减压井

排水减压措施

基本信息

减压井作为一种排水减压措施，因其减压理论成熟、施工简单、效果明显等，在堤防工程中受到了广泛应用。减压井主要用于降低大坝、堤防、水工建筑物等透水地基中的地下水压。减压井系统对于渗流控制、防止砂沸或管涌具有显著的效果。在中国，自从20世纪50年代以来，它就被用作一种处理透水堤基渗流问题的渗控措施。然而，减压井的淤堵是导致其排水能力降低的一个严重问题。

淤堵成因

机械淤堵

机械淤堵的成因和机理包括：

（1）井口浑水倒灌会造成减压井井壁的淤堵，并可能经过滤网向滤层内扩展；

（2）减压井施工过程中产生的泥浆会直接淤堵滤层，甚至在滤层与地层界面上形成泥皮，降低减压井的减压效果；

（3）反滤料级配或滤网设计不合理时，使从含水层中随水流运动的细颗粒在反滤层及其附近过度集中，形成机械淤堵。

化学淤堵

化学淤堵的成因和机理包括：

（1）地层中的针铁矿、硫铁矿等矿物是造成减压井化学淤堵的物质来源；

（2）从地层向井内运动的水流是造成含铁矿物的溶解（还原）和运移的水力学条件；

（3）井水表面及井壁与大气的接触为和等化学淤堵物质的形成提供了氧化条件；

（4）减压井停止出水的间歇运行期，氧化作用形成的化学淤堵物质吸附沉积在井壁，甚至进入滤层，造成减压井的淤堵,所以化学淤堵有溯源特性，即在井壁发生，并向井结构、乃至地层中扩展。

生物淤堵

生物淤堵的成因和机理包括：

（1）在减压井水位变动带容易形成藻类，从而淤堵减压井；

（2）减压井井壁上形成的铁细菌和硫细菌也会造成减压井淤堵；

（3）生物活动通过黏附堵塞作用、吸附作用及垢化作用促进减压井机械和化学淤堵。

减少淤堵措施

（1）合理设计减压井的滤层和滤网，做好井口保护，防止污水倒灌，钻进施工中避免采用泥浆固壁，井结构材料均采用惰性材料，尽量保证井花管段在常年地下水位以下有足够长度，将减压井兼用作供水井以避免长时间间歇运行等，这些措施都能够有效减少减压井淤堵的发生；

（2）大降深洗井和活塞洗井，对已淤堵减压井减压效果具有一定的恢复作用；

（3）冰醋酸+络合物和双氧水洗井，在一定程度上可以消除减压井的化学淤堵；

（4）定期杀菌处理可以减少生物活动对减压井淤堵的影响；

（5）化学淤堵具有溯源性，生物淤堵、由灌淤引起的机械淤堵也是从井壁开始的，即使是颗粒源自含水层的机械淤堵，也可以通过合理设计使淤堵集中在可拆换过滤器中，所以可拆换过滤器的减压井适用于大多数情况。其首次建设成本虽比常规减压井增加约50%，但由于它可以通过拆换过滤器而恢复减压井的功能，所以长期运行中的性能价格比常规减压井高得多。试验研究和实际运行已经证明它能有效阻碍淤堵向井外发展，并在自身被淤堵后可以通过更换而恢复减压井的功能。

效果影响因素

影响减压井运行效果的因素有很多，其中较主要的有减压井贯入深度、井管直径、井间距、出水口高程以及滤层透水性等，现分述如下：

（1）减压井贯人深度指的是减压井井管深入到强透水层内的长度。它与强透水层厚度的比值称为贯入度，是减压井在设计时的一个重要指标。而贯入深度大小，决定了减压井进水段进水条件，将直接影响减压井效果。

（2）井管直径、井间距、出水口高程分别指减压井井管的直径尺寸、同一列井中井与井的距离以及减压井排水通道安设位置的高程。在减压井运行过程中，这些因素都将一定程度上影响其出水效果。

（3）滤层透水性指的是包围在减压井井管周围滤层的渗透系数大小。在设计时，滤层的渗透系数一般比较大，但随着减压井运行时间延长，滤层往往会发生淤堵，又或者是在施工时由于技术与操作的原因，造成泥浆等杂质混入滤层，引起滤层渗透系数下降。由于滤层是减压井进水口之前的一道屏障，滤层渗透系数下降，透水性降低，对减压井的排水性能会造成很大影响。

井效恢复新技术

常用的压缩空气法、离心泵法、抽水洗井法等洗井方法形成的降深都较小，一般在3m以内，而且单纯依靠抽水，不能有效促进淤堵物的流动甚至松动，所以很难彻底清除减压井过滤系统内的细颗粒、Fe离子及胶结物等淤堵物质，最终降低了洗井功效。根据减压井的淤堵机理以及洗井方法的不足，认为要想比较彻底的清除减压井过滤系统的淤堵物，可以借鉴水力学方法，利用活塞式大降深抽注水洗井方法。

这种方法主要借鉴了水力学方法及物理上的活塞原理，采用大降深，并采用循环式的抽注水进行洗井。其优点在于：

（1）根据水力学原理，大降深形成的大坡降对于淤堵物的起动有明显的作用。

（2）活塞式可以实现对淤堵物的正反两个方向交替施力，利于淤堵物的松动，因为抽水可以抽出淤堵物，并实现正向的驱动淤堵物，而注水可以反向驱动淤堵物，使淤堵物向四周流散，抽注水循环进行有效促进了细颗粒、铁锈水及胶结物等淤堵物的松动乃至流动，增大了渗透性，利于淤堵物的有效清除。

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