堤后基坑降水深井封堵技術研究與應用

楊 毅

(安徽水安建設集團股份有限公司技術中心 安徽 合肥 230601)

堤后基坑降水深井封堵技術研究與應用

楊 毅

(安徽水安建設集團股份有限公司技術中心 安徽 合肥 230601)

文章針對傳統降水深井封堵方法的缺陷，改進了施工方法，設計了新型封堵結構，消除了傳統封堵方法的缺陷。

降水深井；封堵；砂土回填；井口蓋板；注漿

降水深井傳統的封堵方法很多，但封堵方法不規范，封堵效果不佳，降水深井封堵后成為地下水滲透的安全隱患點，因此，有必要研究新的封堵方法，克服現有封堵技術缺陷。

1 傳統施工方法缺陷及新技術研究

1.1 傳統施工方法的缺陷

水利工程主體結構內不允許布置臨時降水深井，臨時降水深井均布置在永久性結構物周邊，且降水深井的井管都采用透水性強的無砂混凝土濾管，故不能采用帶蓋板的套管封堵法，降水深井的傳統封堵方法是拆除降水深井最上面兩節混凝土管和濾料后，直接將粘土球投入降水井管內進行深井封堵，費工費時，且封堵效果較差，成為工程完工后的堤防安全隱患。

1.2 降水深井封堵技術改進

針對降水深井的特點、傳統封堵方法的缺陷，對降水深井封堵技術進行改進，改進施工工藝、優化施工工序，提高降水深井的封堵效果，形成新型的“堤后基坑降水深井封堵施工工法”。該方法的關鍵技術是：在基坑回填土施工開始之前封堵降水深井，加大井口覆蓋層厚度；回填前井內連續抽水，地下水位降至最低限度；對應井外地層結構，砂層還砂，土層還土；井口加蓋混凝土板，井壁外注漿密封。采取該技術封堵深井，保證了堤后土基的穩定性，可以消除降水深井留下的滲水隱患。

1.3 降水深井封堵新技術原理

封堵的技術原理是：在基坑回填土方之前封堵降水深井。封堵工作開展前，先降低井口高程，這樣處理可以加大井口覆蓋層厚度，有效地延長地下水滲徑。封堵工作開始時，采取連續抽水方法，將降水深井周邊地下水位降至最低限度，為封堵深井創造工作條件。井內的封堵材料大體上井壁外地層土體一致，即砂層還砂，土層還土，這樣可以恢復原有地層中地下水狀態，不改變原有地層中地下水滲流狀

圖1 降水深井封堵技術原理示意圖

況。砂土具有水中沉淀快的優點，深井內回填的砂土密實性較好。井內砂土填筑完成后，靠近井口段填筑粘土，并在井口加蓋混凝土板，最后在深井井壁周邊井口段注漿，固結濾料和松散土體，填實無砂混凝土濾管的空隙。經過這樣的處理，既減少深井拆除工程量，又具有良好的防滲效果，充分保證了堤基及堤后的滲透穩定性。在基坑回填土之前使用該方法封堵降水深井，基坑回填土起到對封堵更進一步的加固作用。采用滲透注漿固結濾料和混凝土濾管，可以保留地面下難以拆除但對堤基滲透影響很大的濾管和濾料，這些濾管和濾料被漿液固結，消除了濾管和濾料留的安全隱患問題。降水深井封堵新技術原理如圖1所示。

2 封堵施工工藝流程及封堵技術

2.1 封堵施工工藝流程

封堵施工工藝流程如下：連續抽水降低水位→井內移出水泵→拆除井口混凝土管和濾料→井內砂土回填→井口段粘土回填→井口段粘土層管外插入注漿管→井口蓋板混凝土澆筑養護→井管外注漿→基坑回填土施工(蓋板養護5d后)。

2.2 封堵技術

(1)連續抽水降低水位。先把深井內的水泵沉放至深井底部，連續抽水，將基坑地層內的地下水位降至最低限度，以便在井內低水位狀態時進行回填。為保證降水井封堵成功，需對各降水井進行觀察，即將各降水井內水位抽至最低后，測定水位回升至正常地下水位的時間，按照該時間確定封堵時間，配置相應的人力、物力。在連續抽水的同時備好封堵深井用的砂、粘土、水泥材料及機械設備等。

(2)井內移出水泵。水泵沉放至深井底部連續抽水期間，加強觀測基坑周圍的測壓管水位，繪制降水曲線，在基坑地層的地下水位曲線處于穩定狀態后，從基坑上游開始，對降水井間隔有序的進行停抽、提泵，不得全部停抽。可先按奇數進行停抽、提泵、封堵，同時停抽的深井，必須同時提泵、封堵，根據現場的人力、物力確定同批停抽的深井數量。如降水井全部停抽后，回升的地下水位很高，可在基坑的上下游各保留一口降水井，持續抽水，在進行基坑回填土的同時對保留的降水井進行封堵。

(3)拆除井口混凝土管和濾料。為了確保封堵效果，應盡量多拆除降水井的混凝土管，至少拆除降水深井最上端2節。管取出后，由人工將管周的濾料全部填至深井內。

(4)井內砂土回填。根據地質勘察資料和各深井鉆孔時取得的地下土層結構及其分界面高程，采用水準儀和測繩控制分界面高程，在對應井外砂層部位的深井內回填符合要求的砂土。

(5)井口段粘土回填。井口段(深度大于2.5m)分層回填粘土，每層厚度宜為0.3m～0.5m，采用夯錘夯實。回填土塑性指數應在10～17范圍，含水率宜接近試驗的最大壓實度含水率。

