虹吸泵注水技术与应用

第42卷第12期·50·2016年4月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVo1．42No．12Apr．2016文章编号：1009—6825(2016)12—0050—02虹吸泵注水技术与应用★丁志鹏李圆苏慧陈梓炜(金陵科技学院，江苏南京210000)摘要：介绍了虹吸泵回灌技术的工艺原理，阐述了基坑中采用虹吸泵回灌的基本方式，探讨了虹吸泵注水的施工工序及注意事项，并将其与真空回灌法作了比较，指出虹吸泵回灌节能环保、简易经济、无安全隐患。关键词：虹吸泵，基坑，回灌水，降水井中图分类号：TU463文献标识码：A开挖建筑基础基坑时，常采用降水方法将地下水位降落在坑底以下，直到施：E结束为止。这可保证所挖的土始终保持干燥，改善了施工条件，但也使得土的有效白重应力增加，地基土体同结。深基坑工程中使用井点降水后，由于土层的不均匀性和形成的水位呈漏斗状，地面沉降多为不均匀沉降，从而使得l丁程施丁周围的地下建筑和地下构筑物以及地下管线因不均匀沉降而受到不同程度的破坏。为尽可能消除这类影响，可采取在保护区设置回灌工程的措施，在基坑降水的同时，向地下含水层注入一定水量，形成一道阻渗水幕，使基坑降水的影响范围不超过回灌工程的范围，阻止地下水向降水区的流失，保持已建建筑物所在地原有的水位，土压力仍处于原有平衡状态，从而有效地防止降水的影响，使建筑物的沉降达到最小程度。本文最点研究虹吸泵在井点回灌注水中的应用前景。具体机械常常采用电动泵来工作，但是电动采购买或租赁成本高昂，对供电要求高，需要大量持久供电，能耗大，且在一些地磁较强、岩石剩余磁性较强的地区，电动泵无法良好地发挥作用。鉴于电动泵的上述不足，采用虹吸泵进行注水回灌是比较节能环保、简易经济的，而且不受地域限制。该方式是利用虹吸原理进行输水，将虹吸管里灌满水，排出空气，来水端水位高，补给水源从高处水箱不断流入回灌井点管。1虹吸泵回灌技术原理1．1虹吸泵-7-．作原理本文提出的利用虹吸原理进行液体输送的虹吸泵，该虹吸泵利用机械原理将导液管内的气体排出，再人为控制导液管两端连接管管口压强即可实现管道虹吸，无需再使用电动泵进行抽液。[1]毛德兵，蓝航，徐刚．我国薄煤层综合机械化开采技术现状及其新进展[J]．煤矿开采，2011，l6(3)：99—100．[2]韩德军．钢丝绳锯采煤法安全技术措施[J]．江西煤炭科技，具体施_I时，只需将施工原有的电动泵替换为虹吸泵并做好接口处的衔接，即可进行施工注水工作。虹吸泵随高位水箱⋯起布置，根据井点管回灌注水量选择不同管道【¨==I径的虹吸泵。1．2基坑采用虹吸泵回灌的基本方式与一一般深基坑注水方式类似，可采取砂沟和井点心灌。1)砂沟回灌。砂沟回灌适用于被保护建筑物离施基坑较远且地层为均匀透水层的情况，通常在建筑物与抽水井之间没置一道砂沟，利用虹吸泵将水适量的注入砂沟，通过砂沟回灌到地下，维持原有地下水位，避免建筑物不均匀沉降。2)井点回灌。常用于建筑物离抽水井点较近且地层为弱透水层的情况，刚灌井点管水位处于最高位并向四周旱倒锥体状分布，水位逐渐降低，发散为径向流，使抽水井点的影响区域不超过回灌井点的作用范围。建筑物地下水位基本保持不变，土压力处于平衡状态，从而有效控制井点降水对周围建筑物的影响。虽然井点管回灌适用于弱透水层，但采用虹吸泵进行地下水回灌，由于虹吸泵产生的水压差只有0．15MPa(水箱离地5nl放置)，适用范围也臆作相应改变。即虹吸泵井点同灌输水不再适用于透水性较弱地层的情况，转而适用于均匀透水，透水性良好的土层。这样才能使回灌水克服阻力向含水层渗透，保持建筑物地下土层压力始终处于平衡状态，减小或避免沉降。在井点同灌中利用虹吸泵回灌类似于井点降水有t种方法：自由注入法、真空灌注法、加压灌注法中的真空灌注法。和真空灌注法一样，虹吸泵回灌适用于土层渗透性良好，静水位埋藏较深的地区(埋深在10m以上)。虹吸泵灌艺原理如图1所示，虹吸泵示意图见图2。2010(1)：l20—122．[3]王永红．JBB—I型急倾斜薄煤层刨运综采机组工业试验[J]．科技资讯，2012(2)：95—96．Ondevelopmenttendencyforcoalminingmethodsofinclinedthinseams★ChiXuehai’·MengXin。(1．MiningEngineeringCollege，HeilongfiangeofScienceandTechnology，Harbin150022，China；2．KeyLabforGroundPressureControlandGasTreatmentofDeepExploitationofCoalMinesinHeilongjiang，Harbin150022，China；3．ZiboMiningGroupC