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(zhì)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(wù) .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(jié)構(gòu)及平面布置 .5 5.2 試驗井及觀測井技術(shù)參數(shù) .6 5.3 降水設(shè)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(shè)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(zhì)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(zhì)參數(shù)成果 .12 第二章 基坑深井降水設(shè)計方案 13 1 降水深度 .13 2 含水層水文地質(zhì)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(jié)構(gòu) .15 8 水泵選型 .15 9 降水供電設(shè)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(shè)施 .20 5.1 變壓器 .20 5.2 備用電源 .20 5.3 電纜敷設(shè) 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(shè)備、人員配置 .21 8 質(zhì)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(shè)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(shè)計街津口閘基坑四周設(shè)置多頭小直徑攪拌樁防滲墻,以攔截地下水,確保基坑 施工期安全。 2015 年 7 月 19 日~2015 年 7 月 21 日我部在街津口閘左側(cè)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(fù)嘗試均無法穿越該層,無法達到設(shè)計深度(底高程 29m) 。 2.2 地質(zhì)條件勘探 2015 年 7 月 1 日~7 月 15 日,我部在導(dǎo)流明渠右側(cè) 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(shè)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?qū)⒌叵滤档偷皆O(shè)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(wù) (1)對成井結(jié)構(gòu)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(cè)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(cè)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(shè)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(jié)構(gòu)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(shù)參數(shù) 試驗井及觀測井技術(shù)參數(shù)詳見下表: 試驗井、觀測井技術(shù)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(shè)備 參考導(dǎo)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(fù)水位,并更換水泵。 (2)二次降深抽水試驗:恢復(fù)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(fù)水位,并更換水泵。 (3)三次降深抽水試驗:恢復(fù)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(fù)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(shè)備器具配置 抽水試驗設(shè)備器具配置表 設(shè)備器具名稱 型號 單位 數(shù)量 回轉(zhuǎn)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(zé),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(jié)束后立即觀測了恢復(fù)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(zhì)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)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(jié)果取影響半徑 R 為 500m,這個結(jié)果也和礫石層的 經(jīng)驗數(shù)值較為接近。 7.3 水文地質(zhì)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(jié)果分析,進行選取水文地質(zhì)參數(shù)。 表 9 水文地質(zhì)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(zhì)參數(shù)將用于下一步閘基坑的深井降水設(shè)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(shè)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(zhì)參數(shù)確定 (1) 滲透系數(shù) K 根據(jù)抽水試驗結(jié)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(jié)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(dǎo)流明渠 滲透對基坑的影響,導(dǎo)流明渠 6 眼降水井繼續(xù)運行,以截斷導(dǎo)流明渠滲水,緩解基坑 降水壓力。考慮基坑補水方向,基坑上、下游側(cè)各布置 9 眼井,間距 21m;左側(cè)布置 7 眼井,間距 18.5m;右側(cè)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(jié)構(gòu) (1)井口 井口應(yīng)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(shè)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(jié)構(gòu)詳見附圖“降水井結(jié)構(gòu)示意圖” 。 8 水泵選型 根據(jù)抽水量、揚程、地質(zhì)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(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)示意圖如下: 圖 9-1 雙向閘刀切換控制箱結(jié)構(gòu)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(shè)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(cè)降水井施工; (2)2015 年 8 月 30 日完成上下游側(cè)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(shè)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(dǎo)流明渠采取 30cm 厚粘土護底,增加防滲性能,降低導(dǎo)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(shè)計位置的基礎(chǔ)上向外移,使圍堰遠離基坑, 降低圍堰外側(cè)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(jié)構(gòu)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(cè)→基坑右側(cè)→基坑上游側(cè)→基坑下游側(cè)。 (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(cè) 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(cè) 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(shè)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(shè) 護筒采用 3mm 鋼板卷制而成,長約 1.2m,直徑約 100cm。可導(dǎo)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(yīng)略大于護筒直徑,坑深 0.8m。護筒中心線應(yīng)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(cè)面應(yīng)鋪設(shè)防滲薄膜,泥漿沉淀后應(yīng)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(qū)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(zhì)情況,并記錄在鉆孔記 錄內(nèi)。鉆至設(shè)計深度后,停鉆進行泥漿置換。 (5)泥漿置換 泥漿置換關(guān)系到成井的質(zhì)量(出水量) ,對防止井壁塌孔也有重要影響,應(yīng)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(shè) 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(shè)計要求,下管時在 濾水管上下兩端各設(shè)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(yīng)牢固、垂直、不透水。濾網(wǎng)搭接寬度 1.0m。 (7)填濾料 井管下設(shè)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(yīng)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(cè)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(shè)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(cè)降水井排出的水直接 通過排水管排入上、下游圍堰外側(cè)。 5 供電設(shè)施 5.1 變壓器 現(xiàn)場布置兩臺變壓器,閘站左側(cè)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(cè)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(shè) 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(diào)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(yīng)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(zé)任制,明確分工職責(zé),現(xiàn)場配備負責(zé)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(zé)分工表 序號 人員 職責(zé) 1 負責(zé)人 統(tǒng)一指揮,協(xié)調(diào)管理,負責(zé)工程降水的運行; 負責(zé)降水資料收集整理及數(shù)據(jù)分析; 負責(zé)地下水水位實時監(jiān)控。 2 電工 負責(zé)施工現(xiàn)場降水電路布置; 負責(zé)降水設(shè)備、電路系統(tǒng)的檢查工作; 負責(zé)電源切換,確保供電系統(tǒng)正常。 3 降水人員 負責(zé)水位觀測,原始數(shù)據(jù)收集; 24 小時值班,保護抽水設(shè)備; 挖土期間保護水井,防止降水井被破壞; 負責(zé)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(zhì)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(shè)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(zhì)派專人負 責(zé),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(shè)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(fù) 供電工作。 7 降水井施工設(shè)備、人員配置 (1) 主要施工設(shè)備工器具配置見下表: 主要施工設(shè)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(shù)人員 2 每班組 質(zhì)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(zhì)量保證措施 降水井施工是降水工程中關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié),如果降水井施工質(zhì)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(zhì)量特別好,實際的單井出水 量有可能大于設(shè)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(zhì)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(shù)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(chǔ)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(shè)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(diào)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(yīng)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(zhì)。 ⑻ 洗井:井管安裝完成后,應(yīng)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(yīng)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(zhì)量。 9 安全和文明施工、環(huán)境保護措施 ⑴ 施工人員應(yīng)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(yù)計投入費用 70 萬元。 4 合計費用 45+386.28+70=501.28 萬(元) 。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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