[發明專利]可控式一井分層降水施工方法

有效

• 申請號: 200710041603.6
• 申請日: 2007-06-04
• 公開（公告）號: CN101070704A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 高世軒;蔡寬余;周松;朱繼文;沈水龍;朱火根;孫加平;王宏太;姚海明;施亞霖;許鋒;周俊峰
• 申請（專利權）人: 上海地礦工程勘察有限公司
• 主分類號: E02D19/10
• 分類號: E02D19/10
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種建筑工程技術領域的施工方法，具體為一種可控式一井分層降水的施工方法。

背景技術

高地下水位的軟土地基中的地下施工如基坑挖，施工中最大的問題是由于地下水的存在會引起基地涌水、涌砂等問題。因此，采用井點人工降低地下水位是基坑開挖施工中的常用而且有效的方法。基坑開挖的方法一般采用干式開挖，即先將需要開挖部分的土體中的水抽干(保持地下水位在開挖面以下0.5～1.0m)，然后再挖土的方法。另外，當基坑的開挖深度較大，接近承壓含水層時，為了防止基坑底部受到過大的承壓水壓力而破壞，須降低承壓含水層水頭。在我國，有很多地區淺部土層中(基坑開挖深度涉及范圍內)既有潛水又有承壓水，工程施工時，需要同時考濾潛水和承壓含水層的降水問題。

現有的基坑降水方法有輕型井點法、電滲井點法、噴射井點法、管井井點法等。其中管井井點法是現階段應用最為廣泛的降水方法。按照降水目的，管井分為潛水疏干井和承壓水降壓井。在同時需要疏干潛水和降低承壓水水頭的基坑降水工程中，一般兩種井分別布置，即：布置一組潛水疏干井，另外再布置一組承壓水降壓井。這兩組井分別工作：潛水疏干井在基坑開挖前開始降水，到基坑開挖結束后結束；承壓水降壓井自基坑開挖到一定深度(基坑開挖至承壓水有產生突涌的危險深度，按國家或地方相關規范、規程相關公式計算)時開始運行，到基坑底板結構強度達到要求后結束。此種分別布置疏干井和承壓井的方法存在較大缺陷：兩種井需分別成井、分別運行，工程成本大；基坑布井數量多，影響挖土施工進度，從而影響整個工程施工工期。

為解決潛水疏干井和承壓水減壓井分別布置方案工程量大、成本高、影響工程施工進度的問題，曾有技術人員作過將疏干井和降壓井合二為一的嘗試，但所采用的僅僅是用一口井將潛水含水層與承壓含水層連通，抽水時同時抽取潛水和承壓水的方法。前已述及，在基坑降水施工中，潛水的疏干性降水和承壓水的降壓工作一般按下列順序進行：在基坑尚未開始開挖之前，先進行潛水疏干降水；在基坑開挖至需要降壓的深度后，再開始抽取承壓水以逐步降低承壓水的水頭，二者之間存在一個時間差。而該方法在進行潛水疏干性降水的同時也開始抽取承壓水，承壓水抽水時間比前一種施工方法(即疏干井和降壓井分別布置時)長，抽水量大。在很多基坑工程中，承壓含水層未被隔水帷幕完全隔斷，坑內外承壓含水層存在水力聯系，基坑內抽取承壓水將導致坑外承壓水位下降，從而引起坑外地基變形、地面沉降等問題，抽水時間越長，對周圍環境影響越大。因此，該方法的主要缺點是：在承壓含水層未被隔水帷幕完全隔斷條件下，應用該方法進行降水施工，在基坑外引起的地面沉降量會比前一種施工方法大一些，這是其不能推廣應用的重要原因。

經對現有的技術文獻檢索發現，申請號為200610086139.8，專利申請的名稱為“大面積軟地基處理分層分遍電滲降水聯合真空降水方法”，該技術采用分層分遍電滲降水聯合真空降水方法，應用于大面積軟地基的加固處理。該方法在深層布置電滲井點管電滲降水，淺層布置真空井點管抽真空降水，深層電滲井點管與淺層真空井點管間隔布置，分兩遍進行降水施工：前一遍采用深層電滲井點管降水，后一遍在電滲降水施工區域采用淺層真空井點管降水。該降水方法井數量多、處理深度較小，工程造價高，只局限于軟土地基的降水加固處理，不適用于基坑降水。

發明內容

本發明針對現有技術的不足和缺陷，提供一種能綜合上述兩種施工方案優點的可控式一井分層降水的施工方法，通過對井結構進行改進性設計和采用相應的降水施工操作，實現使用一口井解決潛水的疏干和承壓水的降壓(或疏干)問題，既能大幅度降低施工費用，又能有效地減少對周圍環境的影響，同時縮短了基坑開挖周期，施工方法簡單可靠，經濟實用。該方法尤其適用于基坑開挖底面位于承壓含水層中的基坑降水工程。

本發明是通過以下技術方案實現的，包括以下步驟：

(1)降水井采用兩段或者兩段以上濾水管設計，潛水含水層和承壓含水層中分別有一段或多段濾水管，慮水管與慮水管之間采用井管連接，降水井的最底端可根據需要設置沉淀管。

(2)降水井施工時，在井內，潛水含水層與承壓含水層之間的一段井管中安裝可控止水裝置，用該可控止水裝置隔絕潛水和承壓水在井內的聯系，并實現降水的可控制性；

(3)成井施工時，在井管外的井壁與孔壁之間、潛水含水層與承壓含水層之間的隔水層處設置止水段，用該止水段隔絕潛水含水層與承壓含水層在井外的水力聯系；