地下水位分析抽水试验方案

1烟台毅德国际商贸城一期工程C2地块抽水试验施方案企业名称:山东岩土勘测设计研究院有限公司2013年8月24日2目录1工程概况及试验目的2试验场地工程地质及水文地质条件3抽水试验设计与实施4试验资料整理及参数确定方法5报告编写34第一章：工程概述及试验目的1.1工程概述拟建工程位于烟台市芝罘区魁玉南路以西，港城西大街以北，交通便利。场地原为耕地，现已经把部分地表植被清理干净，整体地表标高为16.65-18.44m,其中场地西南侧由于后期人工堆填，地表标高约为21.0m左右。场地地势呈自东向西渐高的趋势。1.2本次抽水试验的目的(1)通过抽水试验施工，选取合适的井型结构等有关抽水井的参数。(2)通过抽水试验了解含水层富水性、查明含水层的地层结构、复核含水层的渗透系数。获取本地段综合地层渗透系数K，影响半径R等。(3)确定单井出水量，预测基坑降水的实际涌水量，并根据涌水量和降深之间的关系选择合适的基坑降排水方案及降水深度及井间距。本次抽水试验依据的主要规程规范：《建筑与市政降水工程技术规范》（JGJ/T111-98）；《岩土工程勘察规范》（GB50021-20012009年版）第二章：试验场地工程地质及水文地质条件2.1场地工程地质条件根据初步工程勘察资料知，场区主要地层划分如下：（1）层素填土该层普遍分布，厚度:0.50～4.20m,平均1.29m；层底标高:13.62～19.51m,平均16.50m；层底埋深:0.50～4.20m,平均1.29m。（2）层细砂,该层局部分布，厚度:1.00～3.60m,平均2.16m；层底标高:12.05～14.74m,平均14.06m；层底埋深:2.20～4.60m,平均2.95m。（3）层粉质黏土，该层局部分布，厚度:1.60～6.90m,平均3.72m；层底标高:9.09～14.87m,平均11.04m；层底埋深:3.00～8.20m,平均6.12m。（3-1）粉土，该层为透镜体状态分布于（3）层中，分布在38、44孔，厚4度:1.20～2.40m,平均1.80m；层底标高:12.11～13.54m,平均12.83m；层底埋深:3.50～4.80m,平均4.15m。（3-2）层中粗砂，该层为透镜体状态分布于（3）层中，分布在44孔，厚度:1.70～1.70m,平均1.70m；层底标高:11.84～11.84m,平均11.84m；层底埋深:5.20～5.20m,平均5.20m。（4）层粉质黏土，该层局部分布，厚度:2.80～8.30m,平均5.41m；层底标高:6.57～14.33m,平均10.69m；层底埋深:3.70～11.30m,平均7.65m。（4-1）层含粘性土砂，该层局部分布，厚度:1.00～3.40m,平均1.47m；层底标高:10.91～12.72m,平均11.79m；层底埋深:5.80～9.50m,平均7.28m。（5）层中粗砂，该层局部分布，厚度:1.20～4.80m,平均2.91m；层底标高:5.91～8.56m,平均6.78m；层底埋深:8.50～11.00m,平均10.23m。（5-1）层粉质黏土，该层局部分布，厚度:0.90～1.50m,平均1.17m；层底标高:7.06～8.11m,平均7.54m；层底埋深:8.90～10.00m,平均9.50m。（6）层碎石该层局部分布，厚度:0.40～1.90m,平均0.91m；层底标高:4.45～12.41m,平均7.14m；层底埋深:6.30～12.40m,平均10.20m。（7）全风化变粒岩，该层局部分布，厚度:0.50～2.50m,平均1.10m；层底标高:4.94～12.62m,平均8.41m；层底埋深:6.80～12.50m,平均10.09m。