[发明专利]一种回灌井中堵水防渗方法

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，是涉及一种回灌井中堵水防渗方法。

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）回灌井堵水失效。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常发生堵水防渗失效的技术问题，提供一种回灌井中堵水防渗方法，该方法可以有效的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，甚至可以减小或避免井管发生倾斜，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：

一种回灌井中堵水防渗方法，该方法按照以下步骤进行：

（1）预制钢片环，并在回灌井井管外侧预先焊接卡槽；

所述钢片环是由一个较大直径侧壁和一个较小直径侧壁通过水平圆环连接而成的钢制环状构件，该水平圆环与较大直径侧壁和较小直径侧壁分别形成直角；所述钢片环的较大直径侧壁与井孔内壁贴合并能够相对于井孔自由滑动，所述钢片环的较小直径侧壁与井管外壁贴合并能够相对于井管自由滑动；钢片环的水平圆环上环向均布有预留孔洞；

所述卡槽包括侧壁和底面，其底面与井管密封连接，卡槽侧壁的顶部缩径至与井管间形成一环形的敞口，该敞口应能够使钢片环的较小直径侧壁插入；

（2）探明回灌位置处土层分布，区分隔水土层和拟回灌承压含水层，确定回灌井沉淀管、过滤器、井管的长度；

（3）将连接有导管的橡胶气球放入卡槽内，导管末端分别与加压器具、测压表、减压器具连接，导管随井管沉管前穿过钢片环的预留孔洞；

（4）用加压器具通过导管对橡胶气球加压以使其胀起并充满卡槽，停止加压并维持橡胶气球中的压力；

（5）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，连接橡胶气球的导管也随之沉入井孔内；

（6）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填入海带，再围填粘土球直至预留卡槽顶面处作为粘土球隔水层；

（7）将预制的钢片环套在井管顶部并沉入井孔，下沉过程中观察测压表的读数，当读数随着钢片环的下沉而同步稳定增大后，用减压器具对橡胶气球放气减压，并迅速下沉钢片环直至无法继续下沉，同时缓慢拔出连接橡胶气球的导管，此时钢片环的较小直径侧壁压进卡槽中，橡胶气球则被钢片环挤在卡槽与钢片环的空隙中；钢片环下沉到位后，用测杆测量钢片环深度以校核。

（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。

所述钢片环和所述卡槽的钢片厚度均为6mm～8mm。