堤后基坑降水深井封堵技术研究与应用

杨 毅

(安徽水安建设集团股份有限公司技术中心 安徽 合肥 230601)

堤后基坑降水深井封堵技术研究与应用

杨 毅

(安徽水安建设集团股份有限公司技术中心 安徽 合肥 230601)

文章针对传统降水深井封堵方法的缺陷，改进了施工方法，设计了新型封堵结构，消除了传统封堵方法的缺陷。

降水深井；封堵；砂土回填；井口盖板；注浆

降水深井传统的封堵方法很多，但封堵方法不规范，封堵效果不佳，降水深井封堵后成为地下水渗透的安全隐患点，因此，有必要研究新的封堵方法，克服现有封堵技术缺陷。

1 传统施工方法缺陷及新技术研究

1.1 传统施工方法的缺陷

水利工程主体结构内不允许布置临时降水深井，临时降水深井均布置在永久性结构物周边，且降水深井的井管都采用透水性强的无砂混凝土滤管，故不能采用带盖板的套管封堵法，降水深井的传统封堵方法是拆除降水深井最上面两节混凝土管和滤料后，直接将粘土球投入降水井管内进行深井封堵，费工费时，且封堵效果较差，成为工程完工后的堤防安全隐患。

1.2 降水深井封堵技术改进

针对降水深井的特点、传统封堵方法的缺陷，对降水深井封堵技术进行改进，改进施工工艺、优化施工工序，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”。该方法的关键技术是：在基坑回填土施工开始之前封堵降水深井，加大井口覆盖层厚度；回填前井内连续抽水，地下水位降至最低限度；对应井外地层结构，砂层还砂，土层还土；井口加盖混凝土板，井壁外注浆密封。采取该技术封堵深井，保证了堤后土基的稳定性，可以消除降水深井留下的渗水隐患。

1.3 降水深井封堵新技术原理

封堵的技术原理是：在基坑回填土方之前封堵降水深井。封堵工作开展前，先降低井口高程，这样处理可以加大井口覆盖层厚度，有效地延长地下水渗径。封堵工作开始时，采取连续抽水方法，将降水深井周边地下水位降至最低限度，为封堵深井创造工作条件。井内的封堵材料大体上井壁外地层土体一致，即砂层还砂，土层还土，这样可以恢复原有地层中地下水状态，不改变原有地层中地下水渗流状

图1 降水深井封堵技术原理示意图

况。砂土具有水中沉淀快的优点，深井内回填的砂土密实性较好。井内砂土填筑完成后，靠近井口段填筑粘土，并在井口加盖混凝土板，最后在深井井壁周边井口段注浆，固结滤料和松散土体，填实无砂混凝土滤管的空隙。经过这样的处理，既减少深井拆除工程量，又具有良好的防渗效果，充分保证了堤基及堤后的渗透稳定性。在基坑回填土之前使用该方法封堵降水深井，基坑回填土起到对封堵更进一步的加固作用。采用渗透注浆固结滤料和混凝土滤管，可以保留地面下难以拆除但对堤基渗透影响很大的滤管和滤料，这些滤管和滤料被浆液固结，消除了滤管和滤料留的安全隐患问题。降水深井封堵新技术原理如图1所示。

2 封堵施工工艺流程及封堵技术

2.1 封堵施工工艺流程

封堵施工工艺流程如下：连续抽水降低水位→井内移出水泵→拆除井口混凝土管和滤料→井内砂土回填→井口段粘土回填→井口段粘土层管外插入注浆管→井口盖板混凝土浇筑养护→井管外注浆→基坑回填土施工(盖板养护5d后)。

2.2 封堵技术

(1)连续抽水降低水位。先把深井内的水泵沉放至深井底部，连续抽水，将基坑地层内的地下水位降至最低限度，以便在井内低水位状态时进行回填。为保证降水井封堵成功，需对各降水井进行观察，即将各降水井内水位抽至最低后，测定水位回升至正常地下水位的时间，按照该时间确定封堵时间，配置相应的人力、物力。在连续抽水的同时备好封堵深井用的砂、粘土、水泥材料及机械设备等。

(2)井内移出水泵。水泵沉放至深井底部连续抽水期间，加强观测基坑周围的测压管水位，绘制降水曲线，在基坑地层的地下水位曲线处于稳定状态后，从基坑上游开始，对降水井间隔有序的进行停抽、提泵，不得全部停抽。可先按奇数进行停抽、提泵、封堵，同时停抽的深井，必须同时提泵、封堵，根据现场的人力、物力确定同批停抽的深井数量。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，持续抽水，在进行基坑回填土的同时对保留的降水井进行封堵。

(3)拆除井口混凝土管和滤料。为了确保封堵效果，应尽量多拆除降水井的混凝土管，至少拆除降水深井最上端2节。管取出后，由人工将管周的滤料全部填至深井内。

(4)井内砂土回填。根据地质勘察资料和各深井钻孔时取得的地下土层结构及其分界面高程，采用水准仪和测绳控制分界面高程，在对应井外砂层部位的深井内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)分层回填粘土，每层厚度宜为0.3m～0.5m，采用夯锤夯实。回填土塑性指数应在10～17范围，含水率宜接近试验的最大压实度含水率。

