鉆孔抽水試驗報告.doc

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目 錄 第一章 抽水試驗成果報告 3 1 工程概況 3 2 實施深井降水背景 4 2.1 攪拌樁試樁 .4 2.2 地質條件勘探 .4 2.3 降水方案的確定 .5 3 降水試驗的目的和任務 .5 4 試驗場地的選擇 5 5 降水試驗方案的實施 .5 5.1 試驗井的結構及平面布置 .5 5.2 試驗井及觀測井技術參數(shù) .6 5.3 降水設備 .6 5.4 試驗步驟 .6 5.5 試驗數(shù)據(jù)記錄表 .7 5.6 抽水試驗設備器具配置 .7 5.7 人員配置 .7 5.8 抽水試驗數(shù)據(jù)觀測要求： .7 6 試驗數(shù)據(jù)成果匯總 8 7 水文地質參數(shù)計算及整理分析 .10 7.1 滲透系數(shù) k 值計算 10 7.2 影響半徑 R 計算： 12 7.3 水文地質參數(shù)成果 .12 第二章 基坑深井降水設計方案 13 1 降水深度 .13 2 含水層水文地質參數(shù)確定 .13 3 基坑總涌水量 .13 4 干擾井單井出水量 .14 5 總井數(shù) .14 6 降水井布置 .15 7 降水井結構 .15 8 水泵選型 .15 9 降水供電設計 .15 10 降水運行工期安排 16 11 深井降水工程量 17 12 意見與建議 17 第三章 深井降水施工方案 18 1 施工方案 .18 2 施工順序及工期安排 .18 3 降水井成井施工 .18 3.1 施工工藝流程 .18 3.2 施工方法 .18 4 排水施工 .20 5 供電設施 .20 5.1 變壓器 .20 5.2 備用電源 .20 5.3 電纜敷設 20 6 降水井運行及管理 .20 6.1 水位和水量控制 .20 6.2 井管保護 .20 6.3 降水運行保障措施 .20 7 降水井施工設備、人員配置 .21 8 質量保證措施 .22 9 安全和文明施工、環(huán)境保護措施 .23 第四章 降水施工、運行管理費用 24 1 鉆井費用 .24 2 降水井運行費用 .24 3 電纜、排水管費用 .24 4 合計費用 .24 黑龍江干流堤防工程第二十標 街津口閘現(xiàn)場抽水試驗成果報告及 基坑深井降水設計和施工方案 第一章 抽水試驗成果報告 1 工程概況 街津口閘址河床高程 43.3~45.28m 左右，揭露的地層巖性主要有：①低液限粉土、② 級配不良中砂、③級配良好中礫、③-1 級配不良中砂、④低液限粉土、⑤級配良好中礫、 ⑥低液限粘土、⑦級配良好中礫等。 閘址區(qū)地下水為第四系孔隙潛水，含水層巖性為級配良好中砂、級配良好中礫，底 部高程 31.0m 以下為低液限粘土，級配良好中砂滲透系數(shù)經(jīng)驗值為 K=2×10-2cm/s-3×10- 2cm/s，級配良好中礫滲透系數(shù)經(jīng)驗值為 K=1.5×10-1cm/s-2.0×10-1cm/s。地下水與河水水力聯(lián) 系密切，水位隨蓮花河水位變化而波動。 2 實施深井降水背景 2.1 攪拌樁試樁 原設計街津口閘基坑四周設置多頭小直徑攪拌樁防滲墻，以攔截地下水，確?；?施工期安全。 2015 年 7 月 19 日~2015 年 7 月 21 日我部在街津口閘左側下游部位采用 ZCJ-25 型一次 成墻攪拌樁機分別進行了 4 組水泥土攪拌樁的試樁施工，鉆進至地面以下 14.0m（高程 36.0m）處均出現(xiàn)鉆桿抖動、卡鉆現(xiàn)象，并能聽到鉆頭撞擊、摩擦堅硬障礙物的聲響，經(jīng) 過多次提鉆、下鉆、改變鉆頭反復嘗試均無法穿越該層，無法達到設計深度（底高程 29m） 。 2.2 地質條件勘探 2015 年 7 月 1 日~7 月 15 日，我部在導流明渠右側 0+00～0+600 位置進行了 9 口降水 井施工，鉆進至 13.0~15.0m 時鉆桿內(nèi)部有硬物碰撞聲響，鉆桿并無異樣，至 15.0～18.0m （高程 35.0～32.0m ）時鉆桿有響聲、有振動、底部有較大碰撞及摩擦聲音， 多次發(fā)生卡鉆現(xiàn)象，泥漿及鉆頭帶出礫石粒徑在 2mm～200mm 之間，且大粒徑含量較多。 