CN112554215B - 一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法，包括以下步骤：(1)深井测量定位及挖坑探障；(2)深井成孔；(3)下放粗滤管及灌填粗滤料；(4)洗井；(5)下放细滤管及灌填细滤料；(6)试降水；(7)实施降水；(8)管井封堵。本发明首先通过地质勘探明确土质参数特性，采用粗滤管和细滤管相结合的双重过滤措施，确保地下水不仅能够较好地渗透到深井，而且使得自流到井内的基本是清水；有效保证降水效果，良好的降水效果表现在出水量大与出清水两方面；解决出水量小、出水浑浊等现有技术中的不足，能够确保深井降水满足设计及施工要求。
Description
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法及结构。
背景技术
自流深井作为深基坑降水的一种简单、经济、实用的降水方式，被广泛采用，例如：公开号为CN103790167A公开的基坑内外采用自流深井降水。但是，在淤泥质粉质粘土夹粉土复杂地质的地区，由于土质透水性差、含水量高及泌水性差，采用常规的自流深井施工方法，往往出现排水量低、泥浆水的情况，大大降低了基坑降水效果，对于控制基坑坑内外水土稳定存在不利之处，将会对施工进度、工程质量造成不利影响并且伴随较大的安全隐患。
对于淤泥质粉质粘土夹粉土复杂地质的自流深井，在施工阶段主要考虑两个因素：出水量和出清水情况。由于淤泥质粉质粘土夹粉土复杂地质中土质的复杂多变性，依靠水的流动性穿过滤料后渗入到管内，往往水带着土，容易沉积在管内，导致井内出水量越来越少，并且容易抽出浑浊水；特别是对于坑外井出浑水，整个基坑放坡的稳定性难以得到安全保障。
发明内容
基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法及结构。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法，包括以下步骤：
(1)深井测量定位及挖坑探障；
(2)深井成孔；
(3)下放粗滤管及灌填粗滤料；
(4)洗井；
(5)下放细滤管及灌填细滤料；
(6)试降水；
(7)实施降水；
(8)管井封堵。
作为优选方案，所述步骤(1)，包括：
采用GPS-RTK配合全站仪快速放样点位，用挖机在点位处查探地下障碍物；若遇到障碍物，进行清障或点位调整。
作为优选方案，所述步骤(2)，包括：
采用钻机按照设计孔深要求钻进到孔底，完成深井成孔。
作为优选方案，所述步骤(3)，包括：
粗滤管安装至深井成孔的孔底，管口露出地面预设的目标高度；
粗滤料沿粗滤管的管壁外侧绕圈均匀灌填于粗滤管与深井土壁之间的空隙至地面。
作为优选方案，所述粗滤料为细石瓜子片；所述粗滤管包括过滤管及布设于过滤管之外的至少三层密目网。
作为优选方案，所述步骤(4)，包括：
采用高压水枪伸入粗滤管中，加水冲洗，快插慢拔，通过粗滤管内水位上升至溢出管口的方式，将粗滤管内泥浆水溢出管口外，直至溢出的水为清水为止。
作为优选方案，所述步骤(5)，包括：
在粗滤管中插入细滤管，在粗滤管与细滤管之间的空隙绕圈均匀灌填细滤料并灌填至地面。
作为优选方案，所述细滤料为中粗砂。
作为优选方案，所述步骤(6)，包括：
将高扬程潜水泵吊放至离井底距离不小于0.5米，进行试抽水，检查降水效果。
作为优选方案，所述步骤(7)，包括：
采用高扬程潜水泵抽水至坡顶截水沟，流向沉淀池经沉淀后进行回收利用。
作为优选方案，所述步骤(8)，包括：
基础底板施工过程中，粗滤管截至底板厚度一半的高度部位，外套止水钢套管，一起浇筑于底板中，井口部位预留；
根据设计要求满足深井封堵条件下，先对深井进行大容量抽水，然后立即移除水泵，向深井内填入混凝土至管口，焊接封口钢板，上部灌注微膨胀混凝土至底板面。
本发明还提供一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工结构，包括粗滤管和细滤管，粗滤管安装至深井成孔的孔底，管口露出地面预设的目标高度；所述粗滤管的管壁外侧与深井土壁之间的空隙灌填粗滤料至地面；所述细滤管插入粗滤管之内，细滤管与粗滤管之间的空隙灌填细滤料至地面；所述细滤管内吊放有高扬程潜水泵。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
