地下水验收鉴定书.docx
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地下水验收鉴定书
地下水动态监测网科研项目
阶段验收鉴定书
二〇一〇年三月二十日
地下水动态监测网科研项目
阶段验收鉴定书
合同工程名称：
地下水动态监测网科研项目
合同编号：
JS（06）001
验收主持单位：
中国水利水电科学研究院
设计单位：
中国地震局工程力学研究所
施工承包单位：
中国地震局工程力学研究所
监理单位：
中国水利水电科学研究院
验收地点：
云南省昭通市永善县
验收日期：
二〇一〇年三月二十日
验收鉴定书
前言
中国水利水电科学研究院受中国长江三峡总公司金沙江开发有限责任公司筹建处的委托，于2010年3月20日在云南省昭通市永善县组织专家对金沙江下游梯级水电站水库地震监测系统地下水动态监测网科研项目进行阶段（钻井、土建）验收工作。
参加项目验收的单位有：
中国水利水电科学研究院、金沙江开发有限责任公司筹建处、中国地震局地质研究所、四川省地震局、四川理工大学、中科院山地灾害研究所、四川省兴恒信项目管理咨询有限公司、中国地震局工程力学研究所等。
一、工程概况
金沙江下游地下水动态监测网建设的目的是水库区地震前兆的监测与研究，以监测为主；水库区地震前兆监测包括水库诱发地震与天然地震的前兆监测，以诱发地震监测为主，仅结合向家坝、溪洛渡水库库区进行。
（一）布网方案
地下水动态监测网原设计为7口井，施工过后南田井由于地质特殊，破碎漏水，最后变成干井，筹建处于2009年12月组织专家进行讨论研究，决定废弃南田井。
最后具体布网方案如下：
（1）向家坝库区布网方案
在向家坝库区有3口观测井。
在云南省永善县团结乡田坝村有2口对比观测研究井，在四川省雷波县柑子乡有1口观测井。
以上3口井，主要监测刘家坪—黄毛坝库段M5.0级诱发地震及马边—盐津断裂带（F1）的活动。
（2）溪洛渡库区布网方案
在溪洛渡库区有3口观测井。
在云南省永善县务基乡青龙村有2口对比观测研究井，在四川省雷波县千万贯乡石板村有1口观测井。
其中，务基乡2口井与千万贯乡1口井，主要监测吴家田坝—黄华库段M5.0级诱发地震及坝址—吴家田坝库段M3.0级诱发地震。
各井点的具体位置（地理坐标）见表1。
表1观测井坐标
序号
名称
N纬度
E经度
高程（米）
地理位置
1
柑子井
28°31'27.3"
103°45'27.9"
395
四川省雷波县柑子乡柑子坪村东口
2
团结1井
28°16'19.9"
103°51'15.6"
384
云南省永善县团结乡田坝村
3
团结2井
28°16'48"
103°50'54"
400
云南省永善县团结乡大毛村
4
千万贯井
28°09'11.7"
103°29'57.0"
629
四川省雷波县渡千万贯乡石板村
5
务基1井
28°07'53"
103°30'06.2"
746
云南省永善县务基乡青龙村
6
务基2井
28°07'48.6"
103°29'45"
723
云南省永善县务基乡青龙村
（二）任务情况
中国地震局工程力学研究所受中国长江三峡工程开发总公司金沙江开发有限责任公司筹建处（金沙江公司筹建处）委托，负责金沙江下游梯级水电站水库地震监测系统项目建设，地下水动态监测井网为其中一部分。
中国地震局工程力学研究所委托四川省冶金地质勘查局成都地质调查所承担了溪洛渡库区的千万贯井与南田井、向家坝库区的柑子井共计三口井的钻井施工；委托云南省地质工程勘察总公司负责云南省境内承担向家坝库区团结2口井、溪洛渡库区务基2口井共计四口井的施工；委托四川华贯建筑工程有限公司承担该监测井房的土建施工。
二、设计要求
（一）水井地质设计参数
表2施工的7口井地质设计参数表
库
区
序
号
井名
井深
（m）
