專利名稱：強(qiáng)力真空疏干降水方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地下工程降水的技術(shù)，特別是涉及一種強(qiáng)力真空疏干降水方法的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在高水位地區(qū)的地下工程施工過程中，常采用降水的方法來降低土層含水量，從而提高土體固結(jié)強(qiáng)度、降低承壓水頂托力、保障地下工程的施工安全。其中，管井降水是應(yīng)用范圍最廣的一種降水方法，具有降水深度大、適用地層廣的特點(diǎn)，適用于滲透系數(shù)為
lo—4 1oV/d數(shù)量級(jí)、地層出水量為10—1 1031113/(1數(shù)量級(jí)的各種地層。 傳統(tǒng)的管井降水都依靠重力作用使地下水向管井內(nèi)匯集，匯集在管井內(nèi)的水通過抽水泵排出。這種降水方式不具備使結(jié)合水?dāng)[脫土顆粒引力的作用，只能抽出少量的重力水，對(duì)于滲透系數(shù)小的粘土、粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土層的降水效果較差。隨著技術(shù)的發(fā)展，管井降水引入了真空負(fù)壓的輔助手段，加速了地下水往井內(nèi)匯集，提高了排水效率和降水效果。
但是，現(xiàn)有的真空降水方法中，由于降水管井結(jié)構(gòu)的密封性難以得到保證，管井結(jié)構(gòu)存在明顯的技術(shù)性薄弱環(huán)節(jié)，井管內(nèi)腔與降水目的層之間不能形成并始終保持強(qiáng)力的負(fù)壓引力關(guān)系，降水運(yùn)行初期的井管內(nèi)真空負(fù)壓僅在0. 06MPa左右，降水運(yùn)行中后期僅能維持在0. 04MPa或更低，因此真空負(fù)壓引力在整個(gè)抽水過程中不足以使難以抽排的結(jié)合水?dāng)[脫土顆粒，其出水效果仍不理想；例如在專利號(hào)為ZL200610118379. 1的發(fā)明專利中所公開的一種同心圓雙套管真空深井井點(diǎn)就存在上述缺陷，尤其對(duì)于疏干降水的主要對(duì)象——飽和粘性土層和粉性土層，該發(fā)明的管井降水出水率并不高，抽水影響半徑小，抽水運(yùn)行工期長(zhǎng)，不能達(dá)到疏干降水目的所要求的大幅度降低降水目的層含水量的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種抽水影響半徑大，抽水運(yùn)行工期短，能在滲透系數(shù)小的飽和粘性土層和粉性土層中實(shí)現(xiàn)高出水率的強(qiáng)力真空疏干降水方法。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種強(qiáng)力真空疏干降水方法，其特征在于，具體步驟如下 1)在降水井井管的底段管節(jié)管壁上套設(shè)過濾器，并在井管的底段管節(jié)管壁上開設(shè)連通過濾器的進(jìn)水口； 2)在地面鉆設(shè)降水孔槽，孔槽的成孔直徑大于過濾器的設(shè)計(jì)外徑； 3)將井管的底段管節(jié)吊裝到鉆設(shè)的孔槽內(nèi)，并將其置于孔槽中心位置，然后在井
管的底段管節(jié)上逐一加接井管管節(jié)，直至井管底端到達(dá)設(shè)定孔底標(biāo)高； 其中，井管的頂段管節(jié)管壁上設(shè)有一管井反沖洗孔，該管井反沖洗孔用一閥門防漏氣密封； 4)在井管與孔槽壁之間、過濾器與孔槽壁之間填入濾料；
5)在井管內(nèi)安裝抽水泵，并使其吸水口高于井管的進(jìn)水口 ； 6)在井管內(nèi)置入液位控制器，并根據(jù)抽水泵吸水口的高度設(shè)置液位控制器的控制液位； 7)將井管頂端用一井蓋防漏氣密封，在井蓋上開設(shè)通孔引出液位控制器的電源線、抽水泵的電纜及連接抽水泵排水口的排水管，在地面安裝一真空泵，在井蓋上安裝一連通井管內(nèi)腔的真空管； 其中，井蓋上的通孔均采用防漏氣密封； 其中，液位控制器的電源線與抽水泵的自動(dòng)開關(guān)連接； 8)通過管井反沖洗孔進(jìn)行洗井作業(yè)，洗井作業(yè)完畢后將管井反沖洗孔的閥門封閉，并在濾料上方填入隔水粘土或粘土球；
