抽水试验设计.docx
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黑龙江省干流嫩江干流堤防工程
第七标段
巨宝排水闸站基坑降水
抽水试验
施工单位:湖北水总水利水电工程有限责任公司
二零一六年九月
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主要参加人:
1工程概况
巨宝排水闸站为自排与强排相结合的改建排水闸站,位于巨宝堤防上,桩号为10+877;自排流量21.3m3/s ,强排流量10.08m3/s 。巨宝堤防工程级别 2 级,防洪标准 50 年一遇,防洪水位 162.79m,建筑物级别为 2 级。
1.1 工程任务与规模
根据《泵站设计规范》(GB/T50265-2010)中规定,排水闸站规模属于小(1)型,泵站等别Ⅳ等,泵站建筑物级别为5 级。防洪标准20 年一遇。
巨宝排水闸站为改建泵站,本次改建的主要土建工程由引渠、前池、进水池、泵房、压力水池及自排控制闸门、交通桥等组成,压水池与原排水闸涵洞衔接。
1.2 工程地质及水文地质条件
1.2.1工程地质
巨宝排水闸站位于嫩江左岸漫滩之上,地势较低,地面高程在161.20 ~163.21m。
本次勘察所揭露的地层岩性为第四纪全新统(Q4al+l )及上更新统( Q3al+l )冲积地层,自上而下分述如下。
人工填土 (Qr) :
①1堤身填土:高度 3.0m,主要由低液限粘土填筑,呈可塑状态。
①4杂填土:分布于堤段两侧,厚度 1.6 ~3.2m,主要由杂土充填,松散,稍湿。
第四系全新统冲积层(Q4al+l ):
①低液限粘土:黄色,层厚 0.8 ~2.4m,呈可塑状态,干强度中等,韧性中等,切面稍光滑,微透水~弱透水,分布连续。
①3低液限粘土:灰色,层厚 0.8 ~1.5m,呈软塑~流塑状态,
干强度中等,韧性中等,切面稍光滑,微透水~弱透水,分布连续。
②级配不良细砂:灰黄色,层厚 2.6 ~8.0m,稍湿~饱和、松散
为主,局部稍密,成分以石英、长石为主,中等透水,分布不连续。
③级配不良砾:黄色、灰黄色,部分钻孔揭穿该层,层厚 11.6 ~
13.1m,饱和,稍密 - 中密,成分以花岗岩为主,强透水,分布连续。
③1 级配不良粗砂:灰色,层厚 0.9 ~1.4m,饱和,稍密~中密,成分以石英、长石为主,强透水~分布不连续。
④级配不良粗砂:灰色,未钻穿此层,饱和,稍密~中密,成分
以石英、长石为主,强透水,分布连续。
1.2.2水文地质
本次勘察揭露地下水为第四系孔隙潜水,含水层岩性主要为级配
不良砾、级配不良粗砂、级配不良细砂,地下水初见水位埋深1.6 ~2.5m,静止水位埋深 1.0 ~2.9m,高程在 160.12 ~160.34m。地下水
补给来源主要为大气降水和侧向径流补给,水位年变幅在1.0 ~3.0米,地下水水位呈季节性变化。
排水闸基础坐落于②级配不良细砂、③级配不良砾之上,渗透稳
定条件较差,在动水位作用下易发生流土、管涌现象。施工开挖工程采
用井点法进行施工降水,避免出现基坑流土、管涌。
1.3 主要工程问题
巨宝排水闸站计划于2016 年 9 月开工, 2016 年 11 月主体工程
完工。根据工程地质及水文地质资料,基坑降水拟采用了降水井+潜
水泵的井点降水方式,将基坑地下水位降低至渠底下 1m范围,以保障
开挖边坡的稳定及干地施工条件。根据已有资料和踏勘初步分析,为制
定合理的降水施工方案,需要确定闸站站址处地层的渗透系数。我单位
开展了现场抽水试验,对地层的渗透性开展研究。
2抽(降)水试验内容、方案及技术要求
2.1 试验目的
本项试验工作的主要目的是通过现场抽(降)水试验确定闸站站
址处区域内地层综合渗透系数。通过抽水试验确定地层水文地质参
数,复核降水施工方案报告中的有关参数。
2.2 试验内容
采用多孔抽水试验在不同流量及降深条件下进行抽水试验,观测流量、降深以及水位变化,抽水试验尽可能达到稳定流。根据多孔抽水试
验的试验成果,采用公式法和反演方法求得含水层的综合渗透系数。
2.3 试验方案
2.3.1试验方案主要依据
本次抽降水试验方案主要依据的规程规范:
1)《水利水电工程钻孔抽水试验规程》(SL320-2005);
2) 《供水水文地质勘察规范》(GB50027-2001);
3)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99);
4)《岩土工程勘察规范》(GB50021-94)
2.3.2抽水试验布置
抽水试验设一个降水井和二个观测井,全部为新打井。降水井及观测井在一条直线上,其方向应垂直于地下水流向(垂直于闸站纵向轴线方向),位于闸站主厂房横向轴线下游13.05m 处,抽水井与2 个观测井的距离分别为 13.35m、41.6m。具体布置位置详见附图。
2.3.3降水井及观测井结构
抽水井和观测井井管均为壁厚5mm双壁波纹塑料管,直径400mm。成井开孔直径为 700mm,成孔后将井管用对中器吊放入井中,周围回填
合适的反滤料。打井深度为 20m。
2.3.4抽水试验方案
抽水试验采用多孔抽水试验。以1#井作为降水试验井, 2#井、
3#井作为观测孔进行水位观测。抽水孔内最小降深不宜小于 0.5m,最远
观测孔水位降深不宜小于 0.1m。降水试验中达到稳定降深,即满足抽水
孔内水位波动值小于 3cm或观测井内水位波动值小于 1cm这两个条件,
2 小时后方可停泵,然后记录井水位恢复至初始水位的过程。变换不同
的流量进行三次抽水试验,分别计算渗透系数取平均值作为抽水试验的
最后成果。
2.4 抽水试验技术要求
1)松散含水层抽水孔中的过滤器外壁应设置测压管,其有眼部
分长度应与抽水孔过滤器一致。多孔试验的观测孔,其过滤器长度和
深度都应与抽水孔过滤器长度和深度相同。
2)在试验各次降深中,抽水吸水管口均应放在同一深度。从潜
水含水层中抽水,吸水管口宜放在最大降深动水位以下0.5 ~1.0m
处。