[实用新型]倒挂壁围井结构

说明书

本实用新型涉及一种倒挂壁围井结构，属于勘探施工技术领域。本实用新型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，提出一种倒挂壁围井结构，包括地基，地基结构为覆盖层中夹相对不透水砂层，还包括倒挂壁和灌浆帷幕，倒挂壁采用钢筋混凝土结构、四周形成封闭式的围井，倒挂壁从覆盖层上部自上往下设置、随着深度增加墙体厚度也增加；灌浆帷幕设置在倒挂壁的外周、形成封闭的防渗帷幕，灌浆帷幕插入或穿过相对不透水砂层。相对不透水砂层埋深通常超过30m,厚度超过10m，渗透系数小于10^‑5cm/s。围井内部采用水平钢支撑进行支护，围井顶部浇筑有地表圈梁，并在围井内的井底设置有降水井。

技术领域

本实用新型涉及一种倒挂壁围井结构，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。

实用新型内容

本实用新型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，提出一种倒挂壁围井结构。

为解决上述技术问题本实用新型所采用的技术方案是：倒挂壁围井结构，包括地基，地基结构为覆盖层中夹相对不透水砂层，还包括倒挂壁和灌浆帷幕，倒挂壁采用钢筋混凝土结构、四周形成封闭式的围井，倒挂壁从覆盖层上部自上往下设置、随着深度增加墙体厚度也增加；灌浆帷幕设置在倒挂壁的外周、形成封闭的防渗帷幕，灌浆帷幕插入或穿过相对不透水砂层。相对不透水砂层埋深通常超过30m,厚度超过10m，渗透系数小于10^-5cm/s。

进一步的是：倒挂壁为由四面墙围成的矩形围井，倒挂壁相邻墙体的水平钢筋相互搭接、上下相邻浇筑层的竖向钢筋相互搭接，并且倒挂壁同一层四面墙体为整体浇筑施工形成的一体结构。

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围井四角，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围井相邻两面墙体的预埋钢板上，预埋钢板通过预埋钢筋焊接在围井墙体的钢筋笼上。

进一步的是：灌浆帷幕形成圆筒形的防渗帷幕，灌浆帷幕设置多圈。

进一步的是：围井顶部浇筑有地表圈梁，并在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。

对于上述倒挂壁围井结构，可按如下步骤实施：先进行灌浆帷幕的施工，形成防渗帷幕；在防渗帷幕完成并达到设计要求后，开始围井施工，围井施工包括覆盖层开挖和倒挂壁墙体浇筑，两者交替进行，开挖一层再浇筑一层，直至开挖至井底。其中，当覆盖层承载能力不满足施工要求时，在进行灌浆帷幕的施工前，先进行地基超前固结灌浆施工。灌浆帷幕施工完成后，可采取钻孔压水试验、声波测试等手段进行灌浆质量检测。