專利名稱：強力真空疏干降水方法
技術領域：
本發(fā)明涉及地下工程降水的技術，特別是涉及一種強力真空疏干降水方法的技術。
背景技術：
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，從而提高土體固結強度、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，適用于滲透系數(shù)為
lo—4 1oV/d數(shù)量級、地層出水量為10—1 1031113/(1數(shù)量級的各種地層。 傳統(tǒng)的管井降水都依靠重力作用使地下水向管井內匯集，匯集在管井內的水通過抽水泵排出。這種降水方式不具備使結合水擺脫土顆粒引力的作用，只能抽出少量的重力水，對于滲透系數(shù)小的粘土、粉質粘土、粘質粉土層的降水效果較差。隨著技術的發(fā)展，管井降水引入了真空負壓的輔助手段，加速了地下水往井內匯集，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，由于降水管井結構的密封性難以得到保證，管井結構存在明顯的技術性薄弱環(huán)節(jié)，井管內腔與降水目的層之間不能形成并始終保持強力的負壓引力關系，降水運行初期的井管內真空負壓僅在0. 06MPa左右，降水運行中后期僅能維持在0. 04MPa或更低，因此真空負壓引力在整個抽水過程中不足以使難以抽排的結合水擺脫土顆粒，其出水效果仍不理想；例如在專利號為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就存在上述缺陷，尤其對于疏干降水的主要對象——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，抽水運行工期長，不能達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。

發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)有技術中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種抽水影響半徑大，抽水運行工期短，能在滲透系數(shù)小的飽和粘性土層和粉性土層中實現(xiàn)高出水率的強力真空疏干降水方法。 為了解決上述技術問題，本發(fā)明所提供的一種強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)管壁上套設過濾器，并在井管的底段管節(jié)管壁上開設連通過濾器的進水口； 2)在地面鉆設降水孔槽，孔槽的成孔直徑大于過濾器的設計外徑； 3)將井管的底段管節(jié)吊裝到鉆設的孔槽內，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)，直至井管底端到達設定孔底標高； 其中，井管的頂段管節(jié)管壁上設有一管井反沖洗孔，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)在井管內安裝抽水泵，并使其吸水口高于井管的進水口 ； 6)在井管內置入液位控制器，并根據(jù)抽水泵吸水口的高度設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開關連接； 8)通過管井反沖洗孔進行洗井作業(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)開啟真空泵對井管進行抽氣，使井管內呈現(xiàn)高真空度負壓狀態(tài)； 11)當井管內水位升至設定高水位時液位控制器控制抽水泵開啟，將井管內的匯
集水抽出井管，當井管內水位降至設定低水位時液位控制器控制抽水泵關閉；重復本步驟，
直至降水作業(yè)完成。 進一步的，所述步驟1中，在過濾器上方的井管管壁上還套設上延段過濾器。
進一步的，所述步驟1中，在上延段過濾器的內側增設上延段真空管，所述上延段真空管的底端設有至少一個可封閉的進氣孔。 進一步的，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。 進一步的，所述步驟ll中，當濾料淤堵時，通過管井反沖洗孔向井管內注入高壓
水清洗濾料，或在井管內的清水水位符合條件時向井管內注入高壓空氣清洗濾料。 本發(fā)明提供的強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，實施降水時真空泵通過真空管抽取井管內的空氣，使井管內呈
現(xiàn)高真空度負壓狀態(tài)，從而產(chǎn)生強大引力迫使結合水擺脫土顆粒的結合力，使結合水隨同
重力水一起迅速向管井匯集；而且由于井管的進水口設于底段，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的真空負壓，不僅加速了重力
水向管井匯集，而且對與土顆粒結合力較強的結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，還明顯擴大了這種結構管井的抽水影響半徑；在達到降低降水目的層含水
量指標的前提下，縮短了抽水運行的工期。