為進一步驗證該區(qū)域地層礫石部位、粒徑及存在的普遍性，2015 年 7 月 21 日我部在 閘站（X=5311075.763，Y=562528.082，H=47.5m ）處施工一口試驗井，鉆進至 13.5～15.0m （高程 34.0～32.5m ）時鉆桿有響聲、有振動、底部有較大碰撞及摩擦聲音， 與明渠降水井揭示地層情況基本一致。 2015 年 7 月 25 日我部在（ X=5311055.894，Y=562502.243，H=50.8）處施工一口抽水試 驗井，降水井鉆孔直徑 700mm。鉆至 13.8m（高程 37.0m）時出現(xiàn)大顆粒礫石，底部有較 大碰撞及摩擦聲音，鉆桿出現(xiàn)抖動，卡鉆取出石塊直徑 200mm，至 17.5m（高程 33.3m） 穿越大顆粒礫石層。施工期間我部對鉆井抽出礫石進行了篩分(部分遺落在泥漿池中） ，在 監(jiān)理工程師的見證下進行了取樣，稱量計算如下表： 抽水試驗井大顆粒礫石統(tǒng)計表 粒徑 重量（kg） 礫石體積 （m 3） 孔內(nèi)礫石層體積 （m 3） 大顆粒礫石占總體積的 百分比（%） 5~10cm 48.65 0.01822 1.3 ＞ 10cm 46.31 0.01734 1.42 1.2 總計 94.96 0.036 1.42 2.5 注：1 礫石比重取 2.67g/cm3； 2 大顆粒礫石出現(xiàn)層高 3.7m，孔徑 700mm。 綜上所述在街津口閘區(qū)域地面以下 15m～18.0m 處（高程 35.0m～32.0m ）普遍存在較 大粒徑礫石且礫石較為集中，多頭小直徑攪拌樁無法穿越該層進入低液限粘土層，無法 達到設計要求深度（樁底高程 29.0m） ，防滲墻無法起到防滲作用。 2.3 降水方案的確定 根據(jù)以前的類似工程砂層、砂礫石地層的降水經(jīng)驗，本工程采用深井的降水方案 是切實可行和有效的，能夠將地下水降低到設計高程并確保持續(xù)有效運行，保證基坑邊 坡的穩(wěn)定及旱地施工。經(jīng)多方面的充分討論確定了試驗方案、試驗場地確定后，立即組 織各種資源進場施工，按照試驗方案要求，自 2015 年 7 月 23 日開始鉆井，到 2015 年 7 月 28 日完成了單井試驗工作。共完成 1 眼降水井，井底高程為 28.5，井深 23m。并完成 3 眼觀測井，先后進行了單井三次降深抽水試驗。 3 降水試驗的目的和任務 （1）對成井結構及單井出水量進行測驗。 （2）通過抽水試驗求得含水層的綜合滲透系數(shù)。 （3）確定漏斗曲線及影響半徑。 （4）確定單井最大出水量、干擾出水量，計算基坑總涌水量，最終確定基坑降 水方案，合理地選擇水泵泵型。 （5）確定最佳的井間距，完全攔截外圍地下水向基坑的側向補給，確保閘基坑 邊坡安全，實現(xiàn)渠道土方工程旱地開挖施工。 4 試驗場地的選擇 單井抽水試驗選擇時考慮到作業(yè)方便、代表性等因素，單井降水試驗選擇在街津 口閘左側上游(X=5311055.894 ，Y=562502.243) 部位，該處地下水位埋深 3m 左右，供電及排 水條件均較好，符合開展試驗的主要條件。通過試驗，確定單井出水量、滲透系數(shù)、影 響半徑等基本的設計數(shù)據(jù)，繪制或計算漏斗曲線，為閘站基坑降水提供參數(shù)。 5 降水試驗方案的實施 5.1 試驗井的結構及平面布置 抽水井（單井試驗井）井深為 21m，成井直徑 700mm，井管全部采用直徑 500mm 的鋼管，其中下部 15m 為花管作為過濾器，上部為實管，花管外包 60 目濾網(wǎng)，各管接頭 部位采用焊接接頭。濾料為豆石(1-5mm)。 1#、2#、3#觀測井井深 21m，成孔直徑 500mm，井管全部采用直徑 300mm 的 UPVC 管，下部 15m 為花管：濾料為豆石(1-5mm)。 為了保證井的出水量以及觀測井的水位變化靈敏度，所有井采用反循環(huán)鉆機進行 鉆孔，泥漿護壁，成井后立即大泵量抽水洗井直到完全出清水為止。各井之間的相對位 置見《試驗井平面布置示意圖》 。 