(1)本发明首先通过地质勘探明确土质参数特性，采用粗滤管和细滤管相结合的双重过滤措施，确保地下水不仅能够较好地渗透到深井，而且使得自流到井内的基本是清水；有效保证降水效果，良好的降水效果表现在出水量大与出清水两方面；解决出水量小、出水浑浊等现有技术中的不足，能够确保深井降水满足设计及施工要求。
(2)设备单一，本发明在传统深井施工的基础上并没有额外增加施工机械。
(3)提高进度，如果深井达不到良好降水效果，将无法满足现场施工要求而直接影响施工进度；本发明的深井所能达到的降水效果比传统方法施工的深井降水效果好，有利于提高施工进度。
(4)节约成本，本发明的深井所能达到的降水效果比传统方法施工的深井降水效果好，还可以避免增设深井等其他措施达到良好的降水效果，而造成成本增加。
附图说明
图1是本发明实施例1的双套管自流深井的结构示意图；
图2是图1中G-G的剖面图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
如图1和2所示，本发明实施例的淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工结构，包括粗滤管1、粗滤料2、细滤管3、细滤料4和高扬程潜水泵5。
其中，粗滤管1安装至深井成孔的孔底，管口露出地面预设的目标高度；粗滤管1的管壁外侧与深井土壁之间的空隙灌填粗滤料2至地面；细滤管3插入粗滤管1之内，细滤管3与粗滤管1之间的空隙灌填细滤料4至地面；细滤管3内吊放有高扬程潜水泵5。
具体地，本发明实施例的淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法的施工流程如下：
一、淤泥质粉质粘土夹粉土复杂地质条件下的双套管自流深井的施工
1、准备工作
具体地，涉及粗滤管、细滤管的制作，粗滤料、细滤料的备料，以及蓄水池的配备。
粗滤管、细滤管的制作：在两种不同直径的管壁上开洞，例如：在直径分别是300mm、180mm的波纹管管壁上开洞，孔洞直径15mm，间距300mm，外包80目塑料丝网(塑料丝网的层数可根据实际情况进行设置)，制作成粗滤管和细滤管。
粗滤料、细滤料的备料：准备一定数量的细石瓜子片与中粗砂，粗滤料选用细石瓜子片，细滤料选用中粗砂。
蓄水池的配备：采用8mm厚钢板制作6立方的蓄水池，考虑成井与洗井所需水量。
2、测量定位与挖坑探障
采用GPS-RTK配合全站仪快速放样点位，用PC120挖机在点位处查探地下障碍物；若遇到障碍物，进行清障或点位适当调整。
3、深井成孔
采用LHZJ-100钻机按照设计孔深要求，钻进到孔底，形成深井成孔。其中，利用每根相同长度的钻杆根数，可得出所需钻进的根数。
4、下放粗滤管及灌填粗滤料
粗滤管1先安装至深井成孔的孔底，管口露出地面500mm；粗滤料2从粗滤管的管壁外侧绕圈均匀灌填于粗滤管与深井土壁之间的空隙，直至地面0。
5、洗井
采用高压水枪洗井，高压水枪伸入粗滤管1中，加水冲洗，快插慢拔，通过粗滤管1内水位上升至溢出管口的方式，将粗滤管1内泥浆水溢出管口外，直至溢出的水为清水为止。
6、下放细滤管及灌填细滤料
采用大管插小管的形式，在粗滤管1中插入细滤管3，细滤料4在粗滤管1与细滤管3之间的空隙中绕圈均匀灌填至地面0。
7、试降水
安装高扬程潜水泵调试，用尼龙线吊放高扬程潜水泵5至端部离井底距离不小于0.5米，进行试抽，检查降水效果。
8、实施降排水
用高扬程潜水泵抽水至坡顶截水沟，流向三级沉淀池经沉淀后进行回收利用。
9、管井封堵
基础底板施工过程中，粗滤管1截至底板厚度一半的高度部位，外套止水钢套管，一起浇筑于底板中，井口部位预留；
在根据设计要求满足深井封堵条件下，先对深井进行大容量抽水，然后立刻移除水泵，向细滤管3内填入混凝土至管口，焊接封口钢板，上部灌注微膨胀混凝土至底板表面。
二、质量安全控制详细描述如下
1、滤管开洞时，应严格按照设计要求孔洞直径15mm，间距300mm施工，滤管外包的塑料丝网应不少于三层，施工前交底作业人员，施工中抽查是否未按照要求制作，完成后经验收合格后才能使用。
2、停放钻机处的场地应经平整夯实后开始打井，以免不均匀沉降导致钻机倾斜影响作业。
