一种流砂地质快速成井的施工方法与流程

1.本发明属于降水井施工技术领域，具体涉及一种流砂地质快速成井的施工方法。


背景技术：

2.在工程施工中，基坑管井降水作业越来越普遍，传统的钻孔成井方法在黏土层或渗透系数小的地质条件中比较适宜，成孔率高。随着国家治水政策的落实，越来越多的地质灾害防治区、水源保护地、堤防、滩涂、河道建筑物和构筑物等工程项目得以开展，亟需进行大量管井降水作业，这些地段多处于地下水丰富地区，地质条件多为砂层，且砂层厚度较深，渗透性强，一般还有流砂、地下水道等地质情况。在上述施工环境下采用传统的成井方式，成井困难，成井率低，塌孔淤泵情况多，很难达到施工要求。
3.因此针对以上现状，迫切需要开发一种新型的成井施工方法，以克服当前实际应用中的不足。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种流砂地质快速成井的施工方法，旨在解决现有技术中在流砂地质条件下，成井困难，成井率低的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种流砂地质快速成井的施工方法，包括以下步骤：s1 根据施工需要，利用全站仪或gps进行井孔定位，编制井号并测量高程计算成井深度，选用合适长度的钢护壁；s2 将锥形底座放置在井点位置上，使其位置固定，用打桩机将钢护壁吊起并垂直放置在锥形底座上，使二者中心线重合，然后通过调整打桩机位置及大小梁臂对钢护壁进行垂直校正；s3 利用打桩机对钢护壁进行振冲下压；s4 在钢护壁振冲下压到设计高程后向钢护壁的底部投放滤料作为底滤层，以达到初步滤砂排水的目的；s5 在井管的底部设置密封层，并将其下放到钢护壁的内部；s6 在井管下放完成后，在井管和钢护壁之间的缝隙中填充滤料；s7 在滤料填放完成后，用打桩机将钢护壁慢慢垂直拔出；s8 滤料料完成后，下放潜水泵和抽水管进行洗井工作，直至潜水泵出水量正常且水质清澈。
6.作为本发明一种优选的，在步骤s2中，使锥形底座固定后顶面保持水平，四周密实稳固。
7.作为本发明一种优选的，在步骤s3中，在钢护壁刚进入沙层时要及时调整垂直度，在钢护壁打入地层4m后不再调整垂直度，只需进行振冲下压。
8.作为本发明一种优选的，在步骤s4中，滤料的厚度为50cm，所述井管的外侧周向设
置有透水孔。
9.作为本发明一种优选的，在步骤s5中，密封层采用密目铁丝网缠绕在井管的底部，随后在密目铁丝网的外侧裹上土工布。
10.作为本发明一种优选的，滤料采用5-20mm粒径砂石，杂质含量不大于3％。
11.作为本发明一种优选的，所述锥形底座的底部锥度为30
°
。
12.作为本发明一种优选的，所述井管为塑料波纹管。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、该流砂地质快速成井的施工方法，采用钢质材料的护壁，代替传统泥浆护壁成井方式，使得井径可控，提高成井质量，防止塌孔；同时避免井内泥浆污染环境。
14.2、该流砂地质快速成井的施工方法，采用液压打桩机成孔，使用机械少，移动方便，施工比较灵活，成井快速，施工周期短。
15.3、该流砂地质快速成井的施工方法，成井后钢护壁可以通过打桩机拔出重复利用，节省材料，降低成本。
16.4、该流砂地质快速成井的施工方法，采用可连接的塑料波纹管，具有下管速度快，固定方便，节省时间的特点，可以实现快速成井。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明中振冲成孔结构示意图；图2为本发明成孔后下井管及投放滤料示意图；图3为本发明井体成型后抽水示意图。
18.图中：1、锥形底座；2、钢护壁；3、底滤层；4、井管；5、滤料；6、潜水泵；7、抽水管。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
20.请参阅图 1-3，本发明提供以下技术方案：一种流砂地质快速成井的施工方法，包括以下步骤：s1、根据施工需要，利用全站仪或gps进行井孔定位，编制井号并测量高程计算成井深度，选用合适长度的钢护壁2；s2、将锥形底座1放置在井点位置上，使其位置固定，用打桩机将钢护壁2吊起并垂直放置在锥形底座1上，使二者中心线重合，然后通过调整打桩机位置及大小梁臂对钢护壁2进行垂直校正；s3、利用打桩机对钢护壁2进行振冲下压；