主要钻井地层
目标层
止水套管长
（m）
套管下段
向
家
坝
库
区
1
柑子井
150
T3xj砂岩
砂岩含水层
100
裸孔
2
团结1井
150
T1f+t砂岩、页岩
砂岩含水层
100
裸孔
3
团结2井
150
T1f+t砂岩、页岩
砂岩含水层
100
裸孔
溪
洛
渡
库
区
4
务基1井
300
O1灰岩、页岩
灰岩含水层
200
裸孔
5
务基2井
300
O1灰岩、页岩
灰岩含水层
200
裸孔
6
千万贯井
300
O1灰岩、页岩
灰岩含水层
200
裸孔
7
南田井
200
PIY灰岩
灰岩含水层
150
裸孔
小计
6口井
1550
1050
（二）观测井施工的设计要求
（1）钻井方式
观测井的钻井方式，采用冲击式钻进与回转式钻进相结合的方式，在非观测层段（观测井上段，一般深0~100或200m）采用冲击式钻进，在观测层段（观测井下段，一般深100或200m以下）要采用回转式钻进，以便采集岩芯。
一般应采用清水钻进或稀泥浆钻进。
（2）固井与止水
各井下设套管之后，必须严格止水与固井，且对止水效果进行检测，确认非观测含水层完全被封死，保证其中地下水不流入井中。
（3）洗井
下设套管与滤水管并止水之后，应立即进行洗井。
洗井后抽水，水清砂净，井水中含砂（泥）量不超过1/1000时，可认为洗井符合要求。
（4）抽水试验
每口井完钻洗井之后，要进行抽水试验。
抽水试验为单井抽水，其技术要求应符合中华人民共和国国家标准GB/T19531.4－2004附录B的要求，稳定抽水持续时间长度要达到12小时以上，然后按中华人民共和国地震行业标准DB/T20.1－2006附录A求算出观测含水层的渗透系数（K），按GB/T19531.4－2004附录C的要求算出抽水影响半径（R）等水文地质参数。
（5）水样的采集与分析
抽水试验时，采集水样并送经CMA认证的实验室进行水质分析并取得正式水质检验报告。
（6）井口处理
完成上述各项工作之后，对井口进行处理，加设井盖等设施保护井孔，严防掉入杂物或人为堵塞。
（三）土建施工设计要求
（1）规模要求
一般情况下，井房（观测室）的要求是单层一间，其面积应大于9m2。
（2）结构要求
一般为砖混结构的正规房屋，其抗震性能应达到或略高于当地民用建筑物的抗震要求。
（3）布局要求
①观测井必须放入井房内，井孔与井房内墙间的距离应保持在0.5m左右；
②在井房或观测室内应设置仪器平台，台面要求平整，其尺寸应不小于60×100cm2，台面距井房地面高度为80cm左右。
（4）功能要求
井房（观测室）应具有防盗、防尘、防潮、防火、防洪水等基本功能。
井房（观测室）的出入门，应作二层，内层的一般门，外层必须是防盗门。
（5）电源要求
①井房（观测室）内应有专用交流电源，其电压应保持在220±22V范围内；供电线路入井台之前，必须有30m以上的长度要用铠状电缆并埋入地下；
②室内墙体中，应建二相与三相电源插座各二对以上；其中一对应设置在仪器平台附近；
③室内应设照明设施；
④室内应设配电盘，把照明用电与仪器用电分线；
⑤供电线路到井台之后，先经闸盒，再进入井房（观测室），应设专用电表。
（6）避雷地网的建设要求
井房（观测室）外围应作电源与仪器设备专用的避雷地网。
避雷地网可采取挖沟后打入10~20根角钢桩并用角钢连为一体后填埋的结构；角钢桩的长度、数量及填埋土的性质等，应根据当地土层结构与电阻率大小而定；必要时应使用降阻剂或专用黏土等，但不得使用盐水等具有腐蚀性介质。
避雷地网建成后，其接地电阻应小于4Ω。
三、钻井工程完成过程
（一）钻井施工方法
（1）钻井方法
钻进方法：
采用回转式钻进取芯钻进方法。
松散层和不完整基岩段采用合金钻头钻进，完整基岩段采用金刚石钻头钻进，以确保钻孔铅直和孔壁平滑。
冲洗液：