3、灌填粗滤料时应派专人旁站监督，应绕圈均匀灌料并填至深井面，以确保过滤效果。
4、洗井应在4小时内进行，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化难以破坏，影响渗水效果。高压水枪从伸入管内插至管底过程中应不断上提下插，以保证顺利插至管底。
5、下放细滤管时保证细滤管居中插入粗滤管中，基本保持同心圆位置，灌填细滤料时注意应绕圈均匀灌料，禁止细滤管倒向一侧，影响二次过滤效果。
6、实施降排水时，用高扬程细长泵抽水至坡顶截水沟，不定时检查出水情况，以免抽水泵空烧。
7、管井封堵中，管口焊封口钢板应满焊，焊缝厚度及质量达到要求后灌注微膨胀混凝土，以保证防水质量。
实际应用案例：
以位于钱塘江冲-海积沉积平原的某项目为例，地质为淤泥质粉质粘土夹粉土，基坑面积约18万平方米，开挖深度深约13米、土方工程量大约120万方、施工周期长、施工工况复杂，基坑降水是关系基坑安全和土方开挖的重中之重。采用本发明实施例的施工方法，大幅度提高了自流深井的出水量和出清水效果，经观测较顺利地将坑内外水位降至设计标高，使坑外井100％出清水，确保了大型基坑的稳定安全与工程质量。
本发明能解决对于淤泥质粉质粘土夹粉土复杂地质的降水出水量小、出水浑浊问题的主要原理是：通过“大管插小管”的方法对降水井进行过滤杂质，其中，粗滤管布设三层密目网，细滤管布设至少一层密目网，即可有效阻止细颗粒土自流进入管内从而达到降水清澈的效果。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）深井测量定位及挖坑探障；
（2）深井成孔；
（3）下放粗滤管及灌填粗滤料；
（4）洗井；
（5）下放细滤管及灌填细滤料；
（6）试降水；
（7）实施降水；
（8）管井封堵；
所述粗滤管安装至深井成孔的孔底，管口露出地面预设的目标高度；粗滤料沿粗滤管的管壁外侧绕圈均匀灌填于粗滤管与深井土壁之间的空隙至地面；所述细滤管内吊放有高扬程潜水泵；
所述粗滤料为细石瓜子片；所述粗滤管包括过滤管及布设于过滤管之外的至少三层密目网；所述细滤料选用中粗砂；
所述粗滤管、细滤管的制作：在两种不同直径的管壁上开洞，在直径分别是300mm、180mm的波纹管管壁上开洞，孔洞直径15mm，间距300mm，外包80目塑料丝网，制作成粗滤管和细滤管；
所述步骤（5），包括：
在粗滤管中插入细滤管，在粗滤管与细滤管之间的空隙绕圈均匀灌填细滤料并灌填至地面；
所述步骤（8），包括：
基础底板施工过程中，粗滤管截至底板厚度一半的高度部位，外套止水钢套管，一起浇筑于底板中，井口部位预留；
根据设计要求满足深井封堵条件下，先对深井进行大容量抽水，然后立即移除水泵，向深井内填入混凝土至管口，焊接封口钢板，上部灌注微膨胀混凝土至底板面。
2.根据权利要求1所述的一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法，其特征在于，所述步骤（1），包括：
采用GPS-RTK配合全站仪快速放样点位，用挖机在点位处查探地下障碍物；若遇到障碍物，进行清障或点位调整；
所述步骤（2），包括：
采用钻机按照设计孔深要求钻进到孔底，完成深井成孔。
3.根据权利要求1所述的一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法，其特征在于，所述步骤（4），包括：
采用高压水枪伸入粗滤管中，加水冲洗，快插慢拔，通过粗滤管内水位上升至溢出管口的方式，将粗滤管内泥浆水溢出管口外，直至溢出的水为清水为止。
4.根据权利要求1所述的一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法，其特征在于，所述步骤（6），包括：
将高扬程潜水泵吊放至离井底距离不小于0.5米，进行试抽水，检查降水效果。
5.根据权利要求1所述的一种淤泥质粉质粘土夹粉土地质的双套管自流深井降水施工方法，其特征在于，所述步骤（7），包括：
采用高扬程潜水泵抽水至坡顶截水沟，流向沉淀池经沉淀后进行回收利用。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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