钻孔抽水试验报告Word格式.docx

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12

7.3水文地质参数成果12

第二章基坑深井降水设计方案13

1降水深度13

2含水层水文地质参数确定13

3基坑总涌水量13

4干扰井单井出水量14

5总井数14

6降水井布置15

7降水井结构15

8水泵选型15

9降水供电设计15

10降水运行工期安排16

11深井降水工程量17

12意见与建议17

第三章深井降水施工方案18

1施工方案18

2施工顺序及工期安排18

3降水井成井施工18

3.1施工工艺流程18

3.2施工方法18

4排水施工20

5供电设施20

5.1变压器20

5.2备用电源20

5.3电缆敷设20

6降水井运行及管理20

6.1水位和水量控制20

6.2井管保护20

6.3降水运行保障措施20

7降水井施工设备、人员配置21

8质量保证措施22

9安全和文明施工、环境保护措施23

第四章降水施工、运行管理费用24

1钻井费用24

2降水井运行费用24

3电缆、排水管费用24

4合计费用24

黑龙江干流堤防工程第二十标

街津口闸现场抽水试验成果报告及

基坑深井降水设计和施工方案

第一章抽水试验成果报告

1工程概况

街津口闸址河床高程43.3~45.28m左右，揭露的地层岩性主要有：

①低液限粉土、②级配不良中砂、③级配良好中砾、③-1级配不良中砂、④低液限粉土、⑤级配良好中砾、⑥低液限粘土、⑦级配良好中砾等。

闸址区地下水为第四系孔隙潜水，含水层岩性为级配良好中砂、级配良好中砾，底部高程31.0m以下为低液限粘土，级配良好中砂渗透系数经验值为K=2×

10-2cm/s-3×

10-2cm/s，级配良好中砾渗透系数经验值为K=1.5×

10-1cm/s-2.0×

10-1cm/s。

地下水与河水水力联系密切，水位随莲花河水位变化而波动。

2实施深井降水背景

2.1搅拌桩试桩

原设计街津口闸基坑四周设置多头小直径搅拌桩防渗墙，以拦截地下水，确保基坑施工期安全。

2015年7月19日~2015年7月21日我部在街津口闸左侧下游部位采用ZCJ-25型一次成墙搅拌桩机分别进行了4组水泥土搅拌桩的试桩施工，钻进至地面以下14.0m（高程36.0m）处均出现钻杆抖动、卡钻现象，并能听到钻头撞击、摩擦坚硬障碍物的声响，经过多次提钻、下钻、改变钻头反复尝试均无法穿越该层，无法达到设计深度（底高程29m）。

2.2地质条件勘探

2015年7月1日~7月15日，我部在导流明渠右侧0+00～0+600位置进行了9口降水井施工，钻进至13.0~15.0m时钻杆内部有硬物碰撞声响，钻杆并无异样，至15.0～18.0m（高程35.0～32.0m）时钻杆有响声、有振动、底部有较大碰撞及摩擦声音，多次发生卡钻现象，泥浆及钻头带出砾石粒径在2mm～200mm之间，且大粒径含量较多。

为进一步验证该区域地层砾石部位、粒径及存在的普遍性，2015年7月21日我部在闸站（X=5311075.763，Y=562528.082，H=47.5m）处施工一口试验井，钻进至13.5～15.0m（高程34.0～32.5m）时钻杆有响声、有振动、底部有较大碰撞及摩擦声音，与明渠降水井揭示地层情况基本一致。

2015年7月25日我部在（X=5311055.894，Y=562502.243，H=50.8）处施工一口抽水试验井，降水井钻孔直径700mm。

钻至13.8m（高程37.0m）时出现大颗粒砾石，底部有较大碰撞及摩擦声音，钻杆出现抖动，卡钻取出石块直径200mm，至17.5m（高程33.3m）穿越大颗粒砾石层。

施工期间我部对钻井抽出砾石进行了筛分（部分遗落在泥浆池中），在监理工程师的见证下进行了取样，称量计算如下表：

抽水试验井大颗粒砾石统计表

粒径

重量（kg）

砾石体积（m3）

孔内砾石层体积（m3）

大颗粒砾石占总体积的百分比（%）

5~10cm

48.65

0.01822

1.42

1.3

＞10cm

46.31

0.01734

1.2

总计

94.96

0.036

2.5

注：

1砾石比重取2.67g/cm3；

2大颗粒砾石出现层高3.7m，孔径700mm。

综上所述在街津口闸区域地面以下15m～18.0m处（高程35.0m～32.0m）普遍存在较大粒径砾石且砾石较为集中，多头小直径搅拌桩无法穿越该层进入低液限粘土层，无法达到设计要求深度（桩底高程29.0m），防渗墙无法起到防渗作用。

2.3降水方案的确定

根据以前的类似工程砂层、砂砾石地层的降水经验，本工程采用深井的降水方案是切实可行和有效的，能够将地下水降低到设计高程并确保持续有效运行，保证基坑边坡的稳定及旱地施工。

经多方面的充分讨论确定了试验方案、试验场地确定后，立即组织各种资源进场施工，按照试验方案要求，自2015年7月23日开始钻井，到2015年7月28日完成了单井试验工作。

