CN101691756A - 基坑承压水突涌抢险降水井施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地下工程施工类，具体涉及的是一种基坑在承压水作用下突涌抢险时打设降水井的施工方法。该方法在发生承压水突涌处附近打设抢险降水井，先在承压水含水层上部的覆土层中打设一个钢护筒，再在钢护筒内打设降水井，成井后，运行降水井降低承压水水头；垫层施工完成后，准备封井，先抽除钢护筒与井管之间残留积水及淤泥，焊接止水钢板，依预设钢护筒及管井割除位置自上而下割除钢护筒及管井，待灌入的混凝土初凝后，封堵管井，井管口和护筒口用铁板焊封。本发明可以用于承压水突涌后的抢险降水井施工，封井过程不用停止管井内水泵的运行，不会造成管涌再次发生。

Description

基坑承压水突涌抢险降水井施工方法

技术领域

本发明涉及地下工程施工类，具体涉及的是一种基坑在承压水作用下突涌抢险时打设降水井的施工方法。

背景技术

基坑工程坑底存在含承压水土层时，随基坑的进一步开挖，上覆土层的压重不能承受承压水水头压力时，会产生承压水突涌，严重危及基坑的安全。

一般情况下，为保证基坑施工安全，会在施工前打设降压井，随基坑开挖逐步降低承压水水头，以保证基坑开挖过程的安全。但如果基坑开挖深度较大，承压水含水层复杂时，基坑开挖造成承压水突涌的情况还是时有发生的。因此，在基坑已经开挖至一定深度时，再打设降水井点对基坑抢险有重要意义。

在基坑已经发生承压水突涌时，由于水头高度已经高于开挖面，打设降水井面临较大困难。降水井成井会造成地下水上涌入基坑，另外，封井工序也复杂得多，施工难度远远高于一般的降压井。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种基坑承压水突涌抢险降水井施工方法，在承压水突涌处附近打设钢护筒并在钢护筒内实施降水井施工，并给出了抢险井封井方法，解决了基坑承压水突涌时的抢险问题。

本发明的实现由以下技术方案完成：

一种基坑承压水突涌抢险降水井施工方法，在发生承压水突涌处附近打设抢险降水井，其步骤如下：

在承压水含水层上部的覆土层中打设一个钢护筒，所述钢护筒筒顶的高度高于承压水水头，筒底高于承压水含水层顶面；

在钢护筒内打设降水井，降水井深度应保证能够降低突涌处的承压水水头至安全水位；

成井后，运行降水井降低承压水水头，使突涌处承压水水头降至基坑底以下。

待基坑底垫层施工完成后，准备封井，其步骤如下：

先抽除钢护筒与井管之间残留积水，再吸出高出基坑底面的淤泥；

确定基坑底板顶面下方以下10cm处为钢护筒割除位置，在所述钢护筒割除位置下方的钢护筒管外焊接一圈止水钢板，并浇筑钢护筒外侧的钢筋混凝土结构板，而后搭设脚手架，依预设钢护筒割除位置自上而下割除钢护筒；

掏除钢护筒内井管外处的淤泥至基坑底板底面以下1m～1.5m，并在护筒与井管之间灌入膨胀混凝土直至所述焊接止水钢板处，待灌入的混凝土初凝后，在混凝土面上沿井管外焊接一圈环形止水钢板，再灌入混凝土直至护筒口；

待二次灌入的混凝土初凝后，封堵管井；

井管口和护筒口用铁板焊封。

其中，在打设降水井后，在承压水含水层顶板及钢护筒底之间的井管外侧空隙处采用粘土球仔细封堵；在封井前，监测护筒壁与井管之间的水位，如水位未上升，则护筒与井管之间粘土封孔较好。

本发明的优点是，可以在基坑已经开挖至承压水水头高度以下再打设降水井点，这样，就可以用于承压水突涌后的抢险降水井施工。尽管采用井内套井的管井形式，但封井过程不用停止管井内水泵的运行，不会造成管涌再次发生。

附图说明

图1为发生承压水突涌后打设的抢险降水井结构示意图；

图2为基坑施工土层构造及分型示意图；

图3为封井时焊接钢护筒外圈止水钢板过程示意图；

图4为封井时焊接井管外圈止水钢板过程示意图；

图5为封井时注浆过程示意图；

图6为封井时切割井管过程示意图；

图7是抢险降水井的封井完成示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

附图1-7中标号1-11表示的是：施工面1、降水井2、钢护筒3、基坑底板4、底板混凝土顶面5、钢护筒外圈止水钢板6、降水井外圈止水钢板6′、钢护筒割除位置7、注浆管8、井管割除位置9、注浆顶面10、焊封铁板11。

附图1为本发明在发生承压水突涌后打设的抢险降水井结构示意图，图2为对应的基坑施工土层构造示意图。本实施例为一个逆作法基坑承压水突涌时的抢险井施工过程。在本实施例中，基坑在开挖至基坑底板4时，底层粉细砂层承压水冲破其上粉质粘土层后产生了承压水突涌。为降低突涌处承压水水头，在突涌点附近结构上的一个出土孔处打设抢险降水井2

