抽水试验方案

1一任务来源大连地铁三十里堡隧道区间结构施工受到本线第四系孔隙潜水影响，需求取该层地下水水文地质参数。二试验目的通过现场试验获取试验特性曲线，选择适合水文地质条件的计算公式求取水文地质参数，为确定基坑降排水设计方案提供可靠依据，合理优化施工降水方案，保护水资源。三试验任务由于试验场地条件限制，拟针对第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质粘土层进行带观测孔的单井抽水试验。试验场区位置及试验井孔平面布置见附图一。四试验工作布置（一）水文地质钻探工作共布置抽水试验孔1眼，井深暂定33m，实际中钻至震旦系石灰岩终孔，井径Φ600mm，管径Φ219mm(井结构见附图二)；抽水专门观测孔2眼，井深暂定33m，实际中钻至震旦系石灰岩终孔，井径Φ600mm，管径Φ400mm（井结构见附图二），6m间距布设1眼，20m间距布设1眼。（二）抽水试验利用单孔抽水带多个观测孔进行的抽水试验，可精确求取水文地质参数。本次试验在钻孔成井后，利用单孔抽水，同时观测2眼观测井，稳定时间分别为8、16小时，小落程出水量为大落程出水量的1/2—2/3。（三）抽水试验观测频率、精度要求及全部试验工作时间1．抽水试验技术要求抽水试验的布置应满足国家现行规范的规定，同时应观测水位和水量；抽水稳定延续时间不小于8H。抽水结束后应进行恢复水位观测直至稳定。2．静水位观测每小时观测一次，三次所测水位相同或4小时内水位相差不超过2厘米，即为静止水位。23．抽水试验稳定标准动水位无持续上升或下降趋势，若有观测孔则以距抽水主孔最远端的观测孔判定；同时考虑区域该时段的自然水位变化情况，若与区域自然水位变化一致，同样判定稳定。4．水跃值的确定在抽水井外环滤层中安放专门水位观测管，用于观测水跃值。5．观测频率抽水孔、观测孔均按稳定流抽水试验频率进行观测，即开泵前测初始静水位，开泵后第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120分各测一次，之后每隔30分观测一次直至结束。重点观测抽水结束后的恢复水位，按停泵后第1、2、3、4、5、6、、7、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120分进行，之后每隔30分或60分观测一次直至稳定。当水位变化与区域自然水位变化一致时，判定稳定。6．观测精度水位观测采用水位计观测，抽水孔观测读数应精确到厘米，流量计采用水表计量，读数精确到0.1立方米。7．全部抽水试验工作所需时间为12天。（四）水质化验本次水质化验分析项目主要是为地下水是否可以回灌进行水质评价，同时对建筑物侵蚀性进行评价。抽水试验完成后取全分析水样1件。分析项目：PH值、酸度、碱度、游离CO2、侵蚀性CO2、矿化度、硬度、溶解氧、导电率、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、NH4+、Cl-、SO42-、HCO3-、NO3-、OH-及有机质。(五）求取水文地质参数根据试验资料采用稳定流法进行计算求参。1．求参原则（1）利用现场实际观测孔资料计算渗透系数K、影响半径R；（2）参数计算公式的选择应符合抽水试验场地的水文地质适用条件；（3）选择接近设计降水深度的水位降深值，并考虑水跃值对计算结果的影响，计算水文地质参数。2．求参方法潜水完整井稳定流抽水确定水文地质参数3)2()lg(lg733.0（1）在有两个观测孔的情况下，K可由下式计算：))(2()lg(lg733.0212112SSSSHrrQK（2）其中参数为：Sw、S1、S2——抽水井、观测孔的水位降深值（米）；Q——抽水井稳定涌水量（米3/日）；K——渗透系数（米/日）；H——静止水位高度（米）；R——影响半径（米）；rw——抽水孔半径（米）；r1、r2——观测孔至抽水孔的距离（米）。（3）潜水含水层影响半径计算公式在有两个观测孔的情况下（具有条件Rrrw178.0），R可由下式计算：)2)((lg)2(lg)2(lg2121122211SSHSSrSHSrSHSRR——影响半径（米）；H——静止水位高度，（米）；S1、S2——观测孔的水位下降值（米）；r1、r2——观测孔至抽水孔的距离（米）。（六）提交成果1．野外工作结束后全部转入室内资料整理，对试验资料整理，绘制各种求参图表。2．根据勘察区水文地质条件合理选择公式进行水文地质参数的计算。3．提交完成工作量表、抽水试验综合成果表及水质分析成果表。4．资料、参数进行汇总，编制、印刷报告，按时提交成果。五钻探工程设计与施工组织（一）钻探设备根据设计要求，试验井深暂定33m，选用1台反循环钻机；100KW发电机1台；4压风机（12m3/min）1台。（二）施工方法及技术要求1.钻探设计：此次工程的井孔结构见附图二。2.施工方法：采用冲击钻进。3.施工过程：根据井孔所在地地层岩性特征进行施工，施工流程见下图。（1）抽水试验主孔（2）观测孔4.