一种电渗回灌井施工方法技术

本发明专利技术公开了一种电渗回灌井施工方法，包括以下步骤：测定回灌现场地下水位埋深和土层岩性分布；根据回灌目标含水层，在基坑外同一侧施做多口回灌管井，对回灌管井进行抽水试验和回灌试验，确定渗透系数、回灌影响半径和回灌量；根据抽水试验和回灌试验结果，进一步确定回灌方案，并在回灌现场基坑外施做其余回灌管井；在回灌管井外远离回灌现场基坑的一侧，对应于每口回灌管井设定距离位置处均布置电极；将回灌管井之间通过导线连接成回灌管井导电线路，将电极之间连接成电极导电线路，回灌管井导电线路连接电源正极，电极导电线路连接电源负极。采用电渗方法，改良回灌井周围土体渗透性、加快回灌水的消散，能够减少对地下水环境的干扰。

Construction method of electro osmotic recharging well

The invention discloses an electro osmosis recharge well construction method, which comprises the following steps: Determination of the recharge groundwater depth and soil lithology; according to the target aquifer recharge in the same side, outside the foundation pit construction of multi recharge, recharge for pumping and recharge tests, determination of permeability coefficient recharge, recharge amount and influence radius of pumping test and recharge; according to the test results, to further determine the recharge, and recharge in the field outside the foundation pit construction the recharge; on one side of the recharge recharge and away from the excavation site, corresponding to each recharge set location distance arrangement of electrodes; will recharge through wires to recharge the conductive line, between electrodes connected to the electrode conductive line, recharge conductive lines connected to the power supply cathode electrode conductive line connection Power anode. By using electroosmosis method, the permeability of surrounding soil and the dissipation of recirculation water can be improved, which can reduce the interference of groundwater environment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑、水利、交通、环境等地下工程领域，具体的，涉及一种电渗回灌井施工方法。
技术介绍
