降水試驗(yàn)方案

1、_一、工程概況南水北調(diào)中線一期工程總干渠焦作1 段 2 標(biāo)工程位于河南省焦作市解放區(qū)和山陽(yáng)區(qū)，施工總長(zhǎng)度 4.3km ，樁號(hào)范圍 33+700 38+000 。主要包括長(zhǎng)度 3526m 的明渠、普濟(jì)河渠倒虹、閆河渠倒虹、1 座退水閘、 4 座公路橋梁、焦作管理處、1 座排污廊道、8 座抽排泵站等。渠道為梯形斷面， 渠底寬度為 21m ，渠底高程 98.574m 98.113m ，渠道內(nèi)外邊坡為 1:2 ，一級(jí)馬道 (堤頂 )寬 5.0m ，渠道縱比降為 1/29000 。全渠段采用混凝土襯砌，渠坡厚度 12cm ，渠底厚度 10cm ?；炷烈r砌強(qiáng)度等級(jí)為 C20 ，抗凍標(biāo)號(hào) F150 ，抗?jié)B

2、標(biāo)號(hào) W6 。全渠段采用復(fù)合土工膜防滲。在渠底及渠坡防滲復(fù)合土工膜下均鋪設(shè)保溫板防凍層。二、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)該標(biāo)段在新莊恩村工程地質(zhì)段內(nèi)，粘性土均一結(jié)構(gòu)，地層巖性主要為重粉質(zhì)壤土和粉質(zhì)粘土（ alplQ1 4 ），地表斷續(xù)分布有一層人工填土。該段以半挖半填為主，挖方深度一般 27m ，最大挖深 8m ，渠坡巖性主要由重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土（alplQ1 4 ）組成。根據(jù)焦作地面氣象觀測(cè)站， 段內(nèi)最早地面穩(wěn)定凍結(jié)初日在 12 月 9 日，終日 2 月 19 日，歷年最大凍土深度 19cm ；霜凍初日最早為 10 月 17 日，終日最晚為 4 月 3 日，并觀測(cè)有多年各月平均降雨量和降雨日數(shù)、 多

3、年各月平均氣溫、 各月平均最高和最低氣溫、極端最高、最低氣溫、多年各月平均風(fēng)速、最大風(fēng)速等資料，見(jiàn)表21。表 21焦作站水文氣象資料統(tǒng)計(jì)成果表月份（月）平觀測(cè)項(xiàng)目合計(jì)極值123456789101112均多年各月平均降雨量（mm ） 6.89.422.627.344.476.4148.0 108.361.837.917.97.6568.4精品資料_多年各月平均降水日數(shù)（d ）2.73.75.15.76.67.611.510.68.26.34.22.574.7多年各月平均氣溫表（ ） 1.0 3.8 9.0 16.4 21.9 26.5 27.5 26.4 22.0 16.2 9.0 3.115.

4、2多年各月平均最高氣溫（ ） 5.9 9.0 14.5 22.1 27.6 32.1 31.9 30.8 27.2 21.9 14.4 8.220.5多年各月平均最低氣溫（ ） -3.2 -0.7 4.1 10.9 16.0 20.9 23.4 22.4 17.2 11.1 4.3 -1.210.4多年各月極端最高氣溫（ ） 18.8 25.4 29.8 35.0 39.3 43.3 40.4 39.0 37.7 35.9 27.0 24.643.3多年各月極端最低氣溫（ ）-13.2 -17.8 -5.8 -1.3 6.6 12.6 15.9 11.8 6.2 -0.8 -7.3 -16.3

5、-17.8多年各月平均風(fēng)速（ m/s ） 2.2 2.3 2.6 2.7 2.6 2.5 2.3 2.0 1.9 2.0 2.3 2.42.3多年各月最大風(fēng)速（ m/s ） 13.0 15.3 18.0 16.3 18.0 22.0 14.7 15.0 12.0 13.7 12.0 15.022.0最大凍土深度（ cm ）1919因此，結(jié)合本工程實(shí)際情況，以及進(jìn)度計(jì)劃安排、施工技術(shù)要求，本標(biāo)段主渠道降水?dāng)M采取管井法進(jìn)行井點(diǎn)降水，沿渠道中心布置。三、編制依據(jù)及試驗(yàn)?zāi)康?.1 編制依據(jù)1、南水北調(diào)中線一期工程總干渠焦作1 段第二施工標(biāo)段施工招標(biāo)文件（合同編號(hào)： ZXJ/SG/HYD-006 ；2、

