一种帷幕涌沙处理方法及帷幕涌沙处理用管与流程

本发明涉及帷幕涌沙处理技术，具体涉及一种帷幕涌沙处理方法及帷幕涌沙处理用管。

背景技术：

在城市房建和基础建设过程中，经常遇到富含地下水有砂层的深基坑，由于周边环境复杂，一般临近道路、地下管线、建构筑物，不能直接采用明排降水或深井降水的方法，以免引起周边沉降，影响周边的正常使用。这样的基坑一般采用止水帷幕的办法，其中一种最常用的办法就是水泥土帷幕，水泥土帷幕也分旋喷桩帷幕、搅拌桩帷幕等，砂层由于密实度大，搅拌工艺比较困难，主要选用旋喷桩工艺，但由于地层的复杂，水泥土帷幕经常出现搭接不好涌沙涌水，严重威胁基坑内部安全和周边安全。

基坑帷幕局部突发涌沙问题处理不及时，很快会造成基坑内部充填流沙与积水，对基坑内的人身安全形成威胁，基坑内无法作业；对基坑外部环境造成严重影响，包括临近道路塌陷，陷车陷人，地下管线损坏无法使用，临近建筑物、构筑物裂缝、倾斜，严重时倒塌。后果非常严重，发生后都是各大新闻媒体的负面报道。

基坑帷幕局部突发涌沙，有点状也有线形，经常以线形为主，而且涌沙处随着开挖向下进行在竖向继续出现的几率非常大。目前经常采用的应急办法是：基坑内局部回填反压，外部回填水泥袋控制，经常配以基坑外深井降水，基坑外侧修补旋喷桩帷幕，修补好后，再行开挖回填部位，补强涌沙点。出现严重的情况时，需要将基坑全部回填后修补，经济损失和工期损失巨大。

经查，在先公告/公开的发明专利/申请中，名称为“一种适应于砂层涌水溃厦快速引流的装置和方法”（申请公布号为CN106545025A）的发明专利申请，适用于岩土、矿山及隧道施工领域，是一种引流装置，反滤内外膜袋包裹粗砂滤水层在实际使用时，当水量过大时，反滤层阻力过大，无法达到需要的滤水效果；另外，该专利仅涉及点状涌水的引流方法，对基坑帷幕出现的线形涌沙问题无系统处理方法；名称为“应用于涌水砂土层中注浆管封固的双层式膜袋装置及方法”（授权公告号为CN104343123B）的发明专利，该发明是一种改进的小直径注浆花管，用于涌水砂层预先点状注浆的装置，对于基坑帷幕局部突发线形大量涌沙不适用；名称为“砂土层中聚氨酯灌浆封堵涌水用布袋注浆管及其使用方法”（申请公布号CN105804106A）的发明专利申请，该方法应用于地基、矿山、隧道堵水施工技术领域，对涌水点采用花管及绑扎的布袋，注入聚氨酯灌浆料，用于封堵砂土中的点状涌水，对于基坑中突发线形大量涌沙问题不能采用该方法直接封堵，也无法彻底治理；名称为“处理基坑局部涌水的方法及设施”（授权公告号为CN101550701B）的发明专利，是处理基坑底部局部涌水的一种方法，非基坑侧壁涌沙处理方法；一个名称为“深基坑边坡支护体涌水源点排水方法及装置”（授权公告号CN103758140B）的发明专利，采用基坑侧壁设引水管、收集到主管排入基底集水坑的方法，非本发明要解决的帷幕局部涌沙问题；名称为“土质深基坑侧壁涌水封堵装置与办法”（授权公告号CN103334446B）的发明专利，该发明公开的是一种灌注无机速凝材料堵水的装置，用于封堵基坑侧壁点状涌水，并非涌沙处理，不是系统处理基坑帷幕线形涌沙问题的方法；一个名称为“一种高压大流量涌水通道内阻水注浆封堵方法”（授权公告号CN105201448B）的发明专利，该发明是处理岩石地质构造突水灾害，不适用于基坑帷幕涌沙问题处理的解决。

技术实现要素：

本发明提供一种帷幕涌沙处理方法及帷幕涌沙处理用管，可系统解决基坑帷幕局部突发线形大量涌沙的问题，无需基坑大量回填，工艺简单易操作，经济环保。

为达到解决上述技术问题的目的，本发明帷幕涌沙处理方法采用以下技术方案予以实现：一种帷幕涌沙处理方法，包括如下步骤：

1）施工物资及机具准备；

2）涌沙塌空区涌沙清理，并安装主帷幕涌沙处理用管，安装时让涌沙塌空区的水通过主帷幕涌沙处理用管流出；

3）向涌沙塌空区内填塞密目网、毛毡毯；

4）支护桩固定锚栓、挂网喷射砼封闭；

在涌沙塌空区开口处的两侧支护桩上安装固定锚栓，固定锚栓植筋或膨胀螺栓，涌沙塌空区外侧横竖布置钢筋网，钢筋网与固定螺栓焊接牢固，向钢筋网上喷射速凝混凝土将涌沙塌空区全部封闭，最后将钢筋网封闭形成喷网结构层；

