[发明专利]伸入基岩的封闭式地连墙围井结构

说明书

本发明涉及一种伸入基岩的封闭式地连墙围井结构，属于勘探施工技术领域。本发明针对常规勘探技术对深部砂层取样扰动影响大、取样数量少及现场试验条件不理想的不足，提出一种伸入基岩的封闭式地连墙围井结构。本发明包括地基，地基由上往下依次包括覆盖层和基岩，还包括地连墙和帷幕灌浆，地连墙采用钢筋混凝土结构、四周形成封闭式的围井结构，地连墙设置在覆盖层内、并且下端插入基岩内，帷幕灌浆设置在地连墙底部的基岩内。覆盖层深度通常超过30m。地连墙内部采用水平钢支撑进行支护，地连墙顶部浇筑有地表圈梁，并在地连墙围井内的井底设置有降水井。

技术领域

本发明涉及一种伸入基岩的封闭式地连墙围井结构，属于勘探施工技术领域。

背景技术

传统勘探方法主要以钻探、浅竖井等勘探为主，现场试验仅能进行旁压试、触探、地震纵横波测试等有限试验。钻探是一种大量用于探明砂砾石层厚度的勘探方法，它可以取芯鉴定地质结构、划分地层界线，同时可进行水文地质试验、综合测井和孔内摄像作业，用以探求地层的渗透特性和更加直观地描述孔内地质特征；目前的钻探技术可以做到覆盖层钻进500多米深，但是由于钻头较小，钻进取样数量少、对土样的扰动影响大，随着钻进深度增加，上述影响越加明显；另一方面，超过一定深度比如50m后，孔内现场试验难度加大，试验方法及评价标准均需深入研究。浅竖井深度一般小于10m，勘察人员能直接观察到地质结构，准确可靠，且便于素描；可不受限制地从中采取原状岩土样和用作大型原位测试。

上述两种水利水电工程应用最广的覆盖层勘探技术，难以满足深部覆盖层原状取样及原位试验。对于部分西南地区的水电工程，坝基覆盖层深厚，且持力层以细颗粒为主，查明覆盖层尤其深部覆盖层物理力学特性、水理特性，建立覆盖层力学特性与埋深关系，准确评价坝基覆盖层沉降变形、砂土液化、坝基抗滑稳定、渗漏及渗透稳定等问题，提供坝基力学强度、承载力、渗透性、抗强震及抗液化性能等结构计算参数指标，是大坝工程设计的关键核心基础。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对常规勘探技术对深部砂层取样扰动影响大、取样数量少及现场试验条件不理想的不足，提出一种伸入基岩的封闭式地连墙围井结构。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：伸入基岩的封闭式地连墙围井结构，包括地基，地基由上往下依次包括覆盖层和基岩，还包括地连墙和帷幕灌浆，地连墙采用钢筋混凝土结构、四周形成封闭式的围井结构，地连墙设置在覆盖层内、并且下端插入基岩内，帷幕灌浆设置在地连墙底部的基岩内。覆盖层深度通常超过30m。

进一步的是：地连墙为由四面墙围成的矩形围井，地连墙的四面墙之间相互搭接、并且在接缝处分别设置有接缝注浆孔。

进一步的是：接缝注浆孔注浆伸入地连墙的墙底基岩内。

进一步的是：还包括水平钢支撑，水平钢支撑由上而下分层设置在地连墙上四角，每一层水平钢支撑由四根注浆钢管构成，每一根注浆钢管焊接在相邻两面地连墙的预埋钢板上，预埋钢板通过预埋钢筋焊接在地连墙的钢筋笼上。

进一步的是：地连墙顶部浇筑有地表圈梁，并在地连墙围井内的井底设置有降水井。浇筑地表圈梁，可防止围井开挖支护施工时，地面以上的水及其他杂物掉入井内。设置降水井的目的是提供干地作业环境。

对于上述的伸入基岩的封闭式地连墙围井结构，可按如下步骤实施：

在地连墙全部浇筑完成并达到龄期6个月以上，通过预埋灌浆管向基岩和地连墙内灌浆，形成墙下封闭的灌浆帷幕；

之后在地连墙形成的围井内，开挖覆盖层，直至开挖至井底。为充分利用井内覆盖层进行试验和取样，井底低于基覆界面高程。

其中地连墙优选采用由四面墙围成的矩形围井，其中呈相对布置的两面墙为一期地连墙，另外两面墙为二期地连墙，地连墙浇筑分两期施工，包括如下步骤：

a、一期地连墙槽段施工；