[发明专利]地连墙围井结构

说明书

本发明涉及一种地连墙围井结构，属于勘探施工技术领域。本发明针对常规勘探技术对深部砂层取样扰动影响大、取样数量少及现场试验条件不理想的不足，提出一种地连墙围井结构。本发明包括地基，地基结构为覆盖层中夹相对不透水砂层，还包括地连墙和帷幕灌浆，地连墙采用钢筋混凝土结构、四周形成封闭式的围井结构，地连墙从上方的覆盖层内自上往下设置、并且下端插入或穿过相对不透水砂层；帷幕灌浆设置在地连墙底部。相对不透水砂层埋深通常超过30m,厚度超过10m，渗透系数小于10^‑5cm/s。地连墙内部采用水平钢支撑进行支护，地连墙顶部浇筑有地表圈梁，并在地连墙围井内的井底设置有降水井。

技术领域

本发明涉及一种地连墙围井结构，属于勘探施工技术领域。

背景技术

传统勘探方法主要以钻探、浅竖井等勘探为主，现场试验仅能进行旁压试、触探、地震纵横波测试等有限试验。钻探是一种大量用于探明砂砾石层厚度的勘探方法，它可以取芯鉴定地质结构、划分地层界线，同时可进行水文地质试验、综合测井和孔内摄像作业，用以探求地层的渗透特性和更加直观地描述孔内地质特征；目前的钻探技术可以做到覆盖层钻进500多米深，但是由于钻头较小，钻进取样数量少、对土样的扰动影响大，随着钻进深度增加，上述影响越加明显；另一方面，超过一定深度比如50m后，孔内现场试验难度加大，试验方法及评价标准均需深入研究。浅竖井深度一般小于10m，勘察人员能直接观察到地质结构，准确可靠，且便于素描；可不受限制地从中采取原状岩土样和用作大型原位测试。

上述两种水利水电工程应用最广的覆盖层勘探技术，难以满足深部覆盖层原状取样及原位试验。对于部分西南地区的水电工程，坝基覆盖层深厚，且持力层以细颗粒为主，查明覆盖层尤其深部覆盖层物理力学特性、水理特性，建立覆盖层力学特性与埋深关系，准确评价坝基覆盖层沉降变形、砂土液化、坝基抗滑稳定、渗漏及渗透稳定等问题，提供坝基力学强度、承载力、渗透性、抗强震及抗液化性能等结构计算参数指标，是大坝工程设计的关键核心基础。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对常规勘探技术对深部砂层取样扰动影响大、取样数量少及现场试验条件不理想的不足，提出一种地连墙围井结构。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：地连墙围井结构，包括地基，地基结构为覆盖层中夹相对不透水砂层，还包括地连墙和帷幕灌浆，地连墙采用钢筋混凝土结构、四周形成封闭式的围井结构，地连墙从上方的覆盖层内自上往下设置、并且下端插入或穿过相对不透水砂层；地连墙插入相对不透水砂层时，帷幕灌浆设置在地连墙底部的相对不透水砂层内或同时设置在相对不透水砂层和其下方的覆盖层内；地连墙穿过相对不透水砂层时，帷幕灌浆设置在地连墙底部的覆盖层内。相对不透水砂层埋深通常超过30m,厚度超过10m，渗透系数小于10^-5cm/s。

进一步的是：地连墙为由四面墙围成的矩形围井，地连墙的四面墙之间相互搭接、并且在接缝处分别设置有接缝注浆孔。

进一步的是：接缝注浆孔注浆伸入地连墙的墙底覆盖层内。

进一步的是：还包括水平钢支撑，水平钢支撑由上而下分层设置在地连墙上四角，每一层水平钢支撑由四根注浆钢管构成，每一根注浆钢管焊接在相邻两面地连墙的预埋钢板上，预埋钢板通过预埋钢筋焊接在地连墙的钢筋笼上。

进一步的是：地连墙顶部浇筑有地表圈梁，并在地连墙围井内的井底设置有降水井。浇筑地表圈梁，可防止围井开挖支护施工时，地面以上的水及其他杂物掉入井内。设置降水井的目的是提供干地作业环境。

对于上述地连墙围井结构，可按如下步骤实施：

在地连墙全部浇筑完成并达到龄期6个月以上，通过预埋的帷幕灌浆管向地连墙内和墙下灌浆，形成墙下矩形封闭的灌浆帷幕；

之后在地连墙形成的围井内，开挖覆盖层，直至开挖至井底。井底高程应根据相对不透水层的厚度、力学和渗透性能综合论证确定，一般设置在相对不透水层上部。