5）安装观察-卸压管；

在涌沙塌空区上方地表竖向安装观察-卸压管，观察泄压管的下端部周圈具有孔眼且深入到涌沙踏空区内部；

6）涌沙塌空区注浆；

注浆机械连接主帷幕涌沙处理用管向涌沙塌空区内注浆，先使用纯水泥浆注浆，后使用水泥浆和水玻璃双液注浆，两种注浆操作间隔5-10分钟交替进行，直至观察泄压管溢出浆液为止。

步骤2）中主帷幕涌沙处理用管斜向上安装。

步骤3）中向涌沙塌空区内填塞密目网后、填塞毛毡毯前还可以向涌沙塌空区安装辅助帷幕涌沙处理用管，辅助帷幕涌沙处理用管位于主帷幕涌沙处理用管的上方。

步骤6）中在注浆时，辅助帷幕涌沙处理用管保持泄水状态，当辅助帷幕涌沙处理用管引出浓浆液时，关闭主帷幕涌沙处理用管，由辅助帷幕涌沙处理用管继续注浆，直至观察泄压管溢出浆液为止。

所述主帷幕涌沙处理用管的直径大小由涌沙塌空区的面积大小确定，所述辅助帷幕涌沙处理用管的直径不大于所述主帷幕涌沙处理用管的直径。

所述帷幕涌沙处理方法还包括步骤7）补充旋喷桩修补帷幕，修补时在基坑内侧对帷幕进行修补，靠近基坑侧壁补充竖向高压旋喷桩修补帷幕，通过高压射流与支护桩粘结封闭，形成基坑内侧位于原帷幕下方的旋喷桩修补帷幕。

本发明所提出的一种帷幕涌沙处理用管，包括管体，所述管体的一端为进水/出浆端，另一端为进浆/出水端，所述管体上靠近所述进水/出浆端处布设有若干通孔，且所述进浆/出水端处包覆有密目网，所述密目网覆盖所述通孔及所述进水/出浆端。

所述帷幕涌沙处理用管的进浆/出水端上安装有阀门。

所述帷幕涌沙处理用管的通孔直径为6-10mm。

与现有技术相比，本发明帷幕涌沙处理方法处理涌沙涌水快速及时，不需要基坑大量回填和占用外部场地，对基坑总体进度影响很小；处理时所用物资机具在基坑支护现场常见易得，具有经济性；无大量土方回填内外运，无泥浆污染，环保性好，具有环保性；处理过程中所用到的主帷幕涌沙处理用管、辅助帷幕涌沙处理用管的进浆/出水端处包覆有密目网，可阻止涌沙进入管体通孔，减小通孔及管体被堵塞的风险。

附图说明

图1为采用本发明帷幕涌沙处理方法最佳实施例进行处理后的基坑止水帷幕结构示意图；

图2为图1中I部结构放大图；

图3为本发明帷幕涌沙处理管（主帷幕涌沙处理用管、辅助帷幕涌沙处理用管的结构示意图）。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

参照图1和图2，本实施例一种帷幕涌沙处理方法，包括如下步骤：

1）施工物资及机具准备；

需要准备的物资及工具包括：钢管（直径自48mm至200mm各种规格，长度约2m）及配套阀门，密目网、毛毡毯、膨胀螺栓18mm（或螺纹钢筋18mm）、螺纹钢直径14mm、快硬水泥、普通水泥、水玻璃、速凝剂、细石、沙子，铁锹、电锤、大锤、双液调速注浆泵、搅拌桶、喷射砼机、空压机、高压注浆泵、旋喷机等；

2）涌沙塌空区涌沙清理，并安装主帷幕涌沙处理用管，安装时让涌沙塌空区的水通过主帷幕涌沙处理用管流出；

由于原帷幕2局部搭接不好，开挖后缺陷部位即突发涌沙，现场要根据突发涌沙塌空区11的面积大小确定主帷幕涌沙处理用管3的型号，具体地，涌沙塌空区11的面积越大所采用的主帷幕涌沙处理用管3的直径越大，发现涌沙部位后，迅速清理涌出的沙堆，安装主帷幕涌沙处理用管3，安装时注意让涌沙塌空区11的水尽量通过主帷幕涌沙处理用管3流出；帷幕涌沙处理用管3起到注浆和泄水的作用，可采用现有技术具有泄水和注浆功能的注浆管；

3）向涌沙塌空区11内填塞密目网5、毛毡毯6；

具体地，主帷幕涌沙处理用管3安装好后，涌沙塌空区11内马上填塞密目网5，密目网5的填塞可人工使用铁管向涌沙塌空区11送塞，必要时用钢筋、钢管打入固定；毛毡毯的填塞毛毡毯优选辅以短钢管、方木、钢筋等将毛毡毯固定于涌沙塌空区11开口处的两侧支护桩1之间，让涌沙塌空区11的水自主帷幕涌沙处理用管3流出；

