阅读说明：本技术 一种新型地下水回灌结构及施工工艺 (Novel groundwater recharge structure and construction process ) 是由 孙杰 石义 孙晓辉 张胜安 乔秀兵 周平 尤楚桐 王凯龙 韩冲 于 2020-07-24 设计创作，主要内容包括：本发明属于基坑施工技术领域,具体涉及到一种新型地下水回灌结构及施工工艺,本发明采用回灌井与渗沟组合回灌方式或回灌井与拉管组合回灌方式,大大增加了回灌量,提高了回灌效率；回灌井与渗沟组合回灌方式增大了回灌接触面积,加大了回灌量,该回灌方式经济性好,效果明显、回灌量大；创新性的采用回灌井与拉管结合方式解决了同层回灌的工程难题,避免了不同含水层间相互串流污染,增大了回灌量。(The invention belongs to the technical field of foundation pit construction, and particularly relates to a novel groundwater recharge structure and a construction process, wherein a recharge well and an infiltration ditch combined recharge mode or a recharge well and a pull pipe combined recharge mode is adopted, so that the recharge quantity is greatly increased, and the recharge efficiency is improved; the recharge well and the infiltration ditch combined recharge mode increases the contact area of recharge and the recharge quantity, and the recharge mode has good economy, obvious effect and large recharge quantity; the combined mode of the recharge well and the pull pipe is innovatively adopted to solve the engineering problem of the recharge at the same layer, avoid the mutual series flow pollution between different water-containing layers and increase the recharge quantity.)

一种新型地下水回灌结构及施工工艺

技术领域

本发明属于基坑施工技术领域，具体涉及到一种新型地下水回灌结构及施工工艺。

背景技术

随着城市的发展，大量工程建设抽取地下水，导致地下水位不断下降，因此城市建设与节水保泉的矛盾日益突出。

地下水的回灌量与很多因素有关，主要包括：地层渗透性，回灌压力，回灌接触面积等因素。目前地下水回灌主要采用回灌井回灌，回灌接触面积较小，回灌量有限，出现人们常说的灌不进去的现象。有的工程采用压力回灌，该方法回灌效果优于一般的回灌井，但是受限于回灌接触面积小，回灌量仍然有限，且成本较高。特别是对于存在有多个含水层的地下水，有些地区由于各个含水层矿物成分会发生化学反应，不同含水层的水不能互掺，针对该种情况，必须采用“同层回灌”的方式，即在基坑帷幕内抽取某一含水层的地下水必须在帷幕外回灌到同一含水层，这使得回灌量更小，回灌效率更低。

发明内容

本发明为解决现有技术的不足，提供一种新型地下水回灌结构及施工工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新型地下水回灌结构，包括多个回灌井，多个回灌井之间通过渗沟或拉管连通。

当回灌井下方的各个含水层之间不发生化学反应时，在地层上部开挖有渗沟，渗沟将回灌井上部相互连通在一起，渗沟内填充级配碎石，渗沟与回灌井内滤水管连通。

优选的，上述滤水管与回灌井孔壁间填有滤料。

优选的，上述回灌井直径大于1.5m，渗沟宽度与回灌井直径相等。优选的，所述回灌井内滤水管采用无砂混凝土管或桥式滤水管。

当回灌井下方的各个含水层之间发生化学反应时，拟回灌含水层的回灌井之间通过拉管连通，所述拉管为渗水盲管，拉管内填充级配碎石，拉管位于拟回灌含水层内，拟回灌含水层内的回灌井内部采用密布孔洞的钢护筒，钢护筒与拉管连通，拟回灌含水层以上的回灌井内部采用无孔洞的钢护壁。

优选的，所述钢护筒开孔率不小于50%。

优选的，所述渗水盲管直径不大于600mm。

当回灌井下方的各个含水层之间不发生化学反应时，一种新型地下水回灌施工工艺，包括如下步骤：

（一）回灌井定位；

（二）回灌井旋挖成孔施工；

（三）回灌井内放入滤水管，然后在滤水管与回灌井孔壁间填入滤料；

（四）开挖渗沟连通各回灌井，渗沟内填入级配碎石；

（五）回灌井回灌运行。

当回灌井下方的各个含水层之间发生化学反应时，一种新型地下水回灌施工工艺，包括如下步骤：

（一）拉管施工；确定穿越路线后导向钻孔，牵引渗水盲管穿越，使渗水盲管位于拟回灌含水层内，拟回灌含水层向上的钻孔孔洞使用粘土回填封堵；

（二）回灌井施工：回灌井定位，然后回灌井分节人工挖孔施工，每挖一节回灌井，紧接着在回灌井内放入一节钢护壁，依次施工直至回灌井施工至拟回灌含水层时，回灌井内放入钢护筒，钢护筒孔洞暂用胶泥封堵，当挖到渗水盲管位置时，将回灌井内的渗水盲管截断，使钢护筒与回灌井外部渗水盲管相接；

（三）回灌井挖到设计位置后，将钢护筒的孔洞处胶泥清除干净；

（四）回灌井回灌运行。

本发明解决了回灌井回灌量小的问题，采用回灌井与渗沟组合回灌方式或回灌井与拉管组合回灌方式，大大增加了回灌量，提高了回灌效率；回灌井与渗沟组合回灌方式增大了回灌接触面积，加大了回灌量，该回灌方式经济性好，效果明显、回灌量大；创新性的采用回灌井与拉管结合方式解决了同层回灌的工程难题，避免了不同含水层间相互串流污染，增大了回灌量。