在上部第四系松散层中采用无泵钻进或泥浆钻进。
基岩段采用清水钻进。
钻孔口径：
开孔口径φ150mm，终孔口径φ110mm。
套管：
在第四系松散层中下入φ146mm套管作临时性护孔，下入φ127mm止水套管后取出φ146mm套管。
在团结2井观测段因岩体破碎，而下入滤管保护孔壁。
（2）止水方法
每个井施工至设计止水位置后下入φ127mm套管，套管脚用42.5#水泥作永久性止水，φ127mm套管之间用丝扣连接。
（3）止水效果检查
止水段水泥凝固48小时后，通孔至套管脚下适当深度作水位观测和管内外注水观测其管内水位变化，四个钻孔经管内外注水检查，其管内水位均无变化，通过采用压水试验检查，透水率为0.00Lu，证明其止水效果良好。
（4）水位测量及抽水试验
钻进过程中，进行系统的工作水位和特殊的水文地质观察及观测记录，进行了详细的现场地质、水文编录。
水位测量方法：
采用浮漂式水位计，配以万用电表进行水位测量，当水位计下至水面时浮漂浮起，连通电路，万用电表电阻档的指针即为零，此时取上水位计，测量出下入导线的长度，该长度即为地下水位的埋深。
终孔、洗孔、捞渣后，进行终孔并进行稳定水位观测。
水位稳定标准：
每5~30min读一次地下水位，当地下水位连续4次的变化均小于10cm/30min后，以最后一次所测得的水位作为稳定水位。
上述4孔的水位稳定时间一般2小时左右，稳定后一般再延时测量2小时。
抽水设备：
为100QJ2-200/40-3井用潜水泵，其流量为2m3/h，扬程为200m，功率为3kw，外径102mm。
水量测量工具：
为自来水表。
抽水试验：
在各钻孔中进行，部分因补水量小、地下水位埋葳较深等原因，抽水延时时间短，或抽取不到地下水，改用注水试验求取有关参数。
（5）钻孔测斜
采用上海地质仪器厂生产的KXP-1型井用测斜仪，对每个孔进行了钻孔弯曲度测量。
（二）钻井完成情况
（1）四川钻井完成情况
2007年9月4日进场施工，2008年1月10日完成全部野外工作，并于2008年4月12日提交钻井竣工报告。
整个工程施工结果为：
各个观测井均按设计要求进行钻探施工，井内上部段均下入φ127mm套管护孔，并在套管脚用水泥进行永久止水。
钻井总进尺为651.25米，下设套管总长度为437.21米，各个观测井均进行了钻孔测斜、地质编录、地下水位观测、抽水试验或注水试验等工作。
在千万贯井和柑子井作了抽水试验，在南田井作了注水试验，三口井按合同要求取了岩芯，在千万贯井和柑子井采取水样作室内水质分析试验。
（2）云南钻井完成情况
云南省地质工程勘察总公司施工设备和人员于2007年8月24日进入施工现场，进行场地平整，设备安装、水路电路架设等的准备工作，随后进行了两天的现场技术安全培训。
团结1井的开工日期为2007年10月8日，结束日期为2007年10月29日。
团结2井的开工日期为2007年9月8日，结束日期为2007年10月3日。
务基1井的开工日期为2007年9月3日，结束日期为2007年11月5日。
务基2井的开工日期为2007年9月23日，结束日期为2007年12月6日。
各观测井井内上部段均下入φ127mm套管护孔，并在套管脚用水泥性进行永久止水，团结2#井下部观测段因岩石破碎经中国地震局工程力学研究所同意,下入外包过滤网的筛管护孔。
各观测井均进行了钻孔测斜、地质编录、地下水位观测、抽水试验等工作。
钻井工程完成工程量见表2
表2完成工作量表
序
号
井名
库区
完钻深
度（m）
主要
钻井层
止水套管长（m）
套管
下段
止水方法
地质编录
稳定水位（m）
抽（注）水试验
1
千万贯井
溪洛渡
304.06m
O1灰岩
194.27
裸孔
水泥止水
已编录
183
已进行
2
南田井
溪洛渡
194.14m
P1灰岩、砂质灰岩
142.23