試驗井布置詳見下圖： 5.2 試驗井及觀測井技術參數(shù) 試驗井及觀測井技術參數(shù)詳見下表： 試驗井、觀測井技術參數(shù) 井類別 井深（m） 鉆孔直徑（mm） 井管直徑（mm） 井底高程（m） 備注 試驗井 21.5 700 500 28.5 1#觀測井 21.5 470 150 28.5 1#觀測井 21.5 470 150 28.5 1#觀測井 21.5 470 150 28.5 5.3 降水設備 參考導流明渠降水效果，抽水試驗選用三種型號的水泵進行三次降深抽水試驗： 第一次降深水泵：250QJ 型潛水泵，水泵流量 80m3/h；揚程 20m；功率 7.5kw。 第二次降深水泵：250QJ 型潛水泵，水泵流量 125m3/h；揚程 32m；功率 18.5kw。 第三次降深水泵：300QJ 型潛水泵，水泵流量 180m3/h；揚程 40m；功率 30kw。 5.4 試驗步驟 由于考慮到地下水含水層巖性比較單一、滲透系數(shù)較大、抽水井水位降深較小， 因此試驗采用單井穩(wěn)定流三次降深進行數(shù)據(jù)收集及計算。 （1）先進行單井一次降深抽水試驗：抽水井采用水泵(250QJ80-20/7.5)抽水， 1#、2#、3#觀測井進行觀測。一次降深抽水穩(wěn)定后停機恢復水位，并更換水泵。 （2）二次降深抽水試驗：恢復水位穩(wěn)定后，采用水泵(250QJ125-32/18.5) 抽水。 1#、2#、3#井進行觀測。二次降深抽水穩(wěn)定后停機恢復水位，并更換水泵。 （3）三次降深抽水試驗：恢復水位穩(wěn)定后，采用水泵(300QJ180-40/30) 抽水。 1#、2#、3#井進行觀測。三次降深抽水穩(wěn)定后停機恢復水位，并更換水泵。 5.5 試驗數(shù)據(jù)記錄表 各井水位觀測記錄及出水量記錄見附表 5.6 抽水試驗設備器具配置 抽水試驗設備器具配置表 設備器具名稱 型號 單位 數(shù)量 回轉鉆機（反循環(huán)） ZJ-200 臺 1 柴油發(fā)電機 50kw 臺 1 深井潛水泵 250QJ80-20/7.5 臺 1 250QJ125-32/18.5 臺 1 250QJ125-32/18.5 臺 1 電測水位計 支 4 水表 個 1 本次抽水試驗采用潛水泵抽水、系統(tǒng)電源作為動力。水量采用水表測量，測量精 度符合規(guī)范要求。 5.7 人員配置 本次抽水試驗配備專人負責，為了測得數(shù)據(jù)的精確性，將測量人員分為兩組（每 組 4 人，分黑白兩班二十四小時不間斷觀測井水位。安排專人指揮測量，以統(tǒng)一觀測時間。 抽水試驗于 2005 年 11 月 10 日開始，試驗具體操作如下： 單井降深抽水試驗：2015 年 07 月 28 日～2015 年 07 月 29 日進行單井一次降深抽 水試驗，穩(wěn)定出水量為 90m3/h； 2015 年 07 月 30 日～2005 年 07 月 31 日進行二次降深抽 水試驗，穩(wěn)定出水量 175m3/h。 5.8 抽水試驗數(shù)據(jù)觀測要求： 1） 抽水井動水位、觀測井水位均采用了電測水位計同步觀測（每口井各一支） 。 抽水試驗都進行了靜止水位觀測（靜止標準：連續(xù) 2 小時水位變化不大于 1cm） 。在每口 井抽水開始后的 5、10、15 、20 、25、30min 都進行了水位觀測，以后每隔 30min 觀測了一 次，3 個小時后改為 1 小時觀測一次。 2） 抽水結束后立即觀測了恢復水位，觀測時間每隔 30min 觀測一次，直至穩(wěn)定。 3） 抽水井出水量采用水表觀測。抽水試驗都進行了初始水表讀數(shù)的觀測，抽水 試驗開始后每隔 1 小時進行觀測一次。 4）水位穩(wěn)定符合規(guī)范要求：2 小時內(nèi)變幅不大于 1cm，穩(wěn)定延續(xù)時間不少于 6 小 時。 5）現(xiàn)場記錄均采用了規(guī)范的表格進行記錄。字體均比較工整、清晰，觀測人員 均簽字確認。 