9)將真空管與真空泵的吸氣口接通； 10)開啟真空泵對(duì)井管進(jìn)行抽氣，使井管內(nèi)呈現(xiàn)高真空度負(fù)壓狀態(tài)； 11)當(dāng)井管內(nèi)水位升至設(shè)定高水位時(shí)液位控制器控制抽水泵開啟，將井管內(nèi)的匯
集水抽出井管，當(dāng)井管內(nèi)水位降至設(shè)定低水位時(shí)液位控制器控制抽水泵關(guān)閉；重復(fù)本步驟，
直至降水作業(yè)完成。 進(jìn)一步的，所述步驟1中，在過濾器上方的井管管壁上還套設(shè)上延段過濾器。
進(jìn)一步的，所述步驟1中，在上延段過濾器的內(nèi)側(cè)增設(shè)上延段真空管，所述上延段真空管的底端設(shè)有至少一個(gè)可封閉的進(jìn)氣孔。 進(jìn)一步的，所述步驟9中，將上延段真空管與真空泵的吸氣口也一并接通。 進(jìn)一步的，所述步驟7中，在井蓋上的真空管上還安裝一真空表。 進(jìn)一步的，所述步驟ll中，當(dāng)濾料淤堵時(shí)，通過管井反沖洗孔向井管內(nèi)注入高壓
水清洗濾料，或在井管內(nèi)的清水水位符合條件時(shí)向井管內(nèi)注入高壓空氣清洗濾料。 本發(fā)明提供的強(qiáng)力真空疏干降水方法，將降水井井管頂端用一井蓋防漏氣密封，
并在井蓋上安裝一真空管，實(shí)施降水時(shí)真空泵通過真空管抽取井管內(nèi)的空氣，使井管內(nèi)呈
現(xiàn)高真空度負(fù)壓狀態(tài)，從而產(chǎn)生強(qiáng)大引力迫使結(jié)合水?dāng)[脫土顆粒的結(jié)合力，使結(jié)合水隨同
重力水一起迅速向管井匯集；而且由于井管的進(jìn)水口設(shè)于底段，從而為形成水體封隔創(chuàng)造
了條件，并能在疏干降水全過程中始終保持不小于0. 08MPa的真空負(fù)壓，不僅加速了重力
水向管井匯集，而且對(duì)與土顆粒結(jié)合力較強(qiáng)的結(jié)合水也具有良好的分離能力，從而提高了
土層出水率和出水效率，尤其在滲透系數(shù)小的飽和粘性土層和粉性土層中能將出水率提高
5 20倍；此外，還明顯擴(kuò)大了這種結(jié)構(gòu)管井的抽水影響半徑；在達(dá)到降低降水目的層含水
量指標(biāo)的前提下，縮短了抽水運(yùn)行的工期。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)力真空疏干降水方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合

對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實(shí)施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種強(qiáng)力真空疏干降水方法，其特征在于，
4
具體步驟如下 1)在降水井井管1的底段管節(jié)管壁上套設(shè)過濾器2，并在井管1的底段管節(jié)管壁上開設(shè)連通過濾器2的進(jìn)水口 3 ; 其中，根據(jù)基坑工程邊界防滲環(huán)境和基坑開挖前預(yù)抽水限定時(shí)間的需要，還可在過濾器2上方的井管管壁上套設(shè)上延段過濾器，并可在上延段過濾器的內(nèi)側(cè)增設(shè)上延段真空管； 其中，上延段真空管的底端設(shè)有至少一個(gè)可封閉的進(jìn)氣孔； 其中，過濾器2的類型根據(jù)降水土層物理特性指標(biāo)可選擇過包網(wǎng)圓孔濾管過濾器、(包網(wǎng))橋式濾管過濾器或(包網(wǎng))圓孔濾管纏絲過濾器等； 2)在地面鉆設(shè)降水孔槽，孔槽的成孔直徑大于過濾器2的設(shè)計(jì)外徑300mm或以上，成孔質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件要求； 3)將井管1的底段管節(jié)吊裝到鉆設(shè)的孔槽內(nèi)，并借助扶中器將其置于孔槽中心位置，然后在井管1的底段管節(jié)上逐一加接井管管節(jié)，直至井管底端到達(dá)設(shè)定孔底標(biāo)高；