6、南水北調(diào)中線一期工程焦作1 段第二標(biāo)段渠道施工圖；3、南水北調(diào)中線一期工程焦作1 段第二標(biāo)地質(zhì)總斷面圖；4、建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范 （JGJ/T111-98 ）；5、水電水利工程鉆孔抽水試驗(yàn)規(guī)程 （ SL 320-2005 ）；6、水文地質(zhì)手冊(cè)。3.2 試驗(yàn)?zāi)康?、通過(guò)抽水試驗(yàn)施工，選取合適的井型結(jié)構(gòu)等有關(guān)抽水井的參數(shù)。精品資料_2、通過(guò)抽水試驗(yàn)了解含水層富水性、查明含水層的地層結(jié)構(gòu)、復(fù)核含水層的滲透系數(shù)。獲取本地段綜合地層滲透系數(shù)K ，影響半徑 R 等。3、確定單井出水量、干擾情況下的出水量，預(yù)測(cè)基坑降水的實(shí)際涌水量，并根據(jù)涌水量和降深之間的關(guān)系選擇合適的基坑降排水方案及降水深度及井間距

7、。四、試驗(yàn)規(guī)劃因本項(xiàng)目為線路工程， 全線長(zhǎng) 4.3 ，沿線地下水位深度不均勻， 根據(jù)地質(zhì)剖面圖，33+700 34+800 段地下水位高于渠底高程2.5 4m ；34+800 35+900 段地下水位高于渠底高程0 2.5m ；35+900 36+500 段地下水位于渠道底附近。閆河倒虹吸出口段至 38+000 地下水位基本在渠道設(shè)計(jì)開(kāi)挖底一下，施工時(shí)需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)勘情況確定是否采用排水措施。據(jù)此，標(biāo)段內(nèi)擬定做 3 個(gè)單井抽水試驗(yàn)， 分別位于 34+500 、35+000 、35+900位置。五、抽水試驗(yàn)井的設(shè)置與結(jié)構(gòu)5.1 抽水試驗(yàn)井的設(shè)置分別在 34+500 、35+010 、35+900

8、渠道中心位置布置3 口抽水井，每口抽水井附近布置 3 口觀測(cè)井，具體見(jiàn)單井抽水試驗(yàn)井布置圖。抽水井觀測(cè)井觀測(cè)內(nèi)容Y1G1、G2 、G3水位降深、出水量、回水時(shí)間Y2G4、G5 、G6水位降深、出水量、回水時(shí)間Y3G7、G8 、G9水位降深、出水量、回水時(shí)間5.2 抽水試驗(yàn)井結(jié)構(gòu)試驗(yàn)位置34+50035+01035+900備注精品資料_井深17m15m13m內(nèi)徑30cm30cm30cm抽過(guò)濾管下 1m 為沉淀過(guò)濾管下 1m 為沉淀過(guò)濾管下 1m 為沉淀水井結(jié)構(gòu)管，井壁外側(cè)過(guò)濾管管，井壁外側(cè)過(guò)濾管管，井壁外側(cè)過(guò)濾管段填充過(guò)濾料段填充過(guò)濾料段填充過(guò)濾料井深16 5m14 5m12 5m直徑59mm5

9、9mm59mm井距詳單井抽水試驗(yàn)井布置圖觀測(cè)井過(guò)濾管下 1m 為沉淀過(guò)濾管下 1m 為沉淀過(guò)濾管下 1m 為沉淀結(jié)構(gòu)管，井壁外側(cè)過(guò)濾管管，井壁外側(cè)過(guò)濾管管，井壁外側(cè)過(guò)濾管段填充過(guò)濾料段填充過(guò)濾料段填充過(guò)濾料六、試驗(yàn)操作及方法本試驗(yàn)為單井抽水試驗(yàn)，采用定流量的非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)法。工作流程：鉆機(jī)就位鉆孔成孔清孔下井管填礫料洗井試抽水正式抽水記錄試驗(yàn)成果報(bào)告。6.1 抽水井、觀測(cè)井的鉆探抽水井和觀測(cè)井根據(jù)孔位布置圖結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況確定，造孔時(shí)，先鉆造抽水孔后鉆造觀測(cè)孔，鉆探完成后應(yīng)測(cè)量各孔（管）口的坐標(biāo)、高程?？變?nèi)所有測(cè)探、過(guò)濾器等的安裝，均應(yīng)從統(tǒng)一固定基點(diǎn)算起。1、鉆機(jī)就位：按照選定的抽水井和觀測(cè)井的