6 試驗數(shù)據(jù)成果匯總 表 3 抽水試驗流量、降深水位觀測成果匯總表 抽水井 1 次降深 Q=90m3/h 抽水井 2 次降深 Q=175m3/h 井號 抽水前 靜止水位 (EL) 降深 （m） 穩(wěn)定水位 （EL) 抽水前 靜止水位 降深 （m） 穩(wěn)定水位 （ EL) 抽水井 44.15 1.24 42.91 44.05 1.79 42.26 1＃觀測井 44.16 0.72 43.44 44.05 1.28 42.77 2＃觀測井 44.16 0.65 43.51 44.08 1.21 42.87 3#觀測井 44.2 0.55 43.65 44.10 0.98 43.12 7 水文地質參數(shù)計算及整理分析 7.1 滲透系數(shù) k 值計算 (1)利用裘布衣公式法求 k 值： 適用條件：潛水含水層，多孔完整井。 表 5 滲透系數(shù) k 值計算成果表 降深 觀測井 計算 K 值 1＃，2＃ 384 1＃，3＃ 258抽水井第一次降深 2＃，3＃ 171 1＃，2＃ 782 1＃，3＃ 296抽水井第二次降深 2＃，3＃ 150 經(jīng)過驗算剔除一些不合理的結果，最終確定 K 值為 218m/d。 (2)考慮鄰河因素，利用裘布衣公式法求 k 值（一個觀測孔）： 適用條件：潛水含水層，鄰河、完整井、觀測線垂直岸邊且近河一邊，一個觀 測孔 (2H- S1- S2)（S 1- S2）K= 0.732Q lg r2 r1 Q—抽水量（m 3/d） K—滲透系數(shù)，m/d H—含水層厚度（ m） S1，S 2—第 1、2 個觀測井水位降深（m） r1、 r2—第 1、2 個觀測井距抽水井距離 （m） (2H- S1)S1K= 0.732Q lg 2b- r1 r1 Q—抽水量（m 3/d） K—滲透系數(shù)，m/d H—含水層厚度（m） S1—觀測井水位降深（m） r1—觀測井距抽水井距離（m） b —河水岸邊距抽水井距離（m） 表 5 滲透系數(shù) k 值計算成果表 降深 觀測井 計算 K 值 1＃ 121 2＃ 90抽水井第一次降深 3＃ 70 1＃ 134 2＃ 96抽水井第二次降深 3＃ 78 經(jīng)過驗算剔除一些不合理的結果，最終確定 K 值為 98m/d。 (3)慮鄰河因素，利用裘布衣公式法求 k 值（2 個觀測孔）： 適用條件：潛水含水層，鄰河、完整井、觀測線垂直岸邊且近河一邊，一個觀 測孔 表 5 滲透系數(shù) k 值計算成果表 降深 觀測井 計算 K 值 1＃，2＃ 410 1＃，3＃ 285抽水井第一次降深 2＃，3＃ 199 1＃，2＃ 836 1＃，3＃ 327抽水井第二次降深 2＃，3＃ 175 經(jīng)過驗算剔除一些不合理的結果，最終確定 K 值為 246m/d。 分析以上 K 值計算，采取一個觀測孔計算的數(shù)值沒有兩個觀測孔的計算數(shù)值準 確，因此采用（1）和（3 ）的選取結果進行平均，即 K 值為 232m/d。 (2H- S1)S1K= 0.732Q lg 2b- r1 r1 Q—抽水量（m 3/d） K—滲透系數(shù)，m/d H—含水層厚度（ m） S1—觀測井水位降深（m） r1—觀測井距抽水井距離（m） b —河水岸邊距抽水井距離（m ） 7.2 影響半徑 R 計算： (1)利用裘布衣公式法計算影響半徑 R—影響半徑。 S1 ,S2—觀測孔水位降深。 r1 ,r2—觀測井至抽水井距離 H—含水層有效厚度（m） 表 4 影響半徑計算成果表 降深 觀測井 計算 R 值（m） 1＃，2＃ 93819 1＃，3＃ 3178抽水井第一次降深 2＃，3＃ 520 1＃，2＃ 74558 1＃，3＃ 3805抽水井第二次降深 2＃，3＃ 449 考慮到 1 號井距離抽水井較近，受地下水流影響較大，因此影響半徑采用 2# 和 3#抽水井觀測的數(shù)據(jù)計算結果取影響半徑 R 為 500m，這個結果也和礫石層的 經(jīng)驗數(shù)值較為接近。 7.3 水文地質參數(shù)成果 根據(jù)以上穩(wěn)定流各種實用條件下所得出的結果分析，進行選取水文地質參數(shù)。 表 9 水文地質參數(shù)推薦值表 R(m) K(m/d) 500 232 本次單井抽水試驗所得出的水文地質參數(shù)將用于下一步閘基坑的深井降水設計 附件： 現(xiàn)場抽水試驗觀測數(shù)據(jù)資料 LgR＝ （S 1—S2） （ 2H-S1-S2） S1（ 2H-S1）lg r 2-S2（2H-S 2）lg r 1 第二章 基坑深井降水設計方案 1 降水深度 地下水水位標高 46.0m，為滿足施工要求，地下水位降至基坑底 1.0m（基坑底部高 程 38.0m） ，故水位降深為 46-37.0=9.0m。 