（8）强风化变粒岩，该层普遍分布，厚度:2.50～18.20m,平均10.51m；层底标高:-11.81～6.04m,平均-2.39m；层底埋深:15.00～28.70m,平均20.18m。（9）中风化变粒岩，该层在勘探范围内未穿透。2.2水文地质条件场地水主要以第四系孔隙潜水和承压水。潜水主要分布于（1）层素填土和（2）层细砂中；承压水主要分布于（5）层中粗砂中。地下水主要接受大气降水的垂直入渗补给和区外地下水侧向径流补给。地下水水位随季节的变化而变化，其水位年动态变化规律一般为：6月份～9月份水位较高，其它月份相对较低。由于勘察期间处于雨季，雨水较充沛，勘察期间测得的稳定水位较高。5勘察期间量测稳定水位情况数据个数稳定水位埋深最小值(m)稳定水位埋深最大值(m)稳定水位埋深平均值(m)稳定水位标高最小值(m)稳定水位标高最大值(m)稳定水位标高平均值(m)660.503.701.1115.5518.6616.64第三章：抽水试验设计与实施3.1抽水井及观测井的设计与布置根据工程要求及现场条件，在整个勘察场地东部布置3眼抽水管井利用旁边已有的勘探孔做观测孔（如勘探孔破坏的，需重新钻探），分别为1#、2#、3#井（见抽水试验井点平面布置图），1#井的观测孔拟采用38#、44#勘探孔；2#井的观测孔拟采用25#、31#勘探孔；3#井的观测孔拟采用64#、54#勘探孔。进行承压含水层完整井的多孔非稳定流抽水试验。抽水井设计：井深（进入风化岩约5.0m）约15.0m，抽水井与观测孔大致在一条直线，其中第一个观测井距抽水井约6.0m,第二个观测井距抽水井约12.0m。井内径300mm，外径400mm,孔径600mm；过滤器采用混凝土滤水管，为淹没式设计；滤料采用1.5～3滤砂。观测井设计：采用旁边勘探孔做观测井，如若现场条件不满足要求，勘探孔需重新钻探进行洗孔并下滤水管，井深（进入风化岩约5.0m）约15.0m。井内径300mm，外径400mm,孔径600mm；过滤器采用混凝土滤水管，为淹没式设计；滤料采用1.5～3滤砂。试验管井结构图：6自然地面井管滤料(1.5-3滤砂)管井结构图3.2抽水试验的方法3.2.1采用多孔非稳定流抽水试验。多孔抽水试验：除在1个钻孔抽水和测量出水量与降深外，还布置观测孔，观测动水位的抽水试验。非稳定抽水试验：抽水过程中，保持出水量固定，观测动水位变化；或保持降深固定，观测出水量变化的抽水试验。抽水设备采用电潜水泵，电源而采用发电机组发电，出水量测量采用三角堰；水位观测采用电测水位计。抽水主井和观测孔的水位使用电测水位计量测，在量测前分别对各个观测尺进行了校核，现场由一名指挥人员专门负责计时和发布观测指令，抽水主井和观测孔的各次观测同一时间进行，基本消除了时间差的误差。3.2.2技术要求（1）对抽水孔进行抽水，旁边勘探孔作为观测孔，分三个水位降深进行相对稳定流抽水试验，三次降深的动水位均不超过含水层顶板，每次降深的差值宜大于1m。第三次水位降深抽水稳定后，进行恢复水位观测。抽水过程中对所有井进行观测，同时记录时间水位降深和出水量。各个水位降深宜采用下列数值。S1=1/6H；S2=1/4H；S3=1/3H或按S3=Smax；S2=2/3S3；S1=1/3S3式中H－承压水层隔水顶板以上水柱高度（m）；S1、S2、S3－分别为三个水位降深值（m）。7(2)稳定延续时间和稳定标准：岩土工程勘察中稳定延续时间一般为8-24h。稳定延续时间是指某一降深下，相应的流量和动水位趋于稳定后的延续时间。