一種第四系微承壓水保泉回灌井及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種第四系微承壓水保泉回灌井及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于相對(duì)封閉的水文地質(zhì)單元類地區(qū)，泉域地下水具有埋藏淺、富水量大的特點(diǎn)，地下工程建設(shè)過程中，土體開挖基坑降水量很大，會(huì)威脅到泉群噴涌，對(duì)周圍地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生破壞并且對(duì)周圍建筑物有不良影響。為平衡城市建設(shè)與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)問題，目前，根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)特點(diǎn)需要，進(jìn)行加壓回灌是最有效的解決辦法，然而現(xiàn)有的普通回灌井工藝存在以下缺陷:在持續(xù)有壓回灌過程中會(huì)有破壞回灌含水層的滲透能力、回灌量隨時(shí)間進(jìn)行衰減的現(xiàn)象，回灌井壁隔水混凝土與地層會(huì)產(chǎn)生溢水現(xiàn)象，回?fù)P時(shí)須重新下泵，影響回灌效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種第四系微承壓水保泉回灌井成井及方法，本裝置解決了長時(shí)間持續(xù)有壓回灌井壁與填礫接觸帶、填礫與地層接觸帶冒水現(xiàn)象，提高了回灌能力；減小了回灌過程對(duì)含水層流場的擾動(dòng)，極大的保證了含水層的原滲透能力，確保了井內(nèi)有良好的水流滲透通道，縮短了回?fù)P時(shí)間，提高了回灌效率。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種第四系微承壓水保泉回灌井，包括井口部件、井下部件及防護(hù)層，其中，所述井下部件包括從上至下依次相連的井管和濾水管；所述井口部件設(shè)置于回灌井的端口位置，與井下部件連接，防護(hù)層包括雙層止水層、隔水層和雙層過濾層，雙層止水層包裹井管，設(shè)置于其外側(cè)，雙層止水層的下部設(shè)置有隔水層，濾水管外包括雙層過濾層，濾水管下端設(shè)置有泵室，泵室內(nèi)設(shè)置有回?fù)P潛水泵。
[0006]所述井口部件，包括回灌通道、回?fù)P通道和排氣閥、回灌閥門和回?fù)P閥門，其中，排氣閥設(shè)置于井口裝置上，用于控制井管內(nèi)空氣，回灌閥門設(shè)置于回灌通道與井外裝置連接處，回?fù)P閥門設(shè)置于回?fù)P通道上端；回灌通道、回?fù)P通道均通過井口裝置連接井管。
[0007]所述雙層止水層，包括混凝土固定止水層和粘土球止水層，其中，混凝土固定止水層設(shè)置于井管與井口部件連接處及井管上端，所述粘土球止水層設(shè)置于井管下端。
[0008]所述混凝土固定止水層外側(cè)設(shè)置有水泥注漿隔水層，一直延伸至混凝土固定止水層和粘土球止水層的連接處。
[0009]所述混凝土固定止水層至井口部件采用夯充填震擊密實(shí)，使夯層充分與注漿水泥充分粘合。
[0010]所述水泥注漿隔水層采用二開注漿工藝，一開600mm成井水泥注漿，二開500mm成井。
[0011]所述雙層過濾層，包括內(nèi)層石英砂填礫層和灰?guī)r碎石填礫層，內(nèi)層石英砂填礫層包裹在濾水管的外側(cè)，灰?guī)r碎石填礫層包裹內(nèi)層石英砂填礫層。
[0012]所述內(nèi)層石英砂填礫層的碎石粒徑為2-4mm;灰?guī)r碎石填礫層的碎石粒徑為5-20mmo
[0013]所述內(nèi)層石英砂填礫層和灰?guī)r碎石填礫層的分層填礫利用PVC管逐層填入。
[0014]所述回?fù)P潛水泵設(shè)置于距離回灌井井底0.3-0.7m，充分將堵塞懸浮物排出，保證回?fù)P通過井管直接到達(dá)井口部件。
[0015]所述井管為鋼管。
[0016]一種適用于上述回灌井的工藝方法，包括以下步驟:
[0017](I)回灌井從上至下依次為井口部件、鋼管、濾水管和泵室，井口部件為回?fù)P回灌一體裝置；
[0018](2)濾水管與含水層之間填礫采用分層填礫辦法，內(nèi)層采用石英砂，外層采用碳酸鹽碎石；
[0019](3)鋼管外側(cè)設(shè)置有雙層止水層和二開注漿工藝隔水層，上層止水層為混凝土固定止水層，下層止水層為粘土球止水層，上部止水層至井口部件采用夯充填震擊密實(shí)，使夯層充分與注漿水泥充分粘合；
[0020](4)井管底部設(shè)潛水泵。
[0021]所述步驟⑵中，分層填礫利用PVC管，管徑400mm，通過計(jì)算逐層填入，增加回?fù)P周期；雙層過濾層為內(nèi)層石英砂，粒徑為2-4_，過濾外層為碳酸鹽碎石，粒徑為5-20_。
[0022]所述步驟(3)中，二開注楽工藝隔水層為一開600mm成井水泥注楽，二開500mm成井。
[0023]本發(fā)明的有益效果為:
[0024](I)采用新型井口成井工藝，使在持續(xù)有壓回灌壓力達(dá)到IMPa時(shí)，井壁無溢流現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了回灌井持續(xù)加壓回灌，可在連續(xù)狀態(tài)下增大回灌流量80% ;
[0025](2)井口部件包括回灌通道與回?fù)P通道，縮短了回?fù)P時(shí)間，提高了回灌效率；
[0026](3)采用填礫工藝，在保證過水?dāng)嗝娴耐瑫r(shí)，外層采用與含水層相近的粒徑5-20_灰?guī)r碎石，使回灌井流場與含水層流場相似，保護(hù)了回灌含水層的持續(xù)滲透能力，內(nèi)層采用2-4mm石英砂，既能起到固定井管與含水層的作用，又能有效過濾含水層懸浮物；
[0027](4)解決了長時(shí)間持續(xù)有壓回灌井各接觸帶冒水現(xiàn)象，提高了回灌能力；減小了回灌過程對(duì)含水層流場的擾動(dòng)，極大的保證了含水層的原滲透能力，確保了井內(nèi)有良好的水流滲透通道，縮短了回?fù)P時(shí)間，提高了回灌效率。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的成井結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖2為本發(fā)明的井口部件簡圖。
[0030]其中，1、排氣閥；2、回灌閥門；3、回?fù)P閥門；4、井口裝置；5、混凝土固定止水層；6、一開600mm成井注楽；7、水泥注楽隔水層；8、粘土球止水層；9、二開孔徑500mm ;10、井管；
11、灰?guī)r碎石填爍層；12、PVC管分層；13、內(nèi)層石英砂填爍層；14、濾水管；15、回?fù)P潛水泵。
【具體實(shí)施方式】
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[0031]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0032]如圖1所示，一種地下水回灌井，從上至下依次包括井口部件4、普通鋼管、濾水管14和泵室，外側(cè)從上之下依次為雙層止水層、隔水層和雙層過濾。濾水管14為橋式濾水管，雙層過濾層為漸變式過濾礫料，里層礫料采用石英砂，沙粒直徑2-4_，外層礫料采用灰?guī)r碎石，粒徑4-20mm，上部雙層隔水層，外層為注楽水泥層，內(nèi)層為窮實(shí)混凝土層。
[0033]本地下水回灌井從上到下，從內(nèi)到外依次包括井口部件4，混凝土固定止水層5，水泥注楽隔水層7，粘土球止水層8，井管10，灰?guī)r碎石