降压井及其渗漏检测方法与流程

本发明涉及地质岩土基坑工程施工领域，尤指一种降压井及其渗漏检测方法。

背景技术：

在地下水位比较高的施工环境中，井点降水是土方工程、地基与基础工程施工中的一项重要技术措施，能疏干基土中的水分、促使土体固结，提高地基强度，同时可以减少土坡土体侧向位移与沉降，稳定边坡，消除流砂，减少基底土的隆起，使位于天然地下水以下的地基与基础工程施工能避免地下水的影响，提供比较干的施工条件，还可以减少土方量、缩短工期、提高工程质量和保证施工安全。

现有技术在降压井成井过程中，一般在粘土球封孔并洗井后就安装泵管试抽水。常会出现由于粘土球封闭质量问题导致井管底部承压水通过粘土球经管壁渗漏至地表的情况，长时间的渗流甚至可能造成该井成为渗流通道而无法起到降压作用。而且，目前在降压井的施工中未考虑针对粘土球封闭质量的检测方法，无法定位粘土球封闭存在的缺陷的位置。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种降压井及其渗漏检测方法，解决现有技术中由于粘土球封闭质量问题导致井管底部承压水通过粘土球经管壁渗漏至地表，且无法定位粘土球封闭存在的缺陷的位置的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供一种降压井，包括：

开挖于地面的井孔；

插设于所述井孔内且顶端凸伸出地面的井管；

回填于所述井孔和所述井管外壁之间的粘土球层；以及

埋设于所述粘土球层内的多个水压计，多个所述水压计沿着所述井管的深度方向间隔设置，且位于同一深度的多个所述水压计围绕所述井管的外壁间隔设置，当检测到所述水压计的示数增大时，判断对应的水压计的埋设位置附近出现渗漏，以确定渗漏位置并对所述渗漏位置进行封堵施工。

本发明降压井的进一步改进在于，还包括设于地面之上的信号采集箱；

多个所述水压计均通信连接于所述信号采集箱，通过所述信号采集箱实时检测所述水压计的示数。

本发明降压井的进一步改进在于，多个水压计通过接线通信连接于所述信号采集箱；

所述井管的顶部固定有限位件，通过所述限位件将所述接线固定于所述井管的侧壁。

本发明降压井的进一步改进在于，所述限位件为绑扎所述接线于所述井管的侧壁的铁丝。

本发明降压井的进一步改进在于，还包括：

埋设于所述井管的底端且和所述井管连通的滤管；以及

围设于所述滤管外壁的填砾层。

本发明还提供一种降压井的渗漏检测方法，包括如下施工步骤：

在地面向下开挖形成井孔；

提供井管，将所述井管插设于所述井孔内且顶端凸伸出地面；

提供粘土球层，将所述粘土球层回填于所述井孔和所述井管的外壁之间；

提供多个水压计，将多个所述水压计埋设于所述粘土球层内，将多个所述水压计沿着所述井管的深度方向间隔设置，且将位于同一深度的多个所述水压计围绕所述井管的外壁间隔设置；