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

對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結構及其相似變化，均應列入本發(fā)明的保護范圍。
如圖1所示，本發(fā)明實施例所提供的一種強力真空疏干降水方法，其特征在于，
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具體步驟如下 1)在降水井井管1的底段管節(jié)管壁上套設過濾器2，并在井管1的底段管節(jié)管壁上開設連通過濾器2的進水口 3 ; 其中，根據(jù)基坑工程邊界防滲環(huán)境和基坑開挖前預抽水限定時間的需要，還可在過濾器2上方的井管管壁上套設上延段過濾器，并可在上延段過濾器的內側增設上延段真空管； 其中，上延段真空管的底端設有至少一個可封閉的進氣孔； 其中，過濾器2的類型根據(jù)降水土層物理特性指標可選擇過包網(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)在地面鉆設降水孔槽，孔槽的成孔直徑大于過濾器2的設計外徑300mm或以上，成孔質量控制標準應符合設計文件要求； 3)將井管1的底段管節(jié)吊裝到鉆設的孔槽內，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)，直至井管底端到達設定孔底標高；
其中，井管1的頂段管節(jié)管壁上設有一管井反沖洗孔，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內安裝抽水泵5，并使其吸水口高于井管1的進水口 3 ; 6)在井管1內置入液位控制器6，并根據(jù)抽水泵5吸水口的高度設置液位控制器
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的自動開關連接； 8)通過管井反沖洗孔進行洗井作業(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，將上延段真空管與真空泵的吸氣口也一并接通； 10)開啟真空泵對井管1進行抽氣，使井管內呈現(xiàn)高真空度負壓狀態(tài)，從而產(chǎn)生強大引力迫使結合水擺脫土顆粒的結合力，使結合水隨同重力水一起迅速向井管匯集；
其中，井管內壓力通過真空表顯示，當真空表顯示的井管內壓力在較短時間內上升到設定負壓值時，說明包括井管在內的真空系統(tǒng)狀況良好； 11)當井管l內水位升至設定高水位時液位控制器6控制抽水泵5開啟，將井管1內的匯集水抽出井管，當井管l內水位降至設定低水位時液位控制器6控制抽水泵5關閉；重復本步驟，直至降水作業(yè)完成； 本發(fā)明實施例的步驟11中，當濾料淤堵時，通過管井反沖洗孔向井管內注入高壓
水清洗濾料，或在井管內的清水水位符合條件時向井管內注入高壓空氣清洗濾料。 本發(fā)明實施例在運行初期若出水量明顯大于傳統(tǒng)管井結構的出水量，則證實降水
目的層內的地下水與井管之間的滲流已處于暢通狀態(tài)，井管內的負壓對地層中的地下水體
5已產(chǎn)生負壓引力作用；若降水運行前期，真空表持續(xù)顯示出高真空度的同時，匯集到井管內的水量很大，則可判斷管井的降水效果已經(jīng)顯現(xiàn)；降水運行前期，盡管井管內仍保持很高的真空負壓狀態(tài)，但匯集于井管內的水量會逐漸減少，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)明實施例中，以井管為中心的周圍土層中的下降動水位曲線比傳統(tǒng)真空管井降水方法的動水位曲線平緩。
權利要求
一種強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)管壁上套設過濾器，并在井管的底段管節(jié)管壁上開設連通過濾器的進水口；2)在地面鉆設降水孔槽，孔槽的成孔直徑大于過濾器的設計外徑；3)將井管的底段管節(jié)吊裝到鉆設的孔槽內，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)，直至井管底端到達設定孔底標高；其中，井管的頂段管節(jié)管壁上設有一管井反沖洗孔，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)在井管內安裝抽水泵，并使其吸水口高于井管的進水口；6)在井管內置入液位控制器，并根據(jù)抽水泵吸水口的高度設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開關連接；8)通過管井反沖洗孔進行洗井作業(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)開啟真空泵對井管進行抽氣，使井管內呈現(xiàn)高真空度負壓狀態(tài)；11)當井管內水位升至設定高水位時液位控制器控制抽水泵開啟，將井管內的匯集水抽出井管，當井管內水位降至設定低水位時液位控制器控制抽水泵關閉；重復本步驟，直至降水作業(yè)完成。
2. 根據(jù)權利要求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上延段過濾器。
3. 根據(jù)權利要求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側增設上延段真空管，所述上延段真空管的底端設有至少一個可封閉的進氣孔。
4. 根據(jù)權利要求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)權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟11中，當濾料淤堵時，通過管井反沖洗孔向井管內注入高壓水清洗濾料，或在井管內的清水水位符合條件時向井管內注入高壓空氣清洗濾料。
全文摘要
一種強力真空疏干降水方法，涉及地下工程降水技術領域，所解決的是現(xiàn)有技術抽水影響半徑小及出水率低的技術問題。該方法的特征在于在降水井井管的底段管節(jié)管壁上套設過濾器，并在井管的底段管節(jié)管壁上開設連通過濾器的進水口；在井管內安裝抽水泵，并使其吸水口高于井管的進水口；在井管內置入液位控制器控制抽水泵運行；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；然后利用真空泵對井管進行抽氣，使井管內呈現(xiàn)高真空度負壓狀態(tài)。本發(fā)明提供的方法，能縮短抽水運行工期，提高出水率。
文檔編號E02D19/20GK101787702SQ20101906304
公開日2010年7月28日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權日2010年2月8日
發(fā)明者蘭*, 周振, 姚利國, 婁榮祥, 方兆昌, 曹艷菊, 杜策, 繆俊發(fā), 顧源興 申請人:上海廣聯(lián)建設發(fā)展有限公司