2 含水層水文地質參數(shù)確定 （1） 滲透系數(shù) K 根據(jù)抽水試驗結果，滲透系數(shù) K=232m/d。 （2）影響半徑 R 根據(jù)抽水試驗數(shù)據(jù)計算影響半徑 R=500m。 （3）基坑等效半徑 r0 基坑視為矩形基坑，r0=0.29（a+b ） 其中 a、b 分別為基坑的長和寬，a=210 ；b=110。 經(jīng)計算： r0=0.29（210+110）=92.8m。 3 基坑總涌水量 基坑涌水量： 0rlg)2(6.1RSHKQ??總 式中： Q 總—基坑總涌水量（ m3/d） ； K—滲透系數(shù)(m/d)，取 K=232m/d； H—潛水層厚度（m ） ，46-31=15m； S—降水深度（m ） ，46-37.0=9.0m； r0—等效半徑（m） ，r0=92.8m； R0：等效引用半徑（m ） ，R0=R+r0=592.8m。 經(jīng)計算： 基坑總涌水量 Q 總=73946m3/d。 4 干擾井單井出水量 10'lg)2(36.???nwrRSHK 式中： K—滲透系數(shù)(m/d)； H—潛水層厚度（m ） ； S—降水深度（m ） ； r0—等效半徑（m） R—引用影響半徑（m ） ； rw—井管半徑（m） ，半徑取 0.25m； n—降水井數(shù)。 經(jīng)試算： 當 n=25 時，Q′單=3078m3/d=128.3m3/h，則 Q′總=76959m3/d ，滿足要求。根據(jù)現(xiàn) 場明渠抽水情況來看，干擾單井出水量計算結果與實際相符合。 5 總井數(shù) 為確保降水安全系數(shù)，實際井數(shù)按 1.2 倍的計算數(shù)量考慮，因此現(xiàn)場實際打井個數(shù) 為 1.2×25=30（口） 。 6 降水井布置 計劃在街津口閘四周布置 30 眼降水井，基坑內(nèi)部布置 2 眼觀測井，考慮導流明渠 滲透對基坑的影響，導流明渠 6 眼降水井繼續(xù)運行，以截斷導流明渠滲水，緩解基坑 降水壓力?？紤]基坑補水方向，基坑上、下游側各布置 9 眼井，間距 21m；左側布置 7 眼井，間距 18.5m；右側布置 5 眼井，間距 27.5m。詳見街津口閘降水井平面布置圖。 7 降水井結構 （1）井口 井口應高于地面以上 30cm，以防止地表污水及泥土滲入井內(nèi)。 （2）井壁管 井壁管均采用焊接鋼管，直徑 Φ500，壁厚 3mm。 （3）濾水管 本方案采用橋式濾水管，濾水管的直徑、壁厚與井壁管相同。 （4）沉淀管 沉淀管焊接在濾水管底部，成錐形，長度為 1.0m。 （5）濾料 地面以下 2.0m 至孔底部位圍填中粗砂濾料，其上粘土封閉。 （6）井底高程控制 考慮到水泵高度較大，而且基坑降水深度較大，水位降低到設計高程后，剩余的 含水層厚度只有 5-6m，濾管進水量受到限制。因此將井底高程適當降低到含水層以下， 使含水層的水跌落至井內(nèi)，同時也可以使水泵始終處于一定的淹沒深度，綜合考慮各 方因素，降水井井底高程控制在 EL23。 降水井結構詳見附圖“降水井結構示意圖” 。 8 水泵選型 根據(jù)抽水量、揚程、地質情況等綜合因素考慮，選用 QJ250 型潛水泵，單臺功率 18.5kw、揚程 32m、流量 125m3/h，水泵排水管直徑為 6 寸管。 9 降水供電設計 為了防止大面積停電的突然發(fā)生及現(xiàn)場電路系統(tǒng)故障，降水井運行的整個過程采 用雙電源，即采用工業(yè)用電為主，配備柴油發(fā)電機作為備用電源，同時在電路設計時 采用雙向閘刀，確保工業(yè)用電與柴油機發(fā)電供電自由切換，系統(tǒng)電源和備用電源之間 切換不大于 2 分鐘。雙向閘刀切換控制箱結構示意圖如下： 圖 9-1 雙向閘刀切換控制箱結構示意圖 雙電源線路布置主要考慮線路負載及降水電箱負載兩個主要方面，每級電路所用 電線必須達到負載要求，同時電箱作為降水專用電箱，其他用電設備不能隨意接入。 本次降水方案現(xiàn)場共布置降水井 30 眼，水泵功率 18.5kw/臺，主電纜采用 3×300+1×120mm2 電纜；分控電箱至水泵電纜采用 3×10+1mm2 電纜。