地源热泵地埋管系统勘察报告范本桂林光电通信产业园Word格式.docx
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二、勘察任务及技术标准
1.勘察任务:
本次勘察的目的:
探明该项目场地在地埋管换热器深度范围内
地下岩土层的分布情况,以便为系统的设计、造价及施工提供依据。
2.本次勘察所依据的技术标准如下:
(1).《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366—2005,2009年版)
(2).《地源热泵系统工程技术规程》DGJ32/TJ89-2009
(3).《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)
(4).《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99)
三、勘察方案:
根据相关规范要求,结合工程实践,在通过对工程场地初步
调查的基础上,本次勘察方案如下:
1.工程量:
根据相关规范及甲方要求,本次勘察在规划的埋管区域内布
置了6个勘察孔。
孔的编号为ZK1-ZK6,具体位置见附图。
因该场地第四纪覆盖层很薄,将来的地埋管施工主要是岩石
层,在优先考虑换热效果的前提下,综合考虑施工的难度、成本、
工期,试验孔的钻孔深度为100.0m,有效换热深度为100.0m。
根据相关规范要求及以及多年来地源热泵地埋管系统的设计
经验,埋管形式分别采用D25双U型埋管和DN32单U型埋管,通
过热物性试验进行比较以选择最优的埋管方案。
2.换热管材:
管材采用HDPE100、压力等级为SDR11(最大工作压力为1.60
MPa)的知名品牌产品。
3.回填材料:
根据对场地岩土体的了解及经验,本场地岩土体的导热系数较大,
因此回填材料选用石英砂。
四、外业完成情况:
1.施工设备:
本次施工选用的钻机型号为LM400型全液压潜孔钻
机,配套埃尔曼PDSJ750空压机。
2.施工工艺:
本次钻孔作业采用气动潜孔锤钻进工艺,部分钻
孔采用气动潜孔锤跟管钻进工艺。
3.完成时间:
本次施工进场施工设备一台套,元月17日进场,
元月27日完成外业施工。
4.各勘探孔实际完成情况如下表:
孔编号
孔深(米)
下管深度(米)
管村规格
备注
ZK1
100.00
DN32单U
ZK2
DN25双U
ZK3
62.00
遇较大溶洞
ZK4
ZK5
ZK6
ZK4-1
74.00
未下管
其中ZK3因钻遇较大溶洞无法继续钻进而终孔、下管,ZK4-1因溶洞
未能下管而移位重新开孔,另有多个钻孔因钻遇溶洞无法继续钻进而报废。
五、岩土层情况:
1、场地地层分布:
据本次勘察现场记录资料,场地在钻孔深度内主要土层有人工填
土(Q4ml),耕土(Q4Pd)、含有机质土(Q4h)、第四系上更新统残坡积
红黏土(Q3el+dl),下卧基岩为上泥盆统融县组石灰岩(D3r)。
其中覆盖层(土层)厚度在0-14.4米之间。
本场地钻孔深度范围内以石灰岩为主,颜色为灰、灰白色,微晶质
结构,厚层至中厚层状构造,主要矿物成份为方解石。
岩石风化程度为
微风化,其岩体结构类型为块状。
岩石饱和单轴抗压强度平均值在82MPa
左右,最大值达到88MPa,属坚硬岩,岩石的完整性不一致,有的钻孔完
整,有的钻孔较破碎,有的钻孔破碎。
众所周知,石灰岩为岩溶发育地层,本场地也不例外,钻孔范围内多
处钻遇溶洞,洞高不一,从0.4米到8.6米,均有充填物,充填物呈浅黄
色,以黏性土为主,软塑~流塑状,含少量风化石灰岩角砾或碎屑。
2、各钻孔地层情况描述如下:
工程编号
工程名称
工程地点
钻孔编号
ZK1
钻孔深度
100.00米
施工日期
2015.1.20
分层深度
(米)
岩土层描述
取样情况
0-1.5
填土,黄褐色为主,含杂
物,松散
1.5-5.0