共完成1眼降水井，井底高程为28.5，井深23m。

并完成3眼观测井，先后进行了单井三次降深抽水试验。

3降水试验的目的和任务

（1）对成井结构及单井出水量进行测验。

（2）通过抽水试验求得含水层的综合渗透系数。

（3）确定漏斗曲线及影响半径。

（4）确定单井最大出水量、干扰出水量，计算基坑总涌水量，最终确定基坑降水方案，合理地选择水泵泵型。

（5）确定最佳的井间距，完全拦截外围地下水向基坑的侧向补给，确保闸基坑边坡安全，实现渠道土方工程旱地开挖施工。

4试验场地的选择

单井抽水试验选择时考虑到作业方便、代表性等因素，单井降水试验选择在街津口闸左侧上游（X=5311055.894，Y=562502.243）部位，该处地下水位埋深3m左右，供电及排水条件均较好，符合开展试验的主要条件。

通过试验，确定单井出水量、渗透系数、影响半径等基本的设计数据，绘制或计算漏斗曲线，为闸站基坑降水提供参数。

5降水试验方案的实施

5.1试验井的结构及平面布置

抽水井（单井试验井）井深为21m，成井直径700mm，井管全部采用直径500mm的钢管，其中下部15m为花管作为过滤器，上部为实管，花管外包60目滤网，各管接头部位采用焊接接头。

滤料为豆石（1-5mm）。

1#、2#、3#观测井井深21m，成孔直径500mm，井管全部采用直径300mm的UPVC管，下部15m为花管：

为了保证井的出水量以及观测井的水位变化灵敏度，所有井采用反循环钻机进行钻孔，泥浆护壁，成井后立即大泵量抽水洗井直到完全出清水为止。

各井之间的相对位置见《试验井平面布置示意图》。

试验井布置详见下图：

5.2试验井及观测井技术参数

试验井及观测井技术参数详见下表：

试验井、观测井技术参数

井类别

井深（m）

钻孔直径（mm）

井管直径（mm）

井底高程（m）

备注

试验井

21.5

700

500

28.5

1#观测井

470

150

5.3降水设备

参考导流明渠降水效果，抽水试验选用三种型号的水泵进行三次降深抽水试验：

第一次降深水泵：

250QJ型潜水泵，水泵流量80m3/h；

扬程20m；

功率7.5kw。

第二次降深水泵：

250QJ型潜水泵，水泵流量125m3/h；

扬程32m；

功率18.5kw。

第三次降深水泵：

300QJ型潜水泵，水泵流量180m3/h；

扬程40m；

功率30kw。

5.4试验步骤

由于考虑到地下水含水层岩性比较单一、渗透系数较大、抽水井水位降深较小，因此试验采用单井稳定流三次降深进行数据收集及计算。

（1）先进行单井一次降深抽水试验：

抽水井采用水泵（250QJ80-20/7.5）抽水，1#、2#、3#观测井进行观测。

一次降深抽水稳定后停机恢复水位，并更换水泵。

（2）二次降深抽水试验：

恢复水位稳定后，采用水泵（250QJ125-32/18.5）抽水。

1#、2#、3#井进行观测。

二次降深抽水稳定后停机恢复水位，并更换水泵。

（3）三次降深抽水试验：

恢复水位稳定后，采用水泵（300QJ180-40/30）抽水。

三次降深抽水稳定后停机恢复水位，并更换水泵。

5.5试验数据记录表

各井水位观测记录及出水量记录见附表

5.6抽水试验设备器具配置

抽水试验设备器具配置表

设备器具名称

型号

单位

数量

回转钻机（反循环）

ZJ-200

台

1

柴油发电机

50kw

深井潜水泵

250QJ80-20/7.5

250QJ125-32/18.5

电测水位计

支

4

水表

个

本次抽水试验采用潜水泵抽水、系统电源作为动力。

水量采用水表测量，测量精度符合规范要求。

5.7人员配置

本次抽水试验配备专人负责，为了测得数据的精确性，将测量人员分为两组（每组4人，分黑白两班二十四小时不间断观测井水位。

安排专人指挥测量，以统一观测时间。

抽水试验于2005年11月10日开始，试验具体操作如下：

单井降深抽水试验：

2015年07月28日～2015年07月29日进行单井一次降深抽水试验，稳定出水量为90m3/h；

2015年07月30日～2005年07月31日进行二次降深抽水试验，稳定出水量175m3/h。

1）抽水井动水位、观测井水位均采用了电测水位计同步观测（每口井各一支）。

抽水试验都进行了静止水位观测（静止标准：

连续2小时水位变化不大于1cm）。

在每口井抽水开始后的5、10、15、20、25、30min都进行了水位观测，以后每隔30min观测了一次，3个小时后改为1小时观测一次。

2）抽水结束后立即观测了恢复水位，观测时间每隔30min观测一次，直至稳定。

3）抽水井出水量采用水表观测。

抽水试验都进行了初始水表读数的观测，抽水试验开始后每隔1小时进行观测一次。

4）水位稳定符合规范要求：

2小时内变幅不大于1cm，稳定延续时间不少于6小时。

5）现场记录均采用了规范的表格进行记录。

字体均比较工整、清晰，观测人员均签字确认。

6试验数据成果汇总

表3抽水试验流量、降深水位观测成果汇总表

井号

抽水井1次降深

Q=90m3/h

抽水井2次降深

Q=175m3/h

抽水前

静止水位（EL）

降深

（m）

稳定水位

（EL）

静止水位

抽水井

44.15

1.24

42.91

44.05

1.79

42.26

1＃观测井

44.16

0.72