施工时，施工面1位于承压水水头以上的下一层结构板上，如图2所示。先在出土孔处采用振动锤往下打设一个壁厚10mm直径φ800mm的钢护筒3，打设钢护筒的目的是保证钻机成井时地下水只在护筒内上涌，不会流入基坑内部，钢护筒3打设深度为26米，能够保证钢护筒筒顶的高度高于承压水水头，护筒底高于产生突涌的承压水含水层顶面，如图1、图2对照所示，护筒底位于砂质粉土夹粉质粘土层(因为该层布置有砂质粉土夹粉质粘土层降水井，抢险降水井封井时，可以启用砂质粉土夹粉质粘土层降水井以便于降低护筒与管井间的水位)

钢护筒3施打到位后，在刚护筒3内打设粉细砂层降水井2，该降水井2深度可保证能够降低突涌处的承压水水头至安全水位，在承压水含水层层顶及钢护筒底之间的井管外侧空隙采用粘土球仔细封堵。

抢险降水井点打设完成后，启用井点降低管涌处的承压水水头，使突涌处承压水水头降至基坑底4以下。

待基坑底板垫层完成后，采用如图3柾？所示方法封井。具体封井过程如下：

启动周围原有的砂质粉土夹粉质粘土层降水井，并抽干钢护筒3和管井2之间的积水，用污水泵吸出高出基坑底板4底面的淤泥。监测护筒壁与井管之间的水位，如果未见水位上升，证明护筒与井管之间粘土封孔较好。

确定基坑底板顶面下方以下100mm处为钢护筒割除位置7，在钢护筒割除位置下方，即图3中钢护筒3外位于基坑底板4顶面以下500mm处侧焊一圈钢护筒外圈止水钢板6，浇筑钢护筒外侧的底板钢筋混凝土至底板混凝土面5，具体如图3所示。

监测护筒壁与井管之间的水位，如果不上升，则搭设脚手架自上而下割除钢护筒至底板顶面以下100mm处，即图4中钢护筒割除位置7处。

如图4所示，掏除护筒与井管之间的淤泥至基坑底板4底面以下1～1.5m，并在护筒与井管间灌入膨胀混凝土至基坑底板顶面以下500mm处。待浇入的混凝土初凝后，在混凝土面上外圈外焊烧一外圈直径为600mm的环形井管外圈止水钢板6′，再灌入混凝土至刚护筒口。

待灌入至刚护筒口的混凝土初凝后，封堵管井，并在井管口和护筒口用铁板焊封。具体如图5、图6所示，通过注浆管8往管井内灌入水泥浆(水灰比0.8～1.0)，直至注浆顶面10，再拔除注浆管8，按常规封井方法封堵粉细砂层抢险降水井，即在底板顶面以下200mm处，即图6中的井管割除位置9割除管井，最后井管口及钢护筒口采用铁板焊封11，孔隙及表面采用水泥砂浆抹平，如图7所示。

Claims (4)

1.一种基坑承压水突涌抢险降水井施工方法，其特征在于在发生承压水突涌处附近打设抢险降水井，其步骤如下：

(a)在承压水含水层上部的覆土层中打设一钢护筒，所述钢护筒筒顶的高度高于承压水水头，筒底高于承压水含水层顶面；

(b)在钢护筒内打设降水井，降水井深度应保证能够降低突涌处的承压水水头至安全水位；

(c)成井后，运行降水井降低承压水水头，使突涌处承压水水头降至基坑底以下。

2.如权力要求1所述的一种基坑承压水突涌抢险降水井施工方法，其特征在于待基坑底垫层施工完成后，准备封井，其步骤如下：

(a)先抽除钢护筒与井管之间残留积水，再吸出高出基坑底面的淤泥；

(b)在基坑底板下方先预设钢护筒割除位置，再在所述钢护筒割除预设位置下方的钢护筒管外焊接一圈止水钢板，并浇筑钢护筒外侧的钢筋混凝土结构板，而后依预设钢护筒割除位置割除钢护筒；

(c)掏除钢护筒内井管外的淤泥至基坑底板底面以下1m～1.5m，并在护筒与井管之间灌入膨胀混凝土直至所述焊接止水钢板处，待灌入的混凝土初凝后，在混凝土面上沿井管外焊烧一圈环形止水钢板，再灌入混凝土直至护筒口；

(d)待二次灌入的混凝土初凝后，封堵管井。

3.如权力要求1所述的一种基坑承压水突涌抢险降水井施工方法，其特征在于在打设降水井后，在承压水含水层顶板及钢护筒底之间的井管外侧空隙处采用粘土球封堵。

4.如权力要求1所述的一种基坑承压水突涌抢险降水井施工方法，其特征在于在封井前，监测护筒壁与井管之间的水位，如果未见水位上升，则证明护筒与井管之间粘土封孔较好。

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