電路布置示意 圖如下： 10 降水運行工期安排 根據(jù)施工總進度計劃的安排，降水施工及運行工期安排如下： （1） 2015 年 8 月 20 日完成基坑左、右側降水井施工； （2）2015 年 8 月 30 日完成上下游側降水井施工； （3） 2015 年 9 月 1 日至 2015 年 10 月 20 日完成冬季前降水施工； （4） 2015 年 10 月 20 日至 2015 年 10 月 30 日逐步減少降水井的運行數(shù)量，待平 壓后暫停降水，確保降水設備安全越冬； （5）2016 年 4 月 1 日至 2016 年 9 月 30 日完成基坑降水，觀察地下水位情況，逐 步減少降水井數(shù)量，通水后停止降水井運行。 11 深井降水工程量 深井降水工程量見下表。 深井降水主要工程量匯總表 名稱 型號 單位 數(shù)量 備注 潛水泵 250QJ125-32 臺 50 含備用 濾管 Φ500 m 750 鋼管、井管壁厚 3mm 井壁管 Φ500 m 160 鋼管、井管壁厚 3mm PVC 螺旋管 Φ150 m 120 觀測井用 排水管道 Φ400 m 480 鋼管 濾料 中粗砂 m3 300 PVC 6 寸 m 4500 抽水用 水泵電纜 3×10+1mm2 m 2400 主電纜 3×300+1×120mm2 m 800 12 意見與建議 （1）導流明渠采取 30cm 厚粘土護底，增加防滲性能，降低導流明渠向基坑的滲 水量； （2）街津口閘基坑上、下游圍堰在原設計位置的基礎上向外移，使圍堰遠離基坑， 降低圍堰外側河水向基坑的滲水量。 附件： 附圖 1：街津口閘降水井平面布置示意圖 附圖 2：:降水井斷面布置示意圖 附圖 3：降水井結構示意圖 第三章 深井降水施工方案 1 施工方案 采用反循環(huán)回旋鉆機進行成孔，孔徑 800mm，采用直徑 500mm 橋式透水管（厚 3mm 鋼板卷制） ，管外包裹孔徑 60 目的濾網(wǎng) 2 層，管節(jié)之間采用焊接方式連接。其外 填充中粗砂濾料。 2 施工順序及工期安排 （1）施工順序 基坑左側→基坑右側→基坑上游側→基坑下游側。 （2）工期安排 2015 年 8 月 10 日至 2015 年 8 月 15 日施工閘站基坑左側 7 眼降水井； 2015 年 8 月 16 日至 2015 年 8 月 20 日施工閘站基坑右側 5 眼降水井； 2015 年 9 月 10 日至 2015 年 9 月 15 日完成閘站基坑上、下游 18 眼降水井； 3 降水井成井施工 3.1 施工工藝流程 測量定位→埋設護筒→挖泥漿池→成孔→沖孔換漿→吊放井管→填濾料→止水封 孔→洗井→水泵安裝。 3.2 施工方法 （1）井位測量定位 測量人員根據(jù)降水井布置圖，使用全站儀、水準儀放出井位，測量井口地表高程 并記錄。 （2）護筒安設 護筒采用 3mm 鋼板卷制而成，長約 1.2m，直徑約 100cm。可導向定位，保證鉆進 垂直度，并保護井口段鉆進過程中不塌孔，防止外部泥漿和水破壞孔口段進入。 護筒制作完成后，可對照井中心位置人工挖坑，坑直徑應略大于護筒直徑，坑深 0.8m。護筒中心線應與井中心線基本重合，護筒外超挖部分可用土回填。 （3） 挖泥漿池 泥漿池布置在距井 2～3m 處，尺寸 4×3×1.2m。泥漿池與護筒回漿口通過挖溝連 接，溝槽尺寸 400×300mm。泥漿池底部及側面應鋪設防滲薄膜，泥漿沉淀后應將清水 抽走，并清理泥漿。 （4）成孔 成孔采用反循環(huán) SPC100 型鉆機，柴油機驅動，鉆進采用自造泥漿循環(huán)鉆進，根據(jù) 泥漿稠度情況加水，鉆進過程中，通過打撈渣樣判明地層地質情況，并記錄在鉆孔記 錄內(nèi)。鉆至設計深度后，停鉆進行泥漿置換。 （5）泥漿置換 泥漿置換關系到成井的質量（出水量） ，對防止井壁塌孔也有重要影響，應采取逐 步稀釋泥漿的辦法。置換時可保持原泥漿循環(huán)，在泥漿池內(nèi)加清水，回漿溝內(nèi)增加一 臺污水泵抽排回漿，使得泥漿池和井孔內(nèi)泥漿逐步得到稀釋。 （6） 井管安設 安裝前檢查過濾器的縫隙是否符合要求，測量孔深是否達到設計要求，下管時在 濾水管上下兩端各設一套直徑小于 5cm 的扶正器，以保證井管能居中。