深井降水抽水试验方案概要

引航道深井降水抽水试验方案

一、工程概况

引江济汉工程是一条引长江水到汉江的特大型干渠，是南水北调中线一期工程的一个组成部分。通航工程是结合引水干渠建设沟通长江、汉江中游航线的一项航运工程。工程所在地位于江汉平原中偏西北部，从长江荆江河段引水到汉江兴隆河段，地跨荆州、荆门、潜江三市。

引江济汉通航工程依托于引江济汉干渠，两端另辟有进出口和引航道。进出口处分别布置一座Ⅲ级船闸，船闸最大通航船舶为2×1000t级船队。

引航道进口在长江左岸的荆州市李埠镇龙洲垸，与引水干渠取水口相邻，相距1500m，引航道下游端与引水干渠于设计里程桩号K2+300处汇合。

二、岩土工程条件

1、水文地质

工程区位于长江的一级阶地，主要有两个含水岩组，上部为全新统粘性土相对隔水层，下部为粉细砂、砂卵石孔隙承压水含水岩组。

（1）全新统粘性土相对隔水层：

主要分布于上层粘性土中，包括粘土、粉质粘土及淤泥质粘土及粉土，含水层厚度一般为2～5m，水量不丰富，地下水埋深一般较浅，多为1.8～3.5m，局部地带在某一时段（一般为丰水期）具有弱承压性和弱透水含水性，粘土渗透系数一般为2~3m/d，重力给水度0.3，粉土渗透系数一般在0.061~0.182m/d，平均0.108m/d。其补给来源主要为大气降水的入渗直接补给和长江丰水期河水补给，随季节性变化，雨季水位升高，旱季潜水排泄于长江之中，水位随之降低。排泄途径主要为蒸发和补给河湖水。受含水层分布不稳定及地形地貌的影响，其迳流条件较复杂，迳流方向各异。

（2）上更新统孔隙承压水含水岩组：

主要赋存于下部的粉细砂、砂砾石层中，埋藏于相对隔水的粘性土层之下。含水层厚度随下部砂层及砂砾卵石层的厚度不同而不同，多大于30.0m。其顶板埋深多为5～15m，含水量丰富。承压水的补给来源主要是长江水及上部地表潜水的越流补给。排泄途径主要是枯水期渗入长江和越流补给上部潜水。其承压性随长江水位的影响而变化，随长江水位的升高而增大，距长江由近至远，承压性逐渐降低，水力坡度约为0.07%。

2、地层及物理力学指标

上游引航道沿线地形平坦，开阔，地形多经人工改造为农田，地势略有起伏，分布高程36.80～40.10m，根据设计资料将地层划分为如下：

①层素填土：其成分以粉质粘土为主，褐黄-灰黄色，稍湿，可塑～硬塑状，密实度不均匀，表层含植物根系，层厚0.5～1.0m。

al）：呈灰褐色、黄褐色，饱水，多数呈软塑～可塑状，

②-2层粉质粘土（Q

4

质地细腻，具腥臭味，该层分布普遍。顶板埋深0.5～1.0m（高程36.083～39.155m），分布厚度4.5～19.5m。

al）：呈灰色，饱水，呈流塑状，具腥臭味，呈透

②-3层淤泥质粉质粘土（Q

4

镜式不连续分布，一般厚度1.4~2.2m，在接近长江附近的地段有厚度超过3m的分布层，其余主要零星分布于龙洲垸船闸以南至长江一带的农田中。

al）：灰褐色，饱水，夹薄层粉砂、粉质粘土，不均质，密实，

③层粉土（Q

4

风干易散体，顶板埋深5.1~19.0m（高程18.533~32.147m），一般层厚1.5～4.0m。

al）：灰褐色、青灰色，饱和，稍密～中密，颗粒较细，含较

④层粉细砂（Q

4

多云母碎片。顶板埋深7.2~23.0m（高程14.155~30.047m），一般层厚1.9～12.3m。

al+pl）：多呈灰褐色、杂色，饱和，结构密实，间夹粉细砂层，

⑤层卵石（Q

3

卵石磨园度高，多呈次圆状，分选性较好，磨园度较好。其主要成分为石英和砂质岩，其粒径一般为2～6cm，少数为8～10cm，约占总量的30%～50%，顶板埋深14.0~27.0m（高程10.553~22.694m）。据钻探揭露该层在本区内均未见底。3、主要工程地质问题

（1）开挖边坡问题

引航道开挖后，航道坑壁出露的地层自上而下大致为①层素填土、②-2层粉

质粘土、（航道东侧部分区域有②-3层淤泥质粘土）、③层粉土和④层粉细砂。其中②-2层粉质粘土、④层粉细砂厚度较大，土层高度分别约为5.0~18.0、4.0~13m。粉细砂易产生流动，因此航道边坡开挖严格按照设计要求以1:3的坡度进行开挖，发现有坍塌等情况的坑壁应根据坑壁土体特征可采取支护措施。

（2）基坑涌水涌砂及渗透变形问题

航道底部土体由中等－强透水等级粉细砂和卵石构成，所含的承压水对基坑开挖产生极大的影响。承压水的水头压力能顶裂或冲毁基坑底板，造成突涌现象。基坑突涌将会破坏地基强度，并给施工带来很大的困难，因此，必须采取降水措施。

三、抽水试验方法

1、试验目的

(1) 确定含水层的水文地质参数：主要为渗透系数K、影响半径R等。

(2) 通过测定井孔涌水量及其与水位下降（降深）之间的关系，分析确定含水层的富水程度、评价井孔的出水能力。

(3) 为降水工程设计提供所需的水文地质数据，如影响半径、单井出水量、单位出水量、井间干扰出水量、干扰系数等，依据降深和流量选择适宜水泵型号。

(4) 确定水位下降漏斗的形状、大小及其随时间的增长速度；直接评价降水工程的涌水量。

(5)确保地下水静止水位降至基坑开挖面以下不小于0.5m的降水实施方案2、降水井施工工艺流程

图1：降水井施工工艺流程图

3、抽水试验孔及观测孔的选择

如附图，选择2、3号井为试验井，单井抽水试验选择2号井为抽水主井，3号井为观测井。

4、水井施工

4.1成井

成井施工设备：采用两台CZ-150型冲击钻。 计划成井深度及孔径：40m 、φ500mm

成井工艺：井口埋设护筒（护筒φ600mm ，长 3.0m ，埋设深度约 2.8m ）,采用CZ-150

型冲击钻冲击成孔，考虑在卵砾层中成孔时的井壁稳定，冲击成孔