10、孔位（參見(jiàn)附圖），架設(shè)鉆井機(jī)具，并做好施鉆前的準(zhǔn)備工作（如井管、砂礫料的采購(gòu)等）。2、鉆進(jìn)清孔：鉆進(jìn)前量好鉆具總長(zhǎng)度，精確計(jì)算出機(jī)上余尺，控制鉆進(jìn)深度。鉆精品資料_進(jìn)中要對(duì)地層進(jìn)行描述，明確含水層的確切層位和巖性。鉆孔嚴(yán)格控制井孔垂直度（1），保證井孔孔徑上下一致。鉆孔完成后及時(shí)進(jìn)行清孔，清除孔內(nèi)余土，保證孔底高程達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高。3、下井管：井管應(yīng)平穩(wěn)入孔，以免脫落，為了保證井管不貼靠在井壁上，使井管外有一定的填砂礫寬度，在井管上下各加一組扶正器，保證井管外側(cè)的填砂礫間隙。下管要準(zhǔn)確到位， 自然落下，不可強(qiáng)力壓下。 下好井管后， 校正井管使其居中并臨時(shí)固定。4、填砂礫料：井管固定好后，在井管外側(cè)

11、回填砂礫料。5、封口：為了防止上部泥漿及降水直接流入砂礫料內(nèi)影響成井質(zhì)量，在砂礫料灌填結(jié)束后，在井口外圍區(qū)域回填粘土進(jìn)行封口。6、洗井洗井采用活塞和空壓機(jī)聯(lián)合洗井方法，洗井要求達(dá)到井內(nèi)出清水， 基本不含砂為止。7、下泵試抽洗井結(jié)束后，待水位恢復(fù)再按設(shè)計(jì)位置下沉水泵，下入位置宜在井管下半部分即8-10m 深的位置，以保證足夠的降深。試抽前，先連接好排水管道及電源線路，試抽3個(gè)小時(shí)，測(cè)定抽水井內(nèi)水位及觀測(cè)井內(nèi)水位變化，等水位恢復(fù)后，進(jìn)行正式抽水試驗(yàn)。8、抽水需要每天派人24 小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)值班，并按下表格式做好抽水記錄。6.2 抽水水位觀測(cè)觀測(cè)時(shí)間開(kāi)始按開(kāi)泵后抽水井中的水位觀測(cè)間隔為1、2、3、4、6、

12、8、10、15、20 、25 、30、40 、50 、60、90、120min ，以后每間隔 30min 觀測(cè) 1 次，至 480min 后每隔 60min 觀測(cè) 1 次，至 1200min 后每隔 2h 觀測(cè) 1 次，直至抽水停止。試驗(yàn)過(guò)程中，詳細(xì)記載所發(fā)生的有關(guān)情況，隨時(shí)檢查各種觀測(cè)記錄，并現(xiàn)場(chǎng)繪制Qs 曲線、 s t 曲線、Qs 曲線與 qs 曲線（ q 為單位降深涌水量， Q、s、q 均為穩(wěn)定時(shí)段內(nèi)的平均值） 。精品資料_當(dāng) Qs 曲線反常時(shí)，分析和查明原因，必要時(shí)進(jìn)行重做。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的水位降深資料，運(yùn)用配線法，直線圖解法、水位恢復(fù)法估算含水層參數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況得出建議降水方案設(shè)計(jì)選

13、用的含水層參數(shù)，根據(jù)實(shí)際情況得出建議降水方案設(shè)計(jì)選用的含水層參數(shù)，包括：滲透系數(shù)K、導(dǎo)水系數(shù) T、壓力傳導(dǎo)系數(shù)a、貯水系數(shù) S、越流因素 B、影響半徑 R。抽水試驗(yàn)結(jié)束后，立即同步觀測(cè)抽水孔和觀測(cè)孔的恢復(fù)水位，觀測(cè)時(shí)間同抽水試驗(yàn)一樣，并且測(cè)量孔深和復(fù)測(cè)各孔（管）高程。6.3 抽水水量觀測(cè)水量觀測(cè)：采用流量表讀數(shù)，若發(fā)現(xiàn)水量過(guò)小而水位降低緩慢，可考慮改用流量較小的水泵，流量觀測(cè)次數(shù)與地下水位觀測(cè)同步。在整個(gè)抽水試驗(yàn)的過(guò)程中，抽水井的出水量應(yīng)保持常量，若前后兩次觀測(cè)的流量變化超過(guò)±5% 時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整。根據(jù)實(shí)際出水量合理調(diào)整施工階段的井結(jié)構(gòu)、數(shù)量。七、抽水試驗(yàn)資源配置1、 人力資源配置編