(6)井管外安置注漿管。回填至井口地面后，在井管外濾料范圍環狀等距離布置3個注漿孔，采用AD-30鉆機鉆孔，以鉆桿長度控制孔底高程，保證鉆孔垂直度誤差小于1%，并安置3根Φ30的注漿管。

(7)井口蓋板混凝土澆筑。在回填后的井口部位人工開挖深度為0.5m的蓋板基槽，基槽直徑比原井口外徑大0.6m，并在蓋板基槽的周圍挖深0.2m、寬0.2m的齒槽。蓋板基槽開挖完成并夯實后，即澆筑比原井口直徑大0.6m、厚為0.5m的C20混凝土井口蓋板。

(8)井管外注漿。蓋板混凝土澆筑2天后，即對濾料進行42.5級普通硅酸鹽水泥漿液注漿，采用0.65的水灰比，使用FBY注漿機，采取一次升壓灌漿方法。井口混凝土蓋板厚為0.5m，注漿初始壓力在0.1MPa，正常壓力控制在0.2MPa，最高壓力不超過0.3MPa，自下而上單液注漿，流量為10～30L/min，終止壓力為0.3MPa。

(9)回填土。注漿完成且蓋板混凝土養護5天(冬季應適當延遲)后，即可進行建筑物基坑回填土施工，直至填到設計高程。

3 封堵施工質量控制

3.1 質量控制標準

(1)執行的規范。有《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》(DL/T5148-2001)和《建筑與市政降水工程技術規范》(JGJ120-99)。

(2)材料要求。回填砂的細度模數為2.4～3.2，且級配良好。回填粘土塑性指數應在10

3.2 質量控制措施

(1)回填土。用于井內回填土的夯錘重量不宜小于30kg，提升高度不小于1.5m，每層夯擊次數不少于8次。

(2)灌漿。必須1次性將灌漿管放置到設計深度，從下而上進行注漿。嚴格控制注漿壓力和水灰比，確保注漿密實。漿液的水灰比控制在0.65，注漿初始壓力不小于0.1MPa，最高壓力必須控制在0.3MPa以下，以防地表冒漿，注漿流量控制在10～30L/min。

(3)拆除。降水深井最上面2節混凝土管和濾料必須拆除干凈。

4 封堵新技術應用效果

新技術應用效果說明如下：

(1)洪澤湖抬高蓄水位影響處理工程五河泵站。該泵站站身緊鄰淮河大堤，場區地下水受淮河水位影響較大。基坑內設24口降水深井，井深為16.50m，管井直徑為Φ400管。地面以下結構完成后，基坑降水深井采用封堵新技術，封井后的觀測表明，降水深井附近未發現滲漏水現象。

(2)安徽省江南產業集中區梅龍三站。位于池州市梅龍鎮九華河堤內側，緊鄰長江，場區地下水受九華河和長江水位影響較大。基坑內設25口降水深井，井深為21.50m，管井直徑為Φ400管。地面以下結構完成后，基坑降水深井采用封堵新技術，封井后經過汛期的觀測，降水深井附近未發現滲漏水現象。

5 堤后降水深井封堵效益分析

效益分析如下：

(1)社會效益。堤后基坑降水深井封堵新技術將基坑降水深井的封堵在基坑回填土施工之前完成，保證了堤后土基的覆蓋層，提高了封堵效果，解決了深井封堵后運行期建筑物抗滲穩定問題，確保了建筑物及堤防的安全運行。

(2)經濟效益。以五河泵站工程堤后基坑降水深井封堵施工為例：封堵新技術每米造價為227元(其中：人工費44元，材料費87元，機械使用費58元)，采用粘土球封堵法每米造價約256元(其中：人工費87元，材料費74元，機械使用費49元)。采用堤后基坑降水深井封堵新技術封堵費用為89892元，比采用粘土球封堵法節省封堵費約11484元，節約12.7%的費用。

6 結束語

堤后基坑降水深井封堵新技術易于施工、實施進度快、干擾因素少。該技術封堵降水深井，技術路線明確、施工工序簡潔、施工操作簡易，封堵效果可靠。多個工程實踐表明，與傳統的粘土球封堵法相比，可節省10%～14%的費用，經濟效益和社會效益顯著，該技術可為類似工程的應用提供借鑒。

[1] 劉清文,車燦輝. 長江漫灘復雜地層條件下超大超深基坑降水設計[J]. 探礦工程(巖土鉆掘工程),2013,(5):54-59.

[2] 郭祥初,李秀榮. 深井降水技術在引江濟漢工程中的應用[J]. 水利建設與管理,2014,(5):1-4.

[3] 楊 坪,唐益群,彭振斌,等. 砂卵(礫)石層中注漿模擬試驗研究[J]. 巖土工程學報,2006,(12):2134-2138.

(責任編輯 陳化鋼)

Research and application on plugging technology for deep well used to dewater foundation pit in the back of a levee

YANG Yi

(Technology Center, Anhui ShuiAn Construction Group Co.,Ltd. Hefei 230601，China)

To overcome the shortcomings of traditional precipitation method of deep well plugging，This paper improves the construction method, designs a new plugging structure, and eliminates the defect of the traditional plugging method.

deep wells for dewatering, plugging, sand backfill, cover plate on the mouth of the well, grouting

2015-04-20；

2015-05-05

楊 毅(1964-)，男，安徽太湖人，副總工程師，副主任，高級工程師，一級注冊建造師，從事建筑工程施工技術研究。

10.3969/j.issn.1671-6221.2015.03.007

TU753

A

1671-6221(2015)03-0019-04