井管分節(jié)安裝， 每節(jié)井管 5.0m 長，井管連接采用焊接，焊接應牢固、垂直、不透水。濾網(wǎng)搭接寬度 1.0m。 （7）填濾料 井管下設完成后，沿井壁四周均勻的投填濾料。 在下井管和填濾料過程中，間隔使用污水泵將返出的泥漿抽排到泥漿池外。 （8）洗井 濾料填充完成后，應立即洗井，以免護壁泥漿逐漸硬化影響滲水效果。洗井采用 空壓機，使殘留在濾料內(nèi)的泥漿隨著水流帶出來，增加其透水性能。 4 排水施工 降水井抽水管采用 6 寸 PVC 管。左、右側抽出的水排入基坑邊緣修筑的集水池 （3m× 3m×2.5m） ，然后通過敷設的排水管自流排入蓮花河內(nèi)（圍堰以外） ，排水管道 采用 Φ400mm 鋼管，坡降 3‰，埋深不小于 500mm；上、下游側降水井排出的水直接 通過排水管排入上、下游圍堰外側。 5 供電設施 5.1 變壓器 現(xiàn)場布置兩臺變壓器，閘站左側布置一臺三維立體卷鐵心油浸式電力變壓器，型 號 SB11-M.RL-630/10；右側布置一臺箱式變電站，型號 YB-315/10。 5.2 備用電源 現(xiàn)場配備 4 臺 150kw 星光柴油發(fā)電機組，并聯(lián)同時供電能夠滿足降水井的負荷需 求發(fā)電機組布置在變壓器旁邊。 5.3 電纜敷設 考慮安全及文明施工要求，主電纜（3×300+1×120mm2）沿降水井暗敷，水泵電 纜（3 ×10+1mm2）通過控制柜與主電纜連接。 6 降水井運行及管理 6.1 水位和水量控制 根據(jù)不同的工況，開挖的深度，實時監(jiān)控降水井的出水量和地下水位情況，及時 調整降水井運行的井數(shù)和運行時間，在保證基坑安全和干地施工的前提下，盡可能的 減少地下水的抽水量，即節(jié)約了能源，又能使周圍的環(huán)境影響降低到最小限度。 6.2 井管保護 降水工程貫穿施工的前后，存在較多交叉施工，井管易受破壞，開挖井管部位時， 安排專人指揮，井管四周采用人力挖土。井管應高出地面 30cm，高出部分張貼反光貼 條警示；每口井邊放置標識牌，標明井號、位置、高程及運行人員姓名。 6.3 降水運行保障措施 （1）人員保障 為保障降水運行的順利實施，建立崗位責任制，明確分工職責，現(xiàn)場配備負責人 1 人、電工 2 人（每班） 、運行人員 4 人（每班） 、維修人員 2 人（每班） ，人員分工見 下表 。 降水運行人員職責分工表 序號 人員 職責 1 負責人 統(tǒng)一指揮，協(xié)調管理，負責工程降水的運行； 負責降水資料收集整理及數(shù)據(jù)分析； 負責地下水水位實時監(jiān)控。 2 電工 負責施工現(xiàn)場降水電路布置； 負責降水設備、電路系統(tǒng)的檢查工作； 負責電源切換，確保供電系統(tǒng)正常。 3 降水人員 負責水位觀測，原始數(shù)據(jù)收集； 24 小時值班，保護抽水設備； 挖土期間保護水井，防止降水井被破壞； 負責現(xiàn)場巡視，密切注意用電情況，發(fā)現(xiàn)異常立即通知電工； （2）物質保障 為了避免出現(xiàn)因水泵、電纜、水管等問題造成降水中斷的情況，降水運行所涉及 的設備、耗材及配件，均按不低于 2 用 1 備的要求進行配備，降水運行物質派專人負 責，確保降水運行的順利進行。 （3）供電量保障 現(xiàn)場擬布置 30 眼降水井，水泵功率 18.5kw，30 臺水泵同時運行共需 30×18.5=555kw。 現(xiàn)場布置了兩臺變壓器，一臺 630kw 三維立體卷鐵心油浸式電力變壓器；一臺 315kw 箱式變電站，提供電量 630+315=945kw＞555kw，滿足要求，同時現(xiàn)場為降水專門 配備了 4 臺 150kw 的發(fā)電機。能滿足降水井的全數(shù)連續(xù)運行需求。 （4）雙電源保障 現(xiàn)場配備了 4 臺柴油發(fā)電機組，同時電路設計采用雙向閘刀，確保工業(yè)用電與柴 油發(fā)電機供電自由切換。在系統(tǒng)電源停電的情況下，5 分鐘完成備用電源啟動及副恢復 供電工作。 