在富水性好、涌水量大的地层中，为确保基坑工程的施工安全，一般来说，需要采取基坑降水等工程措施。而在泉域地下水系统地区，由于水文地质单元较为封闭，当地下工程建设中采取基坑降水工程措施时，较大的降水量会影响基坑周围地下水渗流环境，产生地表沉降等地质灾害，同时会对泉水补给产生影响，严重的会导致泉水断流，尤其是对于具有泉水文化的济南地区，上述问题的重要性不言而喻。为了减小基坑降水对周围环境的影响，一方面可以采取止水帷幕的工程措施；另一方面可以采取基坑回灌技术。考虑到地下水的系统性、止水帷幕埋置深度的有限性，仅靠止水帷幕很难将基坑内地下水与基坑外地下水间水力联系完全隔断。为此，在基坑降水工程中，多与基坑回灌技术相组合，能够更好保护周围环境。经对现有技术文献的检索发现，目前的回灌施工方法中多是通过调整回灌管井结构、布置等参数，提高回灌施工效率。中国专利申请号为：CN201410027014.2，专利公开号为：CN103790150A，专利名称为：一种基于双井组合式回灌的沉降控制方法，该专利内容为：“在主回灌井与被保护建筑物间增加辅助回灌井，并在辅助回灌井与被保护建筑物间增加承压含水层水位观测井，辅助回灌井在主回灌井回扬抽水期间被开启以减小或防止被保护建筑位置处承压含水层的水位因主回灌井的回扬抽水而出现较大下降。”然而由于地质条件的复杂性，对土体渗透性较差的地层，通过上述措施难以改变回灌施工效果。考虑到电渗排水能够改善土体渗透性，然而目前还没有电渗回灌施工技术的相关研究，因此亟需专利技术一种电渗回灌井施工方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，针对渗透性差地区，提供一种电渗回灌井施工方法，克服传统回灌施工方法在渗透性差地层回灌效果不佳的缺点，改善土体渗透性、增大回灌施工影响范围、提高回灌施工效率，保护地下水资源。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案：一种电渗回灌井施工方法，包括以下步骤：步骤1：测定回灌现场地下水位埋深和土层岩性分布；步骤2：根据回灌目标含水层，在回灌现场基坑外同一侧施做多口回灌管井，对回灌管井进行抽水试验和回灌试验，确定目标含水层渗透系数、回灌影响半径和回灌量；步骤3：根据抽水试验和回灌试验结果，进一步确定回灌方案，并在回灌现场基坑外施做其余回灌管井；步骤4：在回灌管井外远离回灌现场基坑的一侧，对应于每口回灌管井设定距离位置处均布置电极；步骤5：将回灌管井之间通过导线连接成回灌管井导电线路，将电极之间连接成电极导电线路，回灌管井导电线路连接电源正极，电极导电线路连接电源负极。所述步骤1的具体步骤为：在回灌现场基坑外两侧分别钻置勘探孔，记录勘探孔水位埋深值为H0；在勘探孔中进行原位测试，根据原位测试结果确定基坑土层岩性，对土层进行划分。所述勘探孔布设在基坑长边中部外侧L/3～L/2处，其中L为基坑开挖深度，勘探孔深度为1.4L～1.6L。所述步骤2中进行抽水试验的步骤为：在多口回灌管井中任选至少1口，做单井抽水试验，根据稳定井流理论公式计算目标含水层渗透系数k。所述步骤2中回灌试验包括单井回灌试验和群井回灌试验；进行单井回灌试验的步骤为：在多口回灌管井中任选至少2口，分别做单井回灌试验，记录每口回灌管井的降深sw，并根据影响半径计算公式计算回灌管井影响半径，取计算结果中最大值为最终回灌管井影响半径Rm。所述步骤2中进行群井回灌试验的步骤为：将多口回灌管井连通，然后进行回灌试验，并记录平均回灌量Qm。所述步骤3的具体步骤为：根据步骤2抽水试验确定的含水层渗透系数k，估算含水层涌水量Qs；根据步骤2回灌试验确定的平均回灌量Qm，估算回灌管井数量N；根据回灌管井数量N，在回灌现场基坑外设定位置处施做其余回灌管井。所述步骤4中，电极距回灌管井的距离为Rm/3～Rm/2，电极长度为回灌管井深度的1.1～1.3倍。所述步骤5的具体步骤为：用导线将回灌管井井壁之间串联形成回灌管井导电线路，将电极之间绑扎串联形成电极导电线路，将电源正极连接回灌管井导电线路，电源负极连接电极导电线路。本专利技术的工作原理为：首先根据现场抽水试验、回灌试验结果，确定回灌方案，并进一步确定回灌管井的影响半径Rm，进而在距离每口回灌管井Rm/3处布置一根电极；通过导线将回灌管井井壁连接成回灌管井导电线路，将电极连接成电极导电线路，将回灌管井导电线路和电极导电线路连接成的闭合电路通过直流电源供电，电源负极接电极导电线路，电源正极接回灌管井导电线路，这样带负电荷的土颗粒移动向回灌管井，地下水则向电极靠拢，从而加快回灌管井周围地下水的消散，提高回灌效率。本专利技术的有益效果为：与传统加粗、加深回灌井相比，本专利技术采用电渗方法，改良回灌井周围土体渗透性、加快回灌水的消散，能够减少对地下水环境的干扰；采用该专利技术方法，能够减少回灌井施工数量，可以减少对地下水环境的干扰；本专利技术方法施工操作简单、施工方便，有助于实现文明施工、绿色施工。附图说明图1为勘探孔钻置示意图；图2为电渗回灌管井平面布置图；图中，1是勘探孔，2是回灌管井，3是回灌管井，4是电极，5是导线，6是直流电源。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。