裸孔
水泥止水
已编录
>194
已进行
3
柑子井
向家坝
153.05m
J3--砂岩、灰岩、
100.71
裸孔
水泥止水
已编录
8.30
已进行
4
团结1井
向家坝
152.27
T1砂岩、砂质泥岩
100.1+0.6
裸孔
水泥止水
已编录
17.88
已进行
5
团结2井
向家坝
155.10
P1硅质灰岩、泥质灰岩
100.75
100.75~150.43mφ108mm筛管包网
水泥止水
已编录
45.20
已进行
6
务基1井
溪洛渡
302.09
S1+O3粉砂质泥岩、白云质灰岩、硅质灰岩
201.90
裸孔
水泥止水
已编录
242.50
已进行
7
务基2井
溪洛渡
300.16
S1+O3粉砂质泥岩、白云质灰岩、硅质灰岩
201.11
裸孔
水泥止水
已编录
222.90
已进行
四、土建工程完成过程
施工时段
表3地下水动态监测井房土建施工进度
序号
完成工程量
开工时间
完工时间
1
柑子井基建
2007年12月10日
2008年1月末
2
团结1#井基建
2007年10月30日
2008年1月17日
3
团结2#井基建
2007年11月12日
2007年1月17日
4
南田井基建
2007年11月17日
2007年12月中旬
5
千万贯井基建
2007年11月2日
2007年11月20日
6
务基1#井基建
2008年1月19日
2008年3月中旬
7
务基2#井基建
2008年1月19日
2008年3月中旬
8
柑子井补建
2009年6月3日
2009年6月7日
9
南田井补建
2009年6月8日
2009年6月13日
10
千万贯井补建
2009年6月8日
2009年6月13日
11
务基1#井补建
2009年6月14日
2009年6月19日
12
务基2#井补建
2009年6月14日
2009年6月19日
13
团结1#井补建
2009年6月20日
2009年6月24日
14
团结2#井补建
2009年6月20日
2009年6月24日
注：
井台补建工作包括：
井台防雷地网施工、电路改造、信道测试等土建工程漏建项目。
（一）井房建筑标准要求
监测井房按地震烈度Ⅶ度标准设防；砖混结构，设四根钢筋混凝土构造柱，主筋为4根直径16mm螺纹钢筋。
现浇上下混凝土圈梁，主筋为6根直径14mm螺纹钢筋。
屋面受力筋直径8mm，间距100mm均匀分布，分布筋直径6mm,间距150mm，均匀分布，板凳筋直径为8mm，长度1500mm，间距150mm，均匀分布。
观测室占地面积3m×3m，净高2.8m，墙体为红砖墙或陶粒粒砖墙，厚度240mm，墙内20mm混合水泥砂浆面，且刮双飞粉，密封良好，外侧为墙体勾缝清水墙。
室内地坪为水泥地坪；屋面整体为混凝土浇筑，厚度150mm，做防水处理，加50mm混凝土防水保护层，出檐300mm。
屋内地面高出室外地面15mm以上。
侧墙上方预留2个直径50mm穿线管道，并做防水处理。
墙体上方两侧各一个300mm×600mm的对流排潮窗，窗上安有防盗钢筋和防虫网，门为防盗门。
围墙墙体为红砖墙，厚度240mm，墙体内、外侧为勾缝清水墙，围墙高度不低于1.8m。
为保证设备的安全，根据地势做必要的调整，围墙顶上安插有防盗碎玻璃。
为保证抗震设防要求，围墙基础设有混凝土圈梁和抗震柱，设适当数量的钢筋混凝土构造柱，主筋为4根直径14mm螺纹钢筋，地圈梁主筋为4根直径12mm螺纹钢筋。
围墙上设有防盗铁门。
（二）主要施工方法
（1）建筑测量放线
动态水井监测室土建工程平面布局简单，将已钻好的水井圈在观测室内，所以水井位置就是观测室的建设场地。
观测室和院子的平面布置是因地制宜，占地面积保证在30m2，监测室建筑面积9m2，所以测量放线是围绕水井进行的，尽量将院子作得方正，观测室3m×3m，根据现场地形，居中或者靠院子的一个角。