s4、在钢护壁2振冲下压到设计高程后向钢护壁2的底部投放滤料5作为底滤层3，以达到初步滤砂排水的目的；s5、在井管4的底部设置密封层，并将其下放到钢护壁2的内部；s6、在井管4下放完成后，在井管4和钢护壁2之间的缝隙中填充滤料5；s7、在滤料5填放完成后，用打桩机将钢护壁2慢慢垂直拔出；s8、滤料5料完成后，下放潜水泵6和抽水管7进行洗井工作，直至潜水泵6出水量正常且水质清澈。
21.在本发明的具体实施例中，根据施工需要，利用全站仪或gps进行井孔定位，编制井号，测量高程计算成井深度，选用合适长度的钢护壁2，将钢制的锥形底座1放置在井点位置上，并保证锥形底座1牢固；用打桩机将钢护壁2吊起垂直放置在锥形底座1上，使二者中心线重合，然后通过调整打桩机位置及大小梁臂将钢护壁2进行垂直校正；采用打桩机对钢护壁2进行振冲下压时观察钢护壁垂直情况，指挥打桩机及时调整钢护壁2的垂直度，使其垂直进入到地下；在钢护壁2振冲下压到设计高程后，向钢护壁2底部投放滤料5作为底滤层3，以达到初步滤砂排水的目的；将底部设置有密封层的井管4转运至井位处,将其慢慢下放至钢护壁2的内部，密封层可以使井管4的底部达到透水不透砂的效果；在井管4下放完成后，用铲车将滤料5运送至井口四周，利用人工用铁锹将滤料5填入井管4和钢护壁2中间缝隙中，直至填满为止；滤料5填放完成后用打桩机将钢护壁2慢慢垂直拔出。在上拔过程中，需要在两个相互垂直的方向进行观测，检查钢护壁2在上拔过程中的垂直度，如有偏差，立即指挥打桩机使其及时进行调整。当钢护壁2拨出后，在钢护壁2拔出留下的空隙用滤料5进行补充填充；滤料5填充完成后开始下放潜水泵6和抽水管7，进行洗井工作，直至潜水泵6出水量正常且水质清澈，此时地层内部的水通过井管4周围以及底部填充的滤料5过滤后，便可进入到井管4的内部，可以利用潜水泵6将其内部的存水抽出，达到降低地下水位的目的，也可将井管4的顶部封闭，利用真空泵在井管4的内部抽真空，以此降低井管4内部的负压，从而使地层内部的水快速进入到井管4的内部，达到快速蓄水的目的，通过在井管4的周围以及底部设置滤料5，能够对进入井管4的水进行过滤，防止泥沙堵塞，从而使井管4保持良好的工作状态。
22.具体的，在步骤s2中，使锥形底座1固定后顶面保持水平，四周密实稳固。
23.本实施例中：使锥形底座1固定后顶面保持水平，四周密实稳固，有利于锥形底座1受力后垂直进入到地下。
24.具体的，在步骤s3中，在钢护壁2刚进入沙层时要及时调整垂直度，在钢护壁2打入地层4m后不再调整垂直度，只需进行振冲下压。
25.本实施例中：由于沙层的质地较为松软，在钢护壁2进入后容易倾斜，需要及时对其调整垂直度，在钢护壁2打入地层4m后不再调整垂直度，只需进行振冲下压即可，此时钢护壁2的底部进入底层较深，停止对其垂直度的调整可以防止钢护壁2断裂。
26.具体的，在步骤s4中，滤料5的厚度为50cm，井管4的外侧周向设置有透水孔。
27.本实施例中：将滤料5厚度设置为50cm，以保证良好的滤水排水性能，通过在井管4的外侧周向设置透水孔，地下水经过井管4外侧填充的滤料5后会直接通过滤水孔进入到井管4的内部，提高井管4内部的存水效率。
28.具体的，在步骤s5中，密封层采用密目铁丝网缠绕在井管4的底部，随后在密目铁
丝网的外侧裹上土工布。
29.本实施例中：通过设置由密目铁丝网和土工布组成的密封层，使密封层的制作简单方便，同时使井管4的底部达到透水不透砂的过滤效果。
30.具体的，滤料5采用5-20mm粒径的砂石，杂质含量不大于3％。
31.本实施例中：通过设置杂质含量不大于3％的5-20mm粒径砂石，在保证其良好填充性能的同时，增加滤料55整体的过滤效果。
32.具体的，锥形底座1的底部锥度为30
°
。
33.本实施例中：通过设置锥度为30
°
的锥形底座1，在保证锥形底座1具有良好钻入地层效果的同时，减小锥形底座1的体积。
34.具体的，井管4为塑料波纹管。
35.本实施例中：采用可连接的塑料波纹管作为井管4，具有下管速度快，固定方便，节省时间的优点，可以实现快速成井的目的。
36.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各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。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。