粉质粘土,可塑,黄褐色,
含铁锰氧化物,韧性中等,
干强度中等
5.0-12.0
中风化石灰岩,灰白色,
坚硬,较完整
12.0-14.5
微风化石灰岩,灰白色,
坚硬,完整
14.5-15.7
溶洞,填充物为灰黄色可塑
状粉质粘土
15.7-26.4
26.4-27.8
溶洞,填充物为黄色、流塑
27.8-100.0
坚硬,基本完整,局部破
碎,有溶蚀裂隙
2015.1.21
0-1.2
1.2-7.5
7.5-8.5
8.5-23.6
23.6-25.7
25.7-63.8
63.8-72.4
岩石破碎,裂隙发育,孔壁
不稳定,易掉块
72.4-100.0
注:
ZK2原定位置施工时,在24.0米处钻遇较大溶洞,洞高超过6.0米,
因成孔难度较大而终止。
移位到现在的位置后成孔,下管。
62.00米
2015.1.22
0-0.8
0.8-7.5
7.5-22.5
22.5-26.3
裂隙发育,岩石破碎,孔壁
掉块严重
26.3-54.6
54.6-62.0
ZK3原定位置施工时,在9.0米处,钻遇较大溶洞,洞高超过8.0米
因成孔较困难而终止,重新挪到现在位置后,钻进至62.0米,因溶洞较大,
与业主方协商同意后终孔、下管。
74.00米
2015.1.23
0-1.8
1.8-8.0
8.0-12.4
12.4-13.1
13.1-50.7
50.7-52.8
裂隙发育,岩石破碎,
孔壁掉块严重
52.8-74.0
注:
该孔位置为原定ZK4孔孔位,钻进至74.0米时,因孔壁掉快,继续
钻进有卡钻和埋钻风险,因而终孔,但下管时因孔壁不完整,未能完成下管,
重新移位至现在的ZK4孔位,顺利完成施工。
2015.1.24
1.8-7.8
7.8-14.0
14.0-17.5
17.5-51.0
裂隙较发育,岩石较破碎,
孔壁有掉块
51.0-100.0
2015.1.25
0-2.3
2.30-7.6
7.6-12.3
12.3-12.8
12.8-58.7
坚硬,完整,局部有裂隙
58.7-59.8
59.8-100.0
2015.1.26-
2015.1.27
1.2-4.8
4.8-17.0
17.0-18.9
18.9-100.0
ZK6因施工时在20.0多米处钻遇溶洞,经5次移位,方在目前位置
顺利完成施工。
3、场地地下水情况:
本次勘察深度范围内多数钻孔均钻遇地下水,地下水为土层中的孔隙裂
隙水和岩溶水。
孔隙裂隙水赋存于上部覆土层中,岩溶水主要赋存于下部
石灰岩层的溶洞和岩溶裂隙中,具承压性。
主要补给来源为大气降水和区
域地下水补给,与上部孔隙裂隙水水力联系密切,水位、水量变化受日常
气候影响,动态不稳定,变化大。
六、结论与建议
1、拟建场地岩土体在勘探深度范围内以石灰岩为主,石灰岩密度大
导热性能良好,非常适合地源热泵系统的应用。
2、拟建场地地下水丰富,地下水泾流可以将系统因吸、放热量的
不平衡而聚集的热(冷)量带走,十分有利于地下温度场的恢复。
3、由于拟建场地石灰岩十分坚硬且岩溶发育,因而地埋管换热系统
的施工将会有一定的难度,并导致地源热泵系统的整体造价偏高。
4、建议选择两个钻孔(DN25双U和DN32单U各一)进行现场热
响应测试,以测得岩土体的热物性参数(岩土体原始平均温度、岩土体
综合导热系数及容积比热容),为地源热泵系统的设计提供依据,也为
选择更经济的地埋管型式提供依据。
5、由于拟建场地的石灰岩十分坚硬,因此将来的施工工艺应选择气
动潜孔锤钻进工艺,以提高钻进效率。
6、鉴于本次勘察施工的钻孔在25.0米以内多数钻遇溶洞,造成很多
钻孔报废,建议在将来工程施工时采用气动潜孔锤跟管钻进工艺,以解
决这一问题,降低钻孔报废的机率,节约施工成本。
7、拟建场地岩土体在30.0米以下相对稳定,溶洞较少,建议在方案
设计时可将换热孔适当加深,但不宜超过120.0米。
8、系统方案设计时,埋管场地需留有一定的余地,以便部分钻孔报
废后可做出适当调整。