降水試驗方案

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)和山陽區(qū)，施工總長度 4.3km ，樁號范圍 33+700 38+000 。主要包括長度 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)度等級為 C20 ，抗凍標(biāo)號 F150 ，抗?jié)B

2、標(biāo)號 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，見表21。表 21焦作站水文氣象資料統(tǒng)計成果表月份（月）平觀測項目合計極值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)合本工程實際情況，以及進(jìn)度計劃安排、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)行井點降水，沿渠道中心布置。三、編制依據(jù)及試驗?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： 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規(guī)程 （ SL 320-2005 ）；6、水文地質(zhì)手冊。3.2 試驗?zāi)康?、通過抽水試驗施工，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、通過抽水試驗了解含水層富水性、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)測基坑降水的實際涌水量，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、試驗規(guī)劃因本項目為線路工程， 全線長 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)計開挖底一下，施工時需根據(jù)現(xiàn)場復(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 個單井抽水試驗， 分別位于 34+500 、35+000 、35+900位置。五、抽水試驗井的設(shè)置與結(jié)構(gòu)5.1 抽水試驗井的設(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 口觀測井，具體見單井抽水試驗井布置圖。抽水井觀測井觀測內(nèi)容Y1G1、G2 、G3水位降深、出水量、回水時間Y2G4、G5 、G6水位降深、出水量、回水時間Y3G7、G8 、G9水位降深、出水量、回水時間5.2 抽水試驗井結(jié)構(gòu)試驗位置34+50035+01035+900備注精品資料_井深17m15m13m內(nèi)徑30cm30cm30cm抽過濾管下 1m 為沉淀過濾管下 1m 為沉淀過濾管下 1m 為沉淀水井結(jié)構(gòu)管，井壁外側(cè)過濾管管，井壁外側(cè)過濾管管，井壁外側(cè)過濾管段填充過濾料段填充過濾料段填充過濾料井深16 5m14 5m12 5m直徑59mm5

9、9mm59mm井距詳單井抽水試驗井布置圖觀測井過濾管下 1m 為沉淀過濾管下 1m 為沉淀過濾管下 1m 為沉淀結(jié)構(gòu)管，井壁外側(cè)過濾管管，井壁外側(cè)過濾管管，井壁外側(cè)過濾管段填充過濾料段填充過濾料段填充過濾料六、試驗操作及方法本試驗為單井抽水試驗，采用定流量的非穩(wěn)定流抽水試驗法。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成果報告。6.1 抽水井、觀測井的鉆探抽水井和觀測井根據(jù)孔位布置圖結(jié)合現(xiàn)場情況確定，造孔時，先鉆造抽水孔后鉆造觀測孔，鉆探完成后應(yīng)測量各孔（管）口的坐標(biāo)、高程?？變?nèi)所有測探、過濾器等的安裝，均應(yīng)從統(tǒng)一固定基點算起。1、鉆機(jī)就位：按照選定的抽水井和觀測井的

10、孔位（參見附圖），架設(shè)鉆井機(jī)具，并做好施鉆前的準(zhǔn)備工作（如井管、砂礫料的采購等）。2、鉆進(jìn)清孔：鉆進(jìn)前量好鉆具總長度，精確計算出機(jī)上余尺，控制鉆進(jìn)深度。鉆精品資料_進(jìn)中要對地層進(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。鉆孔完成后及時進(jìn)行清孔，清除孔內(nèi)余土，保證孔底高程達(dá)到設(shè)計標(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個小時，測定抽水井內(nèi)水位及觀測井內(nèi)水位變化，等水位恢復(fù)后，進(jìn)行正式抽水試驗。8、抽水需要每天派人24 小時現(xiàn)場值班，并按下表格式做好抽水記錄。6.2 抽水水位觀測觀測時間開始按開泵后抽水井中的水位觀測間隔為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 1 次，至 480min 后每隔 60min 觀測 1 次，至 1200min 后每隔 2h 觀測 1 次，直至抽水停止。試驗過程中，詳細(xì)記載所發(fā)生的有關(guān)情況，隨時檢查各種觀測記錄，并現(xiàn)場繪制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)定時段內(nèi)的平均值） 。精品資料_當(dāng) Qs 曲線反常時，分析和查明原因，必要時進(jìn)行重做。根據(jù)現(xiàn)場實測的水位降深資料，運用配線法，直線圖解法、水位恢復(fù)法估算含水層參數(shù)，根據(jù)實際情況得出建議降水方案設(shè)計選