附图说明

图1为本发明各个含水层之间不发生化学反应时采用的回灌结构剖面图。

图2为本发明各个含水层之间不发生化学反应时采用的回灌结构俯视图。

图3为为本发明各个含水层之间发生化学反应时采用的回灌结构的结构示意图。

图4为本发明钢护筒结构示意图。

图中，1回灌井，2渗沟，3渗水盲管，4级配碎石，5滤水管，6滤料，7钢护筒，8钢护壁，9拟回灌含水层，10粘土。

具体实施方式

以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。

实施例1：

当各个含水层之间同时回灌不会发生化学反应，针对该种情况，为解决回灌量小的问题，本实施例采用大直径回灌井1和回灌井1间渗沟2的组合回灌方式。本实施例优选的，回灌井1直径宜大于1.5m，具体根据工程需要选择。开挖的渗沟2宽度与回灌井1直径相等，渗沟2深度根据地层情况确定，但不宜小于回灌井1直径。回灌井1内部的滤水管5可采用无砂混凝土管、桥式滤水管等。

具体结构为：在地层上部开挖渗沟2，渗沟2将回灌井1上部相互连通在一起，如附图1和2所示，渗沟2内填充级配碎石4，渗沟2与回灌井1内的滤水管5连通，从而渗沟2与回灌井1连通。优选的，在滤水管5与回灌井1孔壁间填有滤料6。

上述情况具体施工工艺包括以下步骤：

（一）回灌井1定位；

（二）回灌井1旋挖成孔施工；

（三）回灌井1内放入滤水管5，然后在滤水管5与回灌井1孔壁间填入滤料6；

（四）开挖渗沟2使各回灌井1相连，渗沟2内填入级配碎石4；

（五）回灌井1回灌运行。

本实施例适用于当各个含水层之间同时回灌不会发生化学反应时，是一种新型回灌方式，采用大直径回灌井1和渗沟2组合的方式增大了回灌接触面积，加大了回灌量，该回灌方式经济性好，效果明显、回灌量大。

实施例2：

当地下存在多个含水层，并且各个含水层的地下水之间会发生化学反应，影响水质，这时必须采用同层回灌的方式，本实施例先采用拉管的方式在帷幕外沿着拟开挖回灌井1的轴线上拉入一渗水盲管3，渗水盲管3位置在拟回灌含水层9，然后在地面采用人工挖孔桩方式成孔回灌井1，人工挖孔回灌井1内部的护壁在非拟回灌含水层9采用普通的钢护壁8，拟回灌含水层9采用设计的带孔洞的钢护筒7，钢护筒7孔洞先用胶泥封堵，挖到渗水盲管3位置时将回灌井1内的渗水盲管3截断，在回灌井1外部使渗水盲管3与回灌井1相接，最后将拟回灌含水层9范围的胶泥清除，钢护筒7这时兼作回灌井1的滤管。

具体结构：如附图3所示，拟回灌含水层9的回灌井1之间通过渗水盲管3连通，渗水盲管3内填充级配碎石4，渗水盲管3只位于拟回灌含水层9内，渗水盲管3将多个回灌井1连通。拟回灌含水层9内的回灌井1内部采用密布孔洞的钢护筒7，拟回灌含水层9以上的回灌井1内部采用无孔洞的钢护壁8。优选的，钢护筒7开孔率不小于50%，即钢护筒7上的孔洞总面积与钢护筒7表面积比值不小于50%；优选的，渗水盲管3直径不大于600mm。

上述情况下的具体施工工艺包括的施工步骤为：

（一）拉管施工渗水盲管3：确定穿越路线，然后导向钻孔、扩孔，并用泥浆护壁，牵引渗水盲管3穿越至拟回灌含水层9，然后将拟回灌含水层9以上的钻孔孔洞使用粘土10回填封堵。

（二）回灌井1施工：首先回灌井1定位，然后第一节人工挖孔回灌井1，支设第一节回灌井1钢护壁8，第二节人工挖孔回灌井1，然后支设第二节回灌井1钢护壁8，依次施工直至拟回灌含水层9。拟回灌含水层9以上的回灌井1内部均采用钢护壁8，这里所说的钢护壁8为表面无孔洞的护壁。在拟回灌含水层9内的回灌井1护壁采用设计的带孔洞的钢护筒7，如附图4所示。

为了防止开挖过程中地下水进入钢护筒7的孔洞内造成人员淹溺，钢护筒7孔洞暂用胶泥封堵，当挖到渗水盲管3位置时，将回灌井1内部的渗水盲管3截断，外部的渗水盲管3与钢护筒7相接。

（三）回灌井1挖到设计位置后，将拟回灌含水层9钢护筒7的孔洞胶泥清除干净，这时钢护筒7兼作回灌井1的滤管。

（四）回灌井1回灌运行。

本发明创新性的采用回灌井1与拉管结合方式解决了同层回灌的工程难题，避免了不同含水层间相互串流污染，增大了回灌量。

以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。