实时监测所述水压计，当检测到所述水压计的示数增大时，判断对应的水压计的埋设位置附近出现渗漏，确定渗漏位置；以及

对所述渗漏位置进行封堵施工。

本发明降压井的渗漏检测方法的进一步改进在于，还包括：

将多个所述水压计埋设于所述粘土球层内，包括：

从所述井管的底部向上回填形成粘土球层的过程中，每向上回填一段距离，在所述粘土球层的对应深度位置安装水压计。

本发明降压井的渗漏检测方法的进一步改进在于，还包括：

提供信号采集箱，将所述信号采集箱设于地面之上；

提供接线，采用所述接线将多个所述水压计通信连接于所述信号采集箱，通过所述信号采集箱实时检测所述水压计的示数；以及

提供限位件，将所述限位件固定于所述井管的顶部，采用所述限位件将所述接线固定于所述井管的侧壁。

本发明降压井的渗漏检测方法的进一步改进在于，提供限位件包括提供铁丝，采用所述铁丝将所述接线绑扎固定于所述井管的侧壁。

本发明降压井的渗漏检测方法的进一步改进在于，还包括：

提供滤管，将所述滤管埋设于所述井管的底端且和所述井管连通；以及

在所述滤管外壁回填围设于所述滤管的填砾层。

本发明降压井及其渗漏检测方法的有益效果：

本发明利用水压计是一种测量路基或水坝孔隙水压力的压力式传感器，由水压力计、透水石等部件组成。通过将水压计埋设于井管外壁的粘土球层内，在粘土球层密封性能较好的情况下，水压计相当于布置在隔水层中，检测到的孔隙水压力较小数值稳定。当水压计的示数增大且变化速率快时，即可判断该水压计埋设位置的附近粘土球存在渗漏问题。及时作出封堵修补措施，防止进一步渗漏，从而解决现有技术中由于粘土球封闭质量问题导致井管底部承压水通过粘土球经管壁渗漏至地表，且无法定位粘土球封闭存在的缺陷的位置的问题。

附图说明

图1为本发明降压井的纵向剖视图。

图2的本发明降压井的横向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参阅图1，显示了本发明降压井的剖视图。图2的本发明降压井的横向剖视图。结合图1和图2所示，本发明降压井包括：

开挖于地面的井孔；

插设于井孔内且顶端凸伸出地面的井管20；

回填于井孔和井管20外壁之间的粘土球层30；以及

埋设于粘土球层30内的多个水压计40，多个水压计40沿着井管20的深度方向间隔设置，且位于同一深度的多个水压计40围绕井管20的外壁间隔设置，当检测到水压计40的示数增大时，判断对应的水压计40的埋设位置附近出现渗漏，以确定渗漏位置并对渗漏位置进行封堵施工。

具体地，降压井是对承压水层而言，用于降低承压含水层的水头，以控制基坑底板稳定问题。现有技术在降压井的施工中，采用粘土球封孔并洗井后就安装泵管试抽水。未考虑检测粘土球封闭质量，常存在由于粘土球封闭存在质量缺陷而导致井管底部的承压水通过粘土球经管壁渗漏至地表。此外，在降水井渗漏的情况下，还存在如何定位粘土球封闭存在的缺陷的位置并及时处理缺陷防止降压井失效的问题。

本发明利用水压计是一种测量路基或水坝孔隙水压力的压力式传感器，由水压力计、透水石等部件组成。通过将水压计埋设于井管外壁的粘土球层内，在粘土球层密封性能较好的情况下，水压计相当于布置在隔水层中，检测到的孔隙水压力较小数值稳定。当水压计的示数增大且变化速率快时，即可判断该水压计埋设位置的附近粘土球存在渗漏问题。及时作出修补措施，防止进一步渗漏，从而解决现有技术中由于粘土球封闭质量问题导致井管底部承压水通过粘土球经管壁渗漏至地表，且无法定位粘土球封闭存在的缺陷的位置的问题。

在本实施例中，井管20的管口高于地面0.50m，以防止地表污水渗入井内。

作为本发明降压井的一较佳实施方式，还包括设于地面之上的信号采集箱10；多个水压计40均通信连接于信号采集箱10，通过信号采集箱10实时检测水压计40的示数。

作为本发明降压井的一较佳实施方式，多个水压计40通过接线50通信连接于信号采集箱10；井管20的顶部固定有限位件60，通过限位件60将接线50固定于井管20的侧壁。

进一步地，水压计40拟采用振弦式孔隙水压计，根据张力弦原理制造，以频率作为输出信号，抗干扰能力强，远距离输送产生的误差较小，内置温度传感器，自动对测量数据进行换算而直接输出物理量，且适用于恶劣环境。

信号采集箱10用于实时采集水压计40的埋设位置的孔隙水压力和水温。根据地下水水位及埋设深度校准水压计的检测数据，待校准完成后继续向上回填粘土球直至降压井施工完成。选用与信号采集箱10相匹配的智能采集云平台软件系统远程监控及预警降压井渗漏情况。

作为本发明降压井的一较佳实施方式，限位件60为绑扎接线50于井管20的侧壁的铁丝。通过限位件防止接线在施工过程中受到冲击力破损，防止在降压井运行过程中水压计埋设深度发生改变。

降压井设计深度根据实际工程场地地下承压水含水层深度确定，降压井深度一般会达到几十米，可以在降压井深度范围内每隔5米设置水压计，同一深度处的不同方位设置四个水压计，所有水压计的接线集中在一起与信号采集箱10通信连接。