4）支护桩固定锚栓7、挂网喷射砼封闭；

在涌沙塌空区11开口处的两侧支护桩1上安装固定锚栓7，可使用电锤钻孔安装锚栓7，固定锚栓植筋或膨胀螺栓，涌沙塌空区11外侧横竖布置钢筋网，钢筋网与固定锚栓7焊接牢固，向钢筋网上喷射速凝混凝土将涌沙塌空区11全部封闭，最后将钢筋网封闭形成喷网结构层8；

5）安装观察-卸压管；

在涌沙塌空区11上方地表竖向安装观察-卸压管9，观察泄压管9的下端部周圈具有孔眼91且深入到涌沙塌空区11内部；

6）涌沙塌空区11注浆；

注浆机械连接主帷幕涌沙处理用管3向涌沙塌空区11内注浆，先使用纯水泥浆注浆，后使用水泥浆和水玻璃双液注浆，两种注浆操作间隔5-10分钟交替进行，直至观察泄压管9溢出浆液为止；采用两种注浆操作交替进行可以实现在提高浆液凝固效率的基础上防止浆液快速凝固导致出现堵塞主帷幕涌沙处理用管3的问题。

进一步地，步骤2）中主帷幕涌沙处理用管3斜向上安装，以便于泄水。

优选地，步骤3）中向涌沙塌空区11内填塞密目网5后、填塞毛毡毯6前还向涌沙塌空区11安装辅助帷幕涌沙处理用管4，辅助帷幕涌沙处理用管4位于主帷幕涌沙处理用管3的上方，辅助帷幕涌沙处理用管4的结构与主帷幕涌沙处理用管3的结构相同，但直径可小于或等于主帷幕涌沙处理用管3，通过两个帷幕涌沙处理用管协同工作，提高泄水或注浆效率。根据涌沙塌空区11开口面积的大小，辅助帷幕涌沙处理用管4可以是1根，也可以是2-3根。

在步骤6）中，主帷幕涌沙处理用管3在注浆时，辅助帷幕涌沙处理用管4保持泄水状态，以进一步排出涌沙塌空区的涌水，当辅助帷幕涌沙处理用管4引出浓浆液时，可关闭主帷幕涌沙处理用管3，由辅助帷幕涌沙处理用管4继续注浆，直至观察泄压管9溢出浆液为止，说明该处涌沙塌空区11填充完毕。

由于涌沙塌空区11通常是因为原帷幕2局部搭接不良造成的缺陷区，涌沙塌空区11位置以下区域A继续有缺陷的几率非常大，因此基坑继续下挖继续涌沙的几率很大，为保险起见，可在基坑内侧对帷幕2进行修补，即本实施例中帷幕涌沙处理方法还包括步骤7）补充旋喷桩修补帷幕，补充旋喷桩修补帷幕需要使用旋喷机、高压注浆泵、空压机、制浆桶等机械，本实施例中搅制水泥浆水灰比1:1，添加适量水玻璃，修补时在基坑内侧对帷幕进行修补，靠近基坑侧壁补充竖向高压旋喷桩修补帷幕10，修补帷幕10直径600-1200mm，通过高压射流与支护桩粘结封闭，形成基坑内侧位于原帷幕2下方的旋喷桩修补帷幕10；若占用基坑内部工作面，开挖时可将修补的旋喷桩部分挖除，开挖面打设固定锚栓7，喷射速凝喷网面层封闭。

由于现有技术中帷幕涌沙处理用管，即普通的注浆管，存在涌沙堵管的问题，为尽可能地解决此问题，本实施例还提出了一种帷幕涌沙处理用管，即本实施例所述的主帷幕涌沙处理用管3和辅助帷幕涌沙处理用管4，二者结构相同，其结构如图3所示，包括管体12，管体12的一端为帷幕涌沙处理用管的进水/出浆端121（此端在帷幕涌沙处理用管进行泄水时为进水端，在注浆时为出浆端），另一端为进浆/出水端122（此端在帷幕涌沙处理用管进行泄水时为出水端，在注浆时为进浆端），管体12上靠近进水/出浆端121处布设有若干通孔123，且进浆/出水端121处包覆有密目网124，密目网124覆盖通孔123及进水/出浆端121。具体地，密目网124与进水/出浆端121对应处可用钢丝捆绑的方式以覆盖进水/出浆端121，将管体12上的通孔123及进水/出浆端121由密目网124包覆，可阻止涌沙由通孔123及进水/出浆端121进入管内，泄水时仅使水通过，以减小涌沙堵管的风险，密目网124的另一端同样以钢丝捆绑的方式固定在管体12上，通孔123的直径以6-10mm为宜。

进一步地，帷幕涌沙处理用管12的进浆/出水端122上安装有阀门125，停止注浆时关闭此阀门125，避免浆液回流。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。