虑到降水井深62.0m,在每口井中设置安装6个孔隙水压力传感器,设置深度分别为地表下-5、-15、-25、-35、-40m、-55m处。相关测试数据计算同上述具体实施例三所述。则t时刻,第1口井的降深Hit为,
[0099]
[0100] 在监测系统,由上式自动给制H1t~t的水位降深时程曲线。
[0101] 当然,上述说明并非对本发明的限制,本发明也并不限于上述举例。本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内,作出的变化、改型、添加或替换,也应属于本发明的保护范围。