其中，井管1的頂段管節(jié)管壁上設(shè)有一管井反沖洗孔，該管井反沖洗孔用一閥門防漏氣密封； 4)在井管1與孔槽壁之間、過濾器2與孔槽壁之間填入濾料； 5)在井管1內(nèi)安裝抽水泵5，并使其吸水口高于井管1的進(jìn)水口 3 ; 6)在井管1內(nèi)置入液位控制器6，并根據(jù)抽水泵5吸水口的高度設(shè)置液位控制器
6的控制液位； 7)將井管1頂端用一井蓋防漏氣密封，在井蓋上開設(shè)通孔引出液位控制器6的電
源線、抽水泵5的電纜及連接抽水泵5排水口的排水管，在地面安裝一真空泵，在井蓋上安
裝一連通井管內(nèi)腔的真空管7，并在真空管7上安裝一真空表； 其中，井蓋上的通孔均采用防漏氣密封； 其中，液位控制器6的電源線與抽水泵5的自動(dòng)開關(guān)連接； 8)通過管井反沖洗孔進(jìn)行洗井作業(yè)，洗井作業(yè)完畢后將管井反沖洗孔的閥門封閉，并在濾料上方填入隔水粘土或粘土球； 9)將真空管7與真空泵的吸氣口接通，若選配上延段真空管時(shí)，將上延段真空管與真空泵的吸氣口也一并接通； 10)開啟真空泵對(duì)井管1進(jìn)行抽氣，使井管內(nèi)呈現(xiàn)高真空度負(fù)壓狀態(tài)，從而產(chǎn)生強(qiáng)大引力迫使結(jié)合水?dāng)[脫土顆粒的結(jié)合力，使結(jié)合水隨同重力水一起迅速向井管匯集；
其中，井管內(nèi)壓力通過真空表顯示，當(dāng)真空表顯示的井管內(nèi)壓力在較短時(shí)間內(nèi)上升到設(shè)定負(fù)壓值時(shí)，說明包括井管在內(nèi)的真空系統(tǒng)狀況良好； 11)當(dāng)井管l內(nèi)水位升至設(shè)定高水位時(shí)液位控制器6控制抽水泵5開啟，將井管1內(nèi)的匯集水抽出井管，當(dāng)井管l內(nèi)水位降至設(shè)定低水位時(shí)液位控制器6控制抽水泵5關(guān)閉；重復(fù)本步驟，直至降水作業(yè)完成； 本發(fā)明實(shí)施例的步驟11中，當(dāng)濾料淤堵時(shí)，通過管井反沖洗孔向井管內(nèi)注入高壓
水清洗濾料，或在井管內(nèi)的清水水位符合條件時(shí)向井管內(nèi)注入高壓空氣清洗濾料。 本發(fā)明實(shí)施例在運(yùn)行初期若出水量明顯大于傳統(tǒng)管井結(jié)構(gòu)的出水量，則證實(shí)降水
目的層內(nèi)的地下水與井管之間的滲流已處于暢通狀態(tài)，井管內(nèi)的負(fù)壓對(duì)地層中的地下水體
5已產(chǎn)生負(fù)壓引力作用；若降水運(yùn)行前期，真空表持續(xù)顯示出高真空度的同時(shí)，匯集到井管內(nèi)的水量很大，則可判斷管井的降水效果已經(jīng)顯現(xiàn)；降水運(yùn)行前期，盡管井管內(nèi)仍保持很高的真空負(fù)壓狀態(tài)，但匯集于井管內(nèi)的水量會(huì)逐漸減少，說明降水目的層土體的含水量已經(jīng)逐漸減小，屬正?，F(xiàn)象。 本發(fā)明實(shí)施例中，以井管為中心的周圍土層中的下降動(dòng)水位曲線比傳統(tǒng)真空管井降水方法的動(dòng)水位曲線平緩。
權(quán)利要求