一种电渗回灌井施工方法，通过以下步骤实现：第一步，测定回灌现场地下水位埋深、土层岩性分布。具体的：1)沿回灌现场基坑长边中垂线方向(基坑长边即：基坑边界长度较长的一边，图1中所示的基坑横向边界即为基坑长边)，基坑外距离基坑L/2处，分别钻置勘探孔，孔深为1.5L，变量L为基坑开挖深度。待勘探孔内水位稳定后，记录勘探孔水位埋深值为H0；2)在勘探孔中进行原位测试，根据原位测试结果确定土层岩性，对土层进行划分。原位测试指在勘探孔位置进行双探头静力触探试验，测得不同深度处土层的比贯入阻力。第二步，根据回灌目标含水层，在基坑外同一侧施做3口回灌管井，先后依次进行抽水试验、回灌试验，确定目标含水层渗透系数、回灌影响半径、回灌量。回灌管井的过滤段分布于目标含水层顶板到底板之间，回灌管井的间距为10m。回灌管井间距，指相邻两回灌管井井口中心间距离。回灌目标含水层是指回灌水回灌的地下含水层，一般根据基坑内降水井作用含水层决定。具体的：1)抽水试验，是指在3口回灌管井中任选1口，做单井抽水试验，也可以根据情况任选2口或3口，分别做单井抽水试验，取结果的平均值为最终结果，从工程经济的角度选1口进行抽水试验即可。根据稳定井流理论公式计算目标含水层渗透系数k：潜水含水层完整井：承压含水层完整井：式中：Q—抽水井涌水量，m3/d；k—含水层渗透系数，m/d；sw—抽水井降深，m；R0—与抽水井径向距离R0处，m；r—抽水井半径，m；H—与抽水井径向距离R0处含水层水位至含水层顶板的距离，m；h—抽水井处水位至含水层顶板的距离，m；M—含水层厚度，m；2)回灌试验，分为单井回灌试验和群井回灌试验。单井回灌试验是指在3口回灌管井中任选2口，分别做单井回灌试验，记录每口回灌井的降深sw，并根据以下公式计算回灌井影响半径：潜水完整井：承压水完整井：式中，R为回灌影响半径，单位m；sw为回灌井的降深，单位m；k为目标含水层的渗透系数，单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电渗回灌井施工方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1：测定回灌现场地下水位埋深和土层岩性分布；步骤2：根据回灌目标含水层，在回灌现场基坑外同一侧施做多口回灌管井，对回灌管井进行抽水试验和回灌试验，确定目标含水层渗透系数、回灌影响半径和回灌量；步骤3：根据抽水试验和回灌试验结果，进一步确定回灌方案，并在回灌现场基坑外施做其余回灌管井；步骤4：在回灌管井外远离回灌现场基坑的一侧，对应于每口回灌管井设定距离位置处均布置电极；步骤5：将回灌管井之间通过导线连接成回灌管井导电线路，将电极之间连接成电极导电线路，回灌管井导电线路连接电源正极，电极导电线路连接电源负极。

【技术特征摘要】
1.一种电渗回灌井施工方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1：测定回灌现场地下水位埋深和土层岩性分布；步骤2：根据回灌目标含水层，在回灌现场基坑外同一侧施做多口回灌管井，对回灌管井进行抽水试验和回灌试验，确定目标含水层渗透系数、回灌影响半径和回灌量；步骤3：根据抽水试验和回灌试验结果，进一步确定回灌方案，并在回灌现场基坑外施做其余回灌管井；步骤4：在回灌管井外远离回灌现场基坑的一侧，对应于每口回灌管井设定距离位置处均布置电极；步骤5：将回灌管井之间通过导线连接成回灌管井导电线路，将电极之间连接成电极导电线路，回灌管井导电线路连接电源正极，电极导电线路连接电源负极。2.如权利要求1所述的电渗回灌井施工方法，其特征是，所述步骤1的具体步骤为：在回灌现场基坑外两侧分别钻置勘探孔，记录勘探孔水位埋深值为H0；在勘探孔中进行原位测试，根据原位测试结果确定基坑土层岩性，对土层进行划分。3.如权利要求2所述的电渗回灌井施工方法，其特征是，所述勘探孔布设在基坑长边中部外侧L/3～L/2处，其中L为基坑开挖深度，勘探孔深度为1.4L～1.6L。4.如权利要求1所述的电渗回灌井施工方法，其特征是，所述步骤2中进行抽水试验的步骤为：在多口回灌管井中任选至少1口，做单井抽水试验，根据稳定井流理论公式计算目标含...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国富，胡冰冰，路林海，李罡，
申请(专利权)人：济南轨道交通集团有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37