[发明专利]一种防止回灌井中堵塞涌水的方法

说明书

技术领域

本发明属于利用回灌控制地面沉降的基坑降水领域，或者地下水资源管理领域、地下水治理领域，更具体的说，是涉及一种防止回灌井中堵塞涌水的方法。

背景技术

在基坑开挖过程中，经常遇到承压水的控制问题。普遍的做法是利用降压井对承压含水层进行降压。同时，为了减小坑内降水对坑外环境的影响，常常利用隔水帷幕截断承压含水层。但随着基坑开挖深度的增加，需要控制的承压含水层也越来越深，此时如果仍用隔水帷幕截断之，有些地区将使得隔水帷幕深度达到70m以上，而对于这样的工程，通常用地下连续墙作为止水帷幕，这将使得基坑工程耗资巨大，很不经济，同时也增加了施工的难度。

在这样的背景下，悬挂式止水帷幕的概念即应运而生。但是采用这一做法，将导致坑外受到坑内降水的影响，最显著的就是地面或建筑物沉降，而产生这种沉降的直接原因就是坑外含水层水位的降低。

因此为了减小或消除坑外水位受坑内降水的影响，坑外地下水回灌的概念则普遍流行起来。但是回灌井成井技术的不成熟一直限制着回灌的发展。目前主要的问题有两个：

（1）回灌井中涌水失效。由于常规回灌井井管侧滤料或粘土球的不密实，回灌水在回灌压力作用下往往沿着井管侧壁冒出地面，最终导致回灌井失效。对于此种失效，可以在井管侧充填水泥浆或混凝土堵水。但是随之会产生下一种失效。

（2）回灌井过滤层堵塞失效。虽然回灌井过滤层堵塞的原因很多，但是由于采取（1）中措施堵水后，在水泥浆没有固化前，浆液可能会沿着井管侧粘土球的施工缝隙而渗入过滤层中。如果成井施工过程中，不小心扰动了回灌井而导致井管发生倾斜，这种情况发生的可能性将大大增加。而事实上，在施工时，这种井管扰动不可避免，尤其是在井管埋深较大时更容易发生，这同样将导致回灌井失效。此外，回灌井井管的倾斜也为回灌井运行过程中出现回灌水沿着井管上涌提供了可能。

发明内容

本发明要解决的是常规回灌井中常发生的堵塞涌水的技术问题，提供一种防止回灌井中堵塞涌水的方法，该方法可以有效防止成井施工过程中不可避免的井管扰动带来的过滤层堵塞失效及回灌井运行过程中的回灌水上涌，再结合其他回灌水预处理等措施可最终保证回灌井的正常工作。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种防止回灌井中堵塞涌水的方法，该方法按照以下步骤进行：

（1）探明回灌位置处土层分布，并根据土层分布及拟回灌承压含水层位置确定回灌井沉淀管、过滤器、井管的长度；

（2）在地面预先准备完全相同的第一橡胶气囊和第二橡胶气囊，以及一个试验箱，第一橡胶气囊和第二橡胶气囊上均分别设置有排气口和注浆口；

（3）用第一橡胶气囊和试验箱在地面开展标定试验，具体操作步骤如下：

1）将第一橡胶气囊放入试验箱中，并向第一橡胶气囊中注入水泥浆液，同时用流量计记录注浆流量，用秒表记录注浆时间，注浆时将第一橡胶气囊上的排气口打开；

2）当第一橡胶气囊开始鼓起成车轮状时，关闭排气口，并记录此时的总注浆量A，并观察到第一橡胶气囊与试验箱壁间具有缝隙；

3）继续向第一橡胶气囊内注浆，当第一橡胶气囊与试验箱壁完全接触贴合时停止注浆，并记录此时总注浆量B；

4）向第一橡胶气囊上方注入水泥浆液直至箱顶，静置片刻，发现试验箱顶部并无水泥浆液向外渗出；

5）继续向第一橡胶气囊内注浆，直至其上部水泥浆液不断从试验箱顶溢出，此时说明第一橡胶气囊已向上鼓起，停止注浆，并记录此时总注浆量C；

（4）在地面将回灌井沉淀管、过滤器、井管对接固定后沉入预先钻好的井孔内；向过滤器外壁与拟回灌承压含水层间投入砂砾至过滤器以上2m～3m作为砂砾过滤层；在砂砾的围填面以上先填入海带，再围填粘土球至过滤器以上7m～10m作为粘土球隔水层；

（5）在地面通过注浆管将注浆泵和第二橡胶气囊连接，向第二橡胶气囊内注入水泥浆液，该水泥浆液与所述步骤（3）中第1）步操作向第一橡胶气囊中注入的水泥浆液一致；同时打开第二橡胶气囊上的排气口；当总注浆量等于A时，关闭排气口，同时停止注浆；

（6）将第二橡胶气囊穿过井管，此时可以看到第二橡胶气囊与井孔孔壁和井管管壁间有明显空隙，在第二橡胶气囊上部放置铁质圆环，将第二橡胶气囊和铁质圆环缓慢沉入井孔内，直至达到粘土球隔水层顶；

（7）继续对第二橡胶气囊内注浆直至总注浆量达到1.1～1.2倍B；

（8）对井管管壁与井孔孔壁间浇筑混凝土以形成混凝土堵水层，浇筑过程中对混凝土进行同步振动捣实直至井口；