(6)井管外安置注浆管。回填至井口地面后，在井管外滤料范围环状等距离布置3个注浆孔，采用AD-30钻机钻孔，以钻杆长度控制孔底高程，保证钻孔垂直度误差小于1%，并安置3根Φ30的注浆管。

(7)井口盖板混凝土浇筑。在回填后的井口部位人工开挖深度为0.5m的盖板基槽，基槽直径比原井口外径大0.6m，并在盖板基槽的周围挖深0.2m、宽0.2m的齿槽。盖板基槽开挖完成并夯实后，即浇筑比原井口直径大0.6m、厚为0.5m的C20混凝土井口盖板。

(8)井管外注浆。盖板混凝土浇筑2天后，即对滤料进行42.5级普通硅酸盐水泥浆液注浆，采用0.65的水灰比，使用FBY注浆机，采取一次升压灌浆方法。井口混凝土盖板厚为0.5m，注浆初始压力在0.1MPa，正常压力控制在0.2MPa，最高压力不超过0.3MPa，自下而上单液注浆，流量为10～30L/min，终止压力为0.3MPa。

(9)回填土。注浆完成且盖板混凝土养护5天(冬季应适当延迟)后，即可进行建筑物基坑回填土施工，直至填到设计高程。

3 封堵施工质量控制

3.1 质量控制标准

(1)执行的规范。有《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)和《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ120-99)。

(2)材料要求。回填砂的细度模数为2.4～3.2，且级配良好。回填粘土塑性指数应在10

3.2 质量控制措施

(1)回填土。用于井内回填土的夯锤重量不宜小于30kg，提升高度不小于1.5m，每层夯击次数不少于8次。

(2)灌浆。必须1次性将灌浆管放置到设计深度，从下而上进行注浆。严格控制注浆压力和水灰比，确保注浆密实。浆液的水灰比控制在0.65，注浆初始压力不小于0.1MPa，最高压力必须控制在0.3MPa以下，以防地表冒浆，注浆流量控制在10～30L/min。

(3)拆除。降水深井最上面2节混凝土管和滤料必须拆除干净。

4 封堵新技术应用效果

新技术应用效果说明如下：

(1)洪泽湖抬高蓄水位影响处理工程五河泵站。该泵站站身紧邻淮河大堤，场区地下水受淮河水位影响较大。基坑内设24口降水深井，井深为16.50m，管井直径为Φ400管。地面以下结构完成后，基坑降水深井采用封堵新技术，封井后的观测表明，降水深井附近未发现渗漏水现象。

(2)安徽省江南产业集中区梅龙三站。位于池州市梅龙镇九华河堤内侧，紧邻长江，场区地下水受九华河和长江水位影响较大。基坑内设25口降水深井，井深为21.50m，管井直径为Φ400管。地面以下结构完成后，基坑降水深井采用封堵新技术，封井后经过汛期的观测，降水深井附近未发现渗漏水现象。

5 堤后降水深井封堵效益分析

效益分析如下：

(1)社会效益。堤后基坑降水深井封堵新技术将基坑降水深井的封堵在基坑回填土施工之前完成，保证了堤后土基的覆盖层，提高了封堵效果，解决了深井封堵后运行期建筑物抗渗稳定问题，确保了建筑物及堤防的安全运行。

(2)经济效益。以五河泵站工程堤后基坑降水深井封堵施工为例：封堵新技术每米造价为227元(其中：人工费44元，材料费87元，机械使用费58元)，采用粘土球封堵法每米造价约256元(其中：人工费87元，材料费74元，机械使用费49元)。采用堤后基坑降水深井封堵新技术封堵费用为89892元，比采用粘土球封堵法节省封堵费约11484元，节约12.7%的费用。

6 结束语

堤后基坑降水深井封堵新技术易于施工、实施进度快、干扰因素少。该技术封堵降水深井，技术路线明确、施工工序简洁、施工操作简易，封堵效果可靠。多个工程实践表明，与传统的粘土球封堵法相比，可节省10%～14%的费用，经济效益和社会效益显著，该技术可为类似工程的应用提供借鉴。

[1] 刘清文,车灿辉. 长江漫滩复杂地层条件下超大超深基坑降水设计[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程),2013,(5):54-59.

[2] 郭祥初,李秀荣. 深井降水技术在引江济汉工程中的应用[J]. 水利建设与管理,2014,(5):1-4.

[3] 杨 坪,唐益群,彭振斌,等. 砂卵(砾)石层中注浆模拟试验研究[J]. 岩土工程学报,2006,(12):2134-2138.

(责任编辑 陈化钢)

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

杨 毅(1964-)，男，安徽太湖人，副总工程师，副主任，高级工程师，一级注册建造师，从事建筑工程施工技术研究。

10.3969/j.issn.1671-6221.2015.03.007

TU753

A

1671-6221(2015)03-0019-04