14、號(hào)工種數(shù) 量備 注1管理人員32技術(shù)人員6負(fù)責(zé)測(cè)量、布孔、記錄等3技工6打井造孔4普工12打井、抽水及試驗(yàn)的相關(guān)工作2、 機(jī)械設(shè)備配置編號(hào)機(jī)械名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù) 量備注1水井鉆機(jī)SPJ-3002打井造孔精品資料_2發(fā)電機(jī)50kw2備用3潛水泵QS40-25-5.55抽水 ,2 臺(tái)備用4電測(cè)水位計(jì)105水表3八、試驗(yàn)資料整編1、滲透系數(shù)計(jì)算根據(jù)記錄數(shù)據(jù)依據(jù)建筑施工計(jì)算手冊(cè)（第二版）第三章中土的滲透系數(shù)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，見(jiàn)下式：K=0.73Q （lgr1-lgr ） /(h12 -h2)=0.73Q(lgr1-lgr)/(2H-S-S1)(S-S1)式中K-滲透系數(shù)（ m/d ）；Q- 抽水量（ m3

15、/d ）；r-抽水井半徑（ m）；r1- 觀測(cè)井至抽水井的距離（m）；h-由抽水井底標(biāo)高算起完全井的動(dòng)水位（m）；h1- 觀測(cè)井的水位（ m）；S-抽水井的水位降低值（ m ）；S1- 觀測(cè)井的水位降低值（m）；H-含水層厚度（ m）。2、影響半徑計(jì)算R3KHtu式中R：影響半徑， m；K：滲透系數(shù)， m/d ；精品資料_H：潛水含水層厚度， mt：時(shí)間， d；u：給水度3、抽水試驗(yàn)成果報(bào)告將現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了匯編，包括抽水孔水位觀測(cè)記錄、觀測(cè)孔水位觀測(cè)記錄、流量觀測(cè)記錄、水位恢復(fù)記錄等。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)資料整理繪制Q-s 曲線、 s-t 曲線、 s-lgr 及h2-lg(1+tk/Tt) 曲線等。

16、通過(guò)試驗(yàn)取得計(jì)算參數(shù)的原始資料，包括鉆孔柱狀圖等，再依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出滲透系數(shù)、降水半徑等試驗(yàn)成果，將試驗(yàn)成果編寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告上報(bào)至監(jiān)理單位。九、保證措施9.1 技術(shù)保證措施1、鉆機(jī)基礎(chǔ)牢固平穩(wěn)，磨盤(pán)水平“三點(diǎn)一線”，（孔位、磨盤(pán)、大鉤成一垂線） 。2、鉆孔嚴(yán)格控制井孔垂直度（ 1），保證井孔孔徑上下一致。3、為保證數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，在測(cè)繩下端部系上浮球，確保測(cè)繩下端部正處于水平面。4、嚴(yán)格按照方案要求的時(shí)間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。5、安排人員 24 小時(shí)值班，正確如實(shí)記錄所需要數(shù)據(jù)填寫(xiě)記錄表格。9.2 安全保證措施1、施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)禁私拉亂接電源，非電工不得從事電氣作業(yè)。2、現(xiàn)場(chǎng)的照明線路必須絕緣良好，布線整

17、齊且應(yīng)相對(duì)固定，并經(jīng)常檢查維修，照明燈懸掛高度應(yīng)在距離地面2.5m 以上，經(jīng)常有車(chē)輛通過(guò)之處，懸掛高度不得小于5m 。3、行燈電壓不得超過(guò)36v ，在潮濕地點(diǎn)工作時(shí)，行燈電壓不得超過(guò)12v ，行燈必須帶有防護(hù)網(wǎng)罩。精品資料_4、水泵電源線路不得破損，裸露線芯，以及接近熱源和直接綁在金屬構(gòu)件上。5、施工現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備和線路（包括照明等）應(yīng)配裝觸電保護(hù)器，以防止因潮濕漏電和絕緣損壞引起觸電及設(shè)備事故。6、鉆機(jī)平臺(tái)必須平整堅(jiān)實(shí)牢固，滿足最大負(fù)荷1.3 1.5 倍的承載安全系數(shù)，鉆架腳周邊一般情況要保證有50 100cm 的安全距離，臨空面必須設(shè)置安全圍欄。7、必須嚴(yán)格遵守先立鉆架后裝機(jī)，先拆機(jī)后拆鉆架，立架應(yīng)從下而上，拆架從上而下的原則。十、附錄1、附記錄表：1）基本技術(shù)資料記錄表2）抽水井安裝記錄表3）觀測(cè)井安裝記錄表4）鉆孔水位觀測(cè)記錄表5）抽水試驗(yàn)觀測(cè)記錄表6）穩(wěn)定流單孔抽水試驗(yàn)參數(shù)