一種強(qiáng)力真空疏干降水方法，其特征在于，具體步驟如下1)在降水井井管的底段管節(jié)管壁上套設(shè)過濾器，并在井管的底段管節(jié)管壁上開設(shè)連通過濾器的進(jìn)水口；2)在地面鉆設(shè)降水孔槽，孔槽的成孔直徑大于過濾器的設(shè)計(jì)外徑；3)將井管的底段管節(jié)吊裝到鉆設(shè)的孔槽內(nèi)，并將其置于孔槽中心位置，然后在井管的底段管節(jié)上逐一加接井管管節(jié)，直至井管底端到達(dá)設(shè)定孔底標(biāo)高；其中，井管的頂段管節(jié)管壁上設(shè)有一管井反沖洗孔，該管井反沖洗孔用一閥門防漏氣密封；4)在井管與孔槽壁之間、過濾器與孔槽壁之間填入濾料；5)在井管內(nèi)安裝抽水泵，并使其吸水口高于井管的進(jìn)水口；6)在井管內(nèi)置入液位控制器，并根據(jù)抽水泵吸水口的高度設(shè)置液位控制器的控制液位；7)將井管頂端用一井蓋防漏氣密封，在井蓋上開設(shè)通孔引出液位控制器的電源線、抽水泵的電纜及連接抽水泵排水口的排水管，在地面安裝一真空泵，在井蓋上安裝一連通井管內(nèi)腔的真空管；其中，井蓋上的通孔均采用防漏氣密封；其中，液位控制器的電源線與抽水泵的自動(dòng)開關(guān)連接；8)通過管井反沖洗孔進(jìn)行洗井作業(yè)，洗井作業(yè)完畢后將管井反沖洗孔的閥門封閉，并在濾料上方填入隔水粘土或粘土球；9)將真空管與真空泵的吸氣口接通；10)開啟真空泵對(duì)井管進(jìn)行抽氣，使井管內(nèi)呈現(xiàn)高真空度負(fù)壓狀態(tài)；11)當(dāng)井管內(nèi)水位升至設(shè)定高水位時(shí)液位控制器控制抽水泵開啟，將井管內(nèi)的匯集水抽出井管，當(dāng)井管內(nèi)水位降至設(shè)定低水位時(shí)液位控制器控制抽水泵關(guān)閉；重復(fù)本步驟，直至降水作業(yè)完成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟1中，在過濾器上方的井管管壁上還套設(shè)上延段過濾器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟l中，在上延段過濾器的內(nèi)側(cè)增設(shè)上延段真空管，所述上延段真空管的底端設(shè)有至少一個(gè)可封閉的進(jìn)氣孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述步驟9中，將上延段真空管與真空泵的吸氣口也一并接通。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟7中，在井蓋上的真空管上還安裝一真空表。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟11中，當(dāng)濾料淤堵時(shí)，通過管井反沖洗孔向井管內(nèi)注入高壓水清洗濾料，或在井管內(nèi)的清水水位符合條件時(shí)向井管內(nèi)注入高壓空氣清洗濾料。
全文摘要
一種強(qiáng)力真空疏干降水方法，涉及地下工程降水技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是現(xiàn)有技術(shù)抽水影響半徑小及出水率低的技術(shù)問題。該方法的特征在于在降水井井管的底段管節(jié)管壁上套設(shè)過濾器，并在井管的底段管節(jié)管壁上開設(shè)連通過濾器的進(jìn)水口；在井管內(nèi)安裝抽水泵，并使其吸水口高于井管的進(jìn)水口；在井管內(nèi)置入液位控制器控制抽水泵運(yùn)行；將井管頂端用一井蓋防漏氣密封，在地面安裝一真空泵，在井蓋上安裝一連通真空泵吸氣口及井管內(nèi)腔的真空管；井蓋上的通孔均采用防漏氣密封；然后利用真空泵對(duì)井管進(jìn)行抽氣，使井管內(nèi)呈現(xiàn)高真空度負(fù)壓狀態(tài)。本發(fā)明提供的方法，能縮短抽水運(yùn)行工期，提高出水率。
文檔編號(hào)E02D19/20GK101787702SQ20101906304
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月8日
發(fā)明者蘭*, 周振, 姚利國(guó), 婁榮祥, 方兆昌, 曹艷菊, 杜策, 繆俊發(fā), 顧源興 申請(qǐng)人:上海廣聯(lián)建設(shè)發(fā)展有限公司