作为本发明降压井的一较佳实施方式，本发明还包括：埋设于井管20的底端且和井管20连通的滤管70；以及围设于滤管70外壁的填砾层80。在滤管70外填充填砾层80，其他位置井壁外填充粘土球进行密封，防止渗漏。

本发明提供一种降压井的渗漏检测方法，包括：

在地面向下开挖形成井孔；

提供井管20，将井管20插设于井孔内且顶端凸伸出地面；

提供粘土球层30，将粘土球层30回填于井孔和井管20的外壁之间；

提供多个水压计40，将多个水压计40埋设于粘土球层30内，将多个水压计40沿着井管20的深度方向间隔设置，且将位于同一深度的多个水压计40围绕井管20的外壁间隔设置；以及

实时监测水压计40，当检测到水压计40的示数增大时，判断对应的水压计40的埋设位置附近出现渗漏，确定渗漏位置；以及

对渗漏位置进行封堵施工。

作为本发明降压井的渗漏检测方法的一较佳实施方式，还包括：

将多个水压计40埋设于粘土球层30内，包括：

从井管20的底部向上回填形成粘土球层30的过程中，每向上回填一段距离，在粘土球层30的对应深度位置安装水压计40。

作为本发明降压井的渗漏检测方法的一较佳实施方式，本发明还包括：提供信号采集箱10，将信号采集箱10设于地面之上；提供接线50，采用接线50将多个水压计40通信连接于信号采集箱10；以及提供限位件60，将限位件60固定于井管20的顶部，采用限位件60将接线50固定于井管20的侧壁。

作为本发明降压井的渗漏检测方法的一较佳实施方式，提供限位件60包括提供铁丝，采用铁丝将接线绑扎固定于井管20的侧壁。

作为本发明降压井的渗漏检测方法的一较佳实施方式，本发明还包括：提供滤管70，将滤管70埋设于井管20的底端且和井管20连通；以及在滤管70外壁回填围设于滤管70的填砾层80。

下面对本发明一种降压井的渗漏检测方法进行具体说明：

将井管20吊放埋设于地下，且井管20的顶端凸伸出地面，防止地表污水渗入井内。在吊放井管20之后回填粘土球，形成粘土球层。在此过程中，将多个振弦式孔隙水压计同步埋入粘土球层内，振弦式孔隙水压计在降压井整个运行周期内能够持续工作，实时监测井管侧壁水压的变化。

具体的，振弦式孔隙水压计的布设方式为沿着井管20的长度方向每隔一定深度埋设，对各个水压计编号，并标记对应的水压计的埋设深度。位于同一深度的水压计围绕井管的外壁间隔设置。降压井设计深度根据实际工程场地地下承压水含水层深度确定，降压井深度一般会达到几十米，可以在降压井深度范围内每隔5米设置振弦式孔隙水压计，同一深度处的不同方位设置四个水压计。

采用接线将弦式孔隙水压计和设于地表的信号采集箱通信连接，并利用信号采集箱校准对应的振弦式孔隙水压计的初始示数。

在井口位置采用铁丝或铁皮将接线固定在井管顶部，防止接线在施工过程中受到冲击力导致破损，防止在降压井运行过程中振弦式孔隙水压计埋设深度发生改变。

降压井运行过程中，在粘土球层密封性能较好的情况下，振弦式孔隙水压计相当于布置在隔水层中，测得的孔隙水压力较小。当振弦式孔隙水压计示数增大且变化速率较快时，即可判断该水压计埋设位置附近粘土球层出现渗漏问题，并及时采取对应的措施封堵渗漏位置，防止渗漏。

本发明降压井及其渗漏检测方法的有益效果为：

本发明利用水压计是一种测量路基或水坝孔隙水压力的压力式传感器，由水压力计、透水石等部件组成。通过将水压计埋设于井管外壁的粘土球层内，在粘土球层密封性能较好的情况下，水压计相当于布置在隔水层中，检测到的孔隙水压力较小数值稳定。当水压计的示数增大且变化速率快时，即可判断该水压计埋设位置的附近粘土球存在渗漏问题。指导降压井承压水渗漏处置工作，及时作出修补措施，防止进一步渗漏，从而解决现有技术中由于粘土球封闭质量问题导致井管底部承压水通过粘土球经管壁渗漏至地表，且无法定位粘土球封闭存在的缺陷的位置的问题。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。