7 降水井施工設備、人員配置 （1） 主要施工設備工器具配置見下表： 主要施工設備、工器具配置表 名稱 型號 單位 數(shù)量 功率（kw） 備注 回旋鉆機 SPC100 臺 2 泥漿泵 / 臺 2 洗井 挖掘機 1m3 臺 1 泥漿池開挖 裝載機 5m3 臺 1 泥漿池回填 電焊機 25kVA 臺 1 井管焊接 （2） 材料匯總表 主要材料匯總表 名稱 型號 單位 數(shù)量 備注 潛水泵 250QJ125-32 臺 50 臺 含備用 濾管 Φ500 m 520 鋼管、井管壁厚 4mm 井壁管 Φ500 m 160 鋼管、井管壁厚 4mm PVC 螺旋管 Φ150 m 172 觀測井用 排水管道 Φ400 m 320 鋼管 濾料 1-5mm m3 140 摻入中粗砂 PVC 6 寸 m 2000 抽水用 水表 Φ150 個 4 測流量 測繩 / m 60 測水位 水泵電纜 3×10+1mm2 m 2000 配電柜電纜 3×120+1×70mm2 m 600 主電纜 3×300+1×120mm2 m 300 手電 / 把 5 ⒊ 人員配置 人員配置見下表： 人員配置表 工種名稱 數(shù)量（人） 備注 鉆井施工 6 管理人員 2 每班組 技術人員 2 每班組 質檢人員 1 運行人員 4 每班組 電工 2 每班組 維修人員 2 每班組 合 計 19 8 質量保證措施 降水井施工是降水工程中關鍵的一個環(huán)節(jié)，如果降水井施工質量不好，將嚴重影 響單井出水量，無法將地下水位降低。反之，如果成井質量特別好，實際的單井出水 量有可能大于設計選定的出水量，使實際的抽水井數(shù)量減少，從而減少運行費用?？?制成井質量主要從以下幾個方面入手： ⑴ 鉆井井位：所有的井位均通過測量定位，并按照測量確定的井位就位鉆機，不 得隨意移動井位，如確需移動時必須經(jīng)技術人員批準后方可移動。 ⑵ 鉆孔垂直度：鉆機安放必須平整，基礎牢固平穩(wěn)，磨盤水平“三點一線” （孔 位、磨盤、大鉤成一垂線）防止鉆成斜孔（控制井孔垂直度 α≤1%） 。 ⑶ 鉆井深度：所有的鉆井深度必須達到設計的深度（H＝h+h1+h2，H-- 控制井孔深 度；h －回填粘土長度，取 2m；h1 －濾管長度；h2－沉淀深度，一般取 0.5～1m） 。 ⑷ 固壁漿液：固壁循環(huán)泥漿采用鉆進中的自造泥漿，鉆進中保持泥漿比重在 1.15～1.25g/cm3 之間。 ⑸ 清孔：終孔深度達到后，即可清孔，調漿宜慢，清孔后泥漿比重在 1.05g/cm3 左右。 ⑹ 井管安裝：井管采用 PVC 花管或鋼管。應確保接口合縫嚴密，濾管外包裹濾網(wǎng)， 接頭處包裹土工布。安裝過程中每隔 6～8m 安裝扶正器，以確保井管不靠井壁。 ⑺ 濾料填投：濾料采用級配良好的米石。濾料要緩慢沿井管四周均勻填入，避免 濾料架空，造成濾料脫節(jié)，進而影響水井的出水量和水質。 ⑻ 洗井：井管安裝完成后，應立即進行洗井。洗井一般采取大降深抽水洗井的方 法。洗井應至少持續(xù) 5～ 6 小時，直至井內(nèi)出清水，基本不含泥沙，且井底沉泥沙不大 于 20cm 為止，以確保洗井質量。 9 安全和文明施工、環(huán)境保護措施 ⑴ 施工人員應按照要求配戴安全帽等保護用品。 ⑵ 鉆機機架架立穩(wěn)固牢靠，防止傾覆造成人員傷亡。 ⑶ 現(xiàn)場施工用電按用電操作規(guī)程施工，非電工不得進行電工操作。 ⑷ 施工工器具必須擺放整齊，不得亂丟亂放。 ⑸ 洗井完成后，泥漿池及時填埋，保持場地平整清潔。 ⑹ 泥漿排往指定的地點，不得隨意棄漿。 第四章 降水施工、運行管理費用 1 鉆井費用 降水井深 30m，開孔直徑 800mm，井管直徑 500mm，采用鋼制花管，每米造價 500 元，則施工費用如下： 30×30×500=45 萬（元） 2 降水井運行費用 水泵選用 QJ250 型潛水泵，單臺功率 18.5kw，均開啟 30 臺，需要連續(xù)降水 8 個月 （除去冬季 4 個月） ，電費 1.0 元/kw，采購水泵 3000 元/臺，運行人員、日常維護、修 理費 80 元/井/天，運行費用估算如下： （30×3000）+（18.5×24×1.0+80 ）×30×30×8=386.28 萬（元） 3 電纜、排水管費用 備用電源、電纜、排水管等預計投入費用 70 萬元。 4 合計費用 45+386.28+70=501.28 萬（元） 。