（2）基础施工方案
土方及施工：
根据放线，开挖基槽。
挖至持力土层或岩层，浇筑混凝土垫层。
基础施工，当基础施工至-200mm后浇筑地圈梁。
（3）钢筋工程施工
所有钢材均应检验合格后进场方可加工，材料进场必须分类堆放，挂牌管理，进场的钢筋长度尽量为定尺钢筋；Φ14以下采用绑扎搭接，钢筋搭接要按规定错开，搭接长度为≥35d，箍筋在梁、柱的端部1000mm处，间距为100mm，梁、柱中部为200mm构造柱主筋固定到地圈梁钢筋骨架内，上部伸入压顶圈梁和现浇板内，现浇板钢筋为ø10的二级钢筋，间距为150mm双向布置，挑出部分为ø10的二级钢筋，间距为100mm，分布筋为ø6的直条间距为300mm；梁、柱受力钢筋保护层为25mm，板的受力钢筋保层为15mm。
（4）模板工程施工
（1）在基础上弹出轴线，校正钢筋，修整墙基位置和尺寸。
（2）搭设工作面架子，架子顶面满铺架板。
（3）立模板。
在架子内立模板，模板下口卡在墙上或外侧用方木、钢管卡住模板的下口，上口用大横杆卡在操作架上，每隔0.6m左右放一根对拉螺栓。
（4）校正加固。
从两端用线锤吊直，挂调校正中部模板，加主、次钢楞，钢楞处用螺栓与对拉螺栓相连接，墙的高度方向上设2～3道斜撑。
（5）待砼强度能保证其表面及棱角不因拆除模板损坏即可拆除模板。
（6）梁板悬挑结构支撑的模板应待混凝土强度达到100%后方可拆除底模和支撑。
（5）混凝土工程
浇筑前要求：
浇筑混凝土前，对模板、支架、钢筋绑扎进行检查，并做好记录，对模板内的垃圾，泥土和钢筋上的污物、杂物应清除干净，木模板应浇水湿润，但不应有积水，模板之间的缝隙和孔洞应予堵严，符合设计要求后，必须由项目工程师许可后，方能浇筑砼。
混凝土工程浇筑：
因本工程混凝土的使用量较小和无施工电源，所以无搅拌机，施行人工搅拌混凝土，混凝土的配合比为水泥：
砂子：
卵石=1:
1.6:
4.2，尽量采取机械振捣，若无条件用机械振捣，就采取人工振捣。
养护：
由于该工程主体混凝土浇筑正处于夏季高温季节，因此在混凝土浇筑后应及时用塑料薄膜和草垫覆盖浇水养护，防止其表面水分挥发过快收缩开裂。
前三天每隔12小时浇水一次，以后每昼夜不少于1次。
对于掺外加剂的混凝土，养护时间不少于14昼夜。
（6）砌体工程
原材料的要求：
MU10实心砖的砌块规格、强度必须符合设计要求，并具有出厂合格证，方可进场。
砖砌筑前1—2日洒水润湿，标准达到外湿内干，含水率15％。
（7）砖砌体的砌筑顺序：
洒水润湿基层→基层上弹出墙身边线→摆砖→盘角→双面挂线→立皮数杆→砌砖墙体。
（8）实心砖的砌筑方法
实心砖采取逐块铺砌，铺灰长度10mm内，上下皮砌块错缝搭接长度大于三分之一砖长度。
临时间断处，砌成阶梯形斜槎，不允许留齐。
（9）屋面防水
本工程采用专业队伍进行防水工程施工。
施工前要求制订详细的施工方案和操作方法。
操作人员必须持证上岗，材料必须经检验合格后方能使用。
（10）装饰施工方案
内墙、天棚抹灰：
控制重点：
空鼓。
通过清洁基层、湿润基层、分层作业控制空鼓。
抹灰前，应对基体表面进行质量检查，并应核对有关预埋件及暗设管线是否符合要求。
对基体进行清理，润湿基层墙面由上层逐步往下角找方。
护角底层砂浆并抹墙面底层灰。
护角中层砂浆，并抹墙面中层灰。
对基层抹灰进行检查修整，墙面为压光面。
外墙：
清水墙勾缝。
混凝土地面：
原土分层夯实找平，浇100mm厚砼，原浆压光。
内墙、天棚钢化涂料：
待抹灰层干燥后，用成品钢化涂料三遍成活。
（11）防盗门安装
由厂家统一配套供应，安装时保证对角线长度差不超规范要求。
（12）设备安装
交流电源线采用铠状电缆30米入地埋。
设电度表、墙壁座灯、插座。
井台防雷系统概述