稳定标准：在稳定时间段内，涌水量波动值不超过正常流量的5%，主孔水位波动值不超过水位降低值的1%，观测孔水位波动值不超过2-3cm。若抽水孔、观测孔动水位与区域水位变化幅度趋于一致，则为稳定。（3）静止水位观测：试验前对自然水位要进行观测。一般地区每小时测定一次，三次所测水位值相同，或4h内水位差不超过2cm者，即为静止水位。（4）水温和气温的观测：一般每2-4h同时观测水温和气温一次。（5）恢复水位观测一般地区在抽水试验结束后或中途因故停泵抽时，均应进行恢复水位观测。通常以1分、3分、5分、10分、20分、30分，以后每隔30分钟观测一次，直至完全恢复为止。观测精度要求同静止水位的观测。(6)动水位和涌水量观测动水位和涌水量同时观测，主孔和观测孔同时观测。开泵后每5-10min观测一次，然后视稳定趋势改为15min或30min观测一次。(7)抽水试验现场资料整理抽水过程中，及时进行了资料整理（抽水主井和观测井地下水历时曲线，Q—S曲线，S—t曲线和S—lgr曲线等），以便发现问题及时解决。3.3成井工艺抽水井及观测井采用反循环施工工艺，清水钻进成孔，孔径Ф600，一径到底，滤水管内径300mm，填砾厚度100-150mm。3.3.1抽水井成井工艺施工工艺流程：测放井位—钻机就位—钻孔—清孔换浆—井管安装—填砾—洗井—置泵试抽水—正常抽水试验。3.3.2施工程序及技术质量要求：(1)井位测放：按照井位设计平面图，根据现场要求控制座标测放井位；(2)钻机就位：平稳牢固，勾头、磨盘、孔位三对中；(3)钻孔：采取反循环成孔。钻进过程中，垂直度控制在1%以内，钻进至设8计深度后方可终孔；(4)清孔：终孔后应及时进行清孔,确保井管到预定位置；(5)下井管：采用水泥混凝土管。管底用井托密封。井管要求下在井孔中央。管顶应外露出地面30cm左右；(6)成孔后填砾料，用塑料布封住管口。填砾时应用铁锹铲砾均匀抛撒在井管四周，保证填砾均匀，密实；(7)洗井：填砾和粘土结束，应立即洗井。可采用大泵量的潜水泵进行洗井。洗井要求破坏孔壁泥皮，洗通四周的渗透层；(8)置泵抽水：洗井抽出的水浑浊含砂，应沉淀排放，当井出清水后，进行抽水泵安装，以待抽水试验。第四章：试验资料整理及参数确定方法4.1抽水试验资料整理试验期间，对原始资料和表格应及时进行整理。试验结束后，应进行资料分析、整理，提交抽水试验报告。抽水试验应提交抽水试验综合成果表，其内容包括：水位和流量过程曲线、水位和流量关系曲线、水位和时间(单对数及双对数)关系曲线、恢复水位与时间关系曲线、抽水成果、水文地质计算成果、施工技术柱状图、钻孔平面位置图等。4.2非稳定流抽水试验求参方法（1）承压完整井渗透系数：9式中K——含水层渗透系数(m/d)；Q——抽水井流量(m3/d)；r1、r2——观测孔距抽水井的距离(m)；M——承压含水层厚度(m)；S1、S2——与抽水井距离为r1和r2处观测孔（井）中水位降深(m)；（2）影响半径R确定（有两个观测孔情况）式中R——影响半径(m/d)；r1、r2——观测孔距抽水井的距离(m)；S1、S2——与抽水井距离为r1和r2处观测孔（井）中水位降深(m)；（3）单井最大涌水量第五章：报告编写5.1抽水试验宜包括文字说明和成果图表两部分内容。5.2文字说明包括下列内容：1工程概况2试验目的3试验地段的地质和水文地质条件4计算成果和分析成果5成果质量评价6对下一孔（组）试验的建议105.3成果图包括下列图表：1试验场地平面图2抽水孔和观测孔施工技术剖面图3多孔抽水试验地块内稳定或相对稳定时段的地下水等水位线图4Q-S或Q-△h2关系曲线和S-lgt（或△h2-lgt）关系曲线图5基本数据和计算成果表