具体施工过程如下：（1）通路、通电、通水，挖泥浆坑；平整现场，钻机进场安装，作好钻进前的准备工作。（2）技术交底，组织机台人员，对照水试验孔设计书，说明地层特征、含水层的位置及施工技术、质量、安全等要求。（3）采用开终孔一径到底，确定成井深度。（4）下管准备工作，包括换浆、井管排列设计、成井设计、排管、拉板焊接及电、气焊准备工作。（5）按照设计下入井壁管和滤水管。（6）所有井管下入到位后，按设计填入砾料规格2-4mm，填砾高度须高出含水层顶板1--2米，填砾过程中随时测量砾料高度。（7）填料达到设计深度后，采用优质粘土球止水，厚度不低于3米，上部现场取土回填。封孔：依据设计在适当层段，采用粘土球封孔止水，厚度不小于2米。钻机就位技术交底终孔换浆Φ600钻进下管Φ219粘土止水填砾洗井试验观测、回填钻机就位技术交底终孔换浆Φ600钻进下管Φ219粘土止水填砾洗井抽水试验观测、回填5（8）拉活塞或压风机洗井，至水清后，下入水泵进行试抽水。（9）洗井达到要求后，做抽水试验，稳定时间为8、16小时。（10）取水质全分析样。（11）抽水试验结束后，进行井口保护，根据需要的改成长期监测孔，不用的进行技术回填，恢复原状地貌。5．技术要求（1）井径与井管：抽水主孔，孔深暂定33米，孔径ф600mm，管径ф219mm，下入桥式滤水管和焊接卷皮钢管。观测孔，孔深暂定33米，孔径ф600mm，下入ф400mm无砂水泥管。（2）垂直度：井孔、井管要求垂直。（3）封孔：用粘土球封孔，厚度不小于2米。也可根据实际地层情况，选择合理位置封孔。（4）过滤器与砾料：过滤器为桥式滤水管，孔隙率为15%左右。砾料规格根据地层颗粒大小设计为2-4mm。（5）取芯：试验孔每2米捞取砂样一个，变层加取，钻进过程中要记录孔壁坍塌、漏砂等异常现象。（6）校正孔深：终孔校正孔深一次，误差小于2‰。（7）洗井：终孔后采用拉活塞和压风机洗井。（8）抽水试验：洗井至水清砂净后，进行抽水试验。抽水前应先进行静止水位的观测。（三）工程进度安排与工期施工前期准备时间2天。人工挖探孔3天。本次钻探施工计划安排1台钻机施工，成井时间为9天。施工时间共计14天。（四）质量保证措施为保证钻孔施工的质量，特制订质量与安全保证制度及措施。1质量保证制度（1）根据大连地铁施工的质量目标，各组必须制订质量管理细节，明确各项规章制度，明确操作工艺规程。（2）建立质量控制系统，严格按照ISO9001质量体系进行控制，从项目部到各组6形成全面质量控制网，充分发挥质量控制人员的作用。（3）熟练掌握专业技术，树立质量第一的观念，正确处理质量与进度、质量与效益的关系。2．质量保证措施施工前根据设计及技术要求，对施工机台进行技术交底。交底时必须做到：各项技术细节详尽清楚，尤其是关键工序、特殊施工步骤要重点进行说明，以达到交底双方均无异议。（1）施工中技术人员要负责现场技术监督，尤其对关键工序要做到：检查认真、验收仔细。在检查中发现不符合技术质量要求的施工问题，应立刻停工整改，确保施工质量。（2）钻孔验收后要对技术资料及时进行整理、检查、分析，以便尽早发现施工中存在的问题，并进行技术补救。施工中所用的设备，必须在施工前认真检修，确保性能可靠，运转正常，在阶段施工完毕后及时进行阶段保养、检修，为下一步工作做好充分准备。（3）工程所用材料在进场、入井前各检查一次，严把质量关，保证工程所用材料符合设计要求。（4）在施工中如发现异常情况，及时向有关方面汇报、处理。（五）安全保证措施（1）执行《安全生产责任制》，要认真贯彻：“安全第一，预防为主”的安全生产方针，保证施工人员的安全及设备的完好率。（2）项目经理对工程安全生产全面负责，机长是第一责任人，对机台的安全，要认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，保证施工者的安全健康及设备的完好。（3）钻机安装平稳、周正、纲绳的安装符合要求；现场管材、工具、杂物码放整齐、不妨碍操作。（4）各种电器的使用必须符合规程要求，确保施工用电安全。电线、电缆绝缘情况要良好，遇裸露导线或接头松动应立即修复、更换；设配电柜或箱装有漏电保护装置；动力线、照明线布局合理。（5）施工人员上岗前、上岗后不准喝酒，进入现场必须戴安全帽，上塔系好安全带。（6）施工现场的特种操作，如：电工、焊工等必须持证上岗，严禁无证上岗。7（7）电焊机外壳完好；防罩牢固，焊把线无破损裸露，绝缘良好。（8）施工现场必须准备符合要求的灭火器材，设立防火安全员。使用电气焊时周围不得有易燃物品。（9）现场严禁使用明火。（10）施工现场设立“施工现场”危险警示牌，严禁闲杂人员入场参观。（六）文明施工（1）设置安全生产、文明施工标语；（2）施工现场要勤消毒、勤打扫，保持清洁卫生，（3）保持场地平整，各类物品堆放整齐，保持道路畅通；（4）施工泥浆要及时拉走，避免污染街道；（5）施工现场严禁随地大小便，无固定厕所时，要选择适当地点搭建临时设施。（6）对钻机等设备要及时清扫，保持钻机的干净整洁。