防雷系统建设是金沙江水网井台建设中的关键环节，关系到雷雨天气仪器设备运行安全的重要技术要求。
尽管相关的勘选设计中有明确要求，但井台土建施工合同中未予以考虑，因此金沙江库区地震监测系统项目部决定组织有关专家补做井台防雷系统。
本次现场工作防雷系统建设的指导思想是采取多种措施，实现综合防雷的效果。
拟采取交流供电为主，直流供电（电瓶）为辅；防雷以防感应雷为主兼顾防直击雷；接地从尽快泄放雷电流，减少雷害出发，接地电阻小于4Ω等要求进行供电防雷接地系统施工。
依此进行各井台所在地落雷情况调查的基础上，进行了供电线路防雷、防雷地网等建设。
防雷地网的施工依据
防雷地网的施工依据如下：
（1）中华人民共和国地震行业标准（DB/T20.1-2006）：
“地震台站建设规范地下流体台站第1部分：
水位和水温台站”6.2.2条规定：
“仪器设备防雷，应建专用防雷地网，其接地电阻应不大于4Ω”。
（2）“金沙江下游梯级水电站水库地震监测系统库区地下水动态监测网勘选设计”的3.2节中要求：
“井房（观测室）外围应作电源与仪器设备专用的壁雷地网。
避雷地网可采取挖沟后打入10～20根角钢桩并用角钢连为一体后填埋的结构；角钢桩的长度、数量及填埋土的性质等，应根据当地土层结构与电阻率大小而定；必要时应使用降阻剂或专用黏土等，但不得使用盐水等具有腐蚀性介质”。
避雷地网建成后，其接地电阻应小于4Ω。
室内电路防雷
观测室内电路防雷，主要采用加设二道避雷器的方法。
首先，在电路上设置C级避雷器，即成都兴业雷安电子有限公司生产的LAYBH60型避雷器。
该避雷器的主要技术参数如下：
——最大持续工作电压：
AC385V；
——标称放电电流（8/20μs）：
25KA；
——最大放电电流（8/20μs）：
60KA；
——保护水平Up：
≤1.5KV。
该避雷器为我国广泛使用于通讯、基站、计算机网络、机场、铁路、气象等部门的用电设备电源防雷器材。
其次，选用二道宁波电器公司生产的具有D级避雷功能的“子弹头”牌的防雷插座。
室外电路防雷
室外电路防雷：
是通过铺设30m铠装电缆实现的。
使用的铠状电缆是四川金田光电缆有限公司生产的有铜网包装的1.5mm2的二芯铜电缆。
由于施工场地的限制，电缆采用在1×1m2，深0.5m的坑内有规则铺设后回填土的方式布设的。
地网施工
井台防雷地网的施工，以各井台表层岩性调查结果为基础，加大防雷地网的面积、改进角钢桩的施工技术、加大角钢桩的深度、大量加深入新型物理降阻剂、回填粘土等方法。
边施工边检测，直到达到与基本达到接地电阻规定值（≤4Ω）
供电系统
（1）七个井台供电线路上全部加装30m铠装电缆并埋入地下0.6m；
（2）七个井台观测室内电路全部进行改造，改造方案如图20所示。
加装室内配电箱，内装入闸刀、漏电断路器、C级避雷器等、照明用电与仪器用电分线，分别安装电源插座等，并专门引出380V动力电线，以便现在与未来井台维修等施工时使用。
（3）为了确保仪器供电安全，七个井台的室内电路上全部加装了上海国本电子有限公司生产的JJW型精密交流净化稳压电源。
（4）井台电源独立，电源引入观测室内。
（四）土建工程完成结果
表4土建工程完成结果表
类别
项目
柑子井
千万贯井
团结1井
团结2井
务基1井
务基2井
井房
长（m）
3.40
3.00
3.44
4.58
3.08
3.06
宽（m）
3.00
3.00
2.82
4.37
3.10
3.06
面积（m）
10.20
9.00
9.70
20.01
9.55
9.36
屋内净高（m）
2.82
2.82
2.82
2.80
2.84
2.82
墙体厚度（cm）
24.00
24.00
24.00
24.00
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