13、用的含水層參數(shù)，根據(jù)實際情況得出建議降水方案設(shè)計選用的含水層參數(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。抽水試驗結(jié)束后，立即同步觀測抽水孔和觀測孔的恢復(fù)水位，觀測時間同抽水試驗一樣，并且測量孔深和復(fù)測各孔（管）高程。6.3 抽水水量觀測水量觀測：采用流量表讀數(shù)，若發(fā)現(xiàn)水量過小而水位降低緩慢，可考慮改用流量較小的水泵，流量觀測次數(shù)與地下水位觀測同步。在整個抽水試驗的過程中，抽水井的出水量應(yīng)保持常量，若前后兩次觀測的流量變化超過±5% 時，應(yīng)及時調(diào)整。根據(jù)實際出水量合理調(diào)整施工階段的井結(jié)構(gòu)、數(shù)量。七、抽水試驗資源配置1、 人力資源配置編

14、號工種數(shù) 量備 注1管理人員32技術(shù)人員6負(fù)責(zé)測量、布孔、記錄等3技工6打井造孔4普工12打井、抽水及試驗的相關(guān)工作2、 機(jī)械設(shè)備配置編號機(jī)械名稱規(guī)格型號數(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 臺備用4電測水位計105水表3八、試驗資料整編1、滲透系數(shù)計算根據(jù)記錄數(shù)據(jù)依據(jù)建筑施工計算手冊（第二版）第三章中土的滲透系數(shù)計算公式進(jìn)行計算，見下式：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)高算起完全井的動水位（m）；h1- 觀測井的水位（ m）；S-抽水井的水位降低值（ m ）；S1- 觀測井的水位降低值（m）；H-含水層厚度（ m）。2、影響半徑計算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：時間， d；u：給水度3、抽水試驗成果報告將現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了匯編，包括抽水孔水位觀測記錄、觀測孔水位觀測記錄、流量觀測記錄、水位恢復(fù)記錄等。根據(jù)現(xiàn)場資料整理繪制Q-s 曲線、 s-t 曲線、 s-lgr 及h2-lg(1+tk/Tt) 曲線等。

16、通過試驗取得計算參數(shù)的原始資料，包括鉆孔柱狀圖等，再依據(jù)試驗數(shù)據(jù)計算出滲透系數(shù)、降水半徑等試驗成果，將試驗成果編寫試驗報告上報至監(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)，磨盤水平“三點一線”，（孔位、磨盤、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)真實可靠，在測繩下端部系上浮球，確保測繩下端部正處于水平面。4、嚴(yán)格按照方案要求的時間間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。5、安排人員 24 小時值班，正確如實記錄所需要數(shù)據(jù)填寫記錄表格。9.2 安全保證措施1、施工現(xiàn)場嚴(yán)禁私拉亂接電源，非電工不得從事電氣作業(yè)。2、現(xiàn)場的照明線路必須絕緣良好，布線整

17、齊且應(yīng)相對固定，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)常有車輛通過之處，懸掛高度不得小于5m 。3、行燈電壓不得超過36v ，在潮濕地點工作時，行燈電壓不得超過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)平臺必須平整堅實牢固，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）觀測井安裝記錄表4）鉆孔水位觀測記錄表5）抽水試驗觀測記錄表6）穩(wěn)定流單孔抽水試驗參數(shù)