湛江接收井抽水试验报告

PAGEPAGE2湛江市鉴江供水枢纽工程湛江湾盾构接收井抽水试验报告广东省水利电力勘测设计研究院2011年6月湛江市鉴江供水枢纽工程湛江湾盾构接收井抽水试验报告审查:校核:编写:

目录1．工程概况 42．试验目的 43．试验场地的地质简况 44．抽水试验井管结构的安装施工 55．抽水试验成果及整理计算 66．成果评价及结语 8

湛江市鉴江供水枢纽工程湛江湾盾构接收井抽水试验报告1．工程概况湛江市鉴江供水枢纽工程在湛江湾跨海隧道出入口两端计划采用盾构施工方案，分别在东海岛东北部的崩塘村设盾构出发井，南三岛南部的坡塘村设盾构接收井。2．试验目的根据《湛江市鉴江供水枢纽工程施工图阶段湛江湾盾构井补充工程地质勘察工作计划》，要求在湛江湾盾构出发井和接收井附近分别进行抽水试验，抽水试验目的主要是测定盾构井基坑范围内含水层的渗透系数，为计算盾构井基坑涌水量和渗流计算等提供水文地质参数。3．试验场地的地质简况抽水试验场地位于湛江市南三岛灯塔乡坡塘村海边附近，总体上地势较平坦，附近分布有多个人工开挖的鱼虾水塘。第四系地层主要分布有细砂、淤质细砂、中砂、粗砂、砾砂、粉质粘土等。地下水以孔隙性潜水为主，主要赋存于砂层中，在勘察期间测得地下水位高程0.2~0.9m，属于非均质层状潜水含水层，根据钻进和试验期间的水位测量资料显示，含水层的地下水位在海水位相对平潮期间较为稳定，但与海水互相连通性较强，地下水位变化和根据盾构接收井ZKG107孔勘探资料，抽水试验孔孔口高程为4.3m，距海边距离约200m，地下水位埋深孔深0.0~3.6米，为人工回填的浅黄色细砂，砂质均匀，干净，松散。孔深3.6~26米，浅灰黑色淤质细砂，颗粒均匀，含少量淤泥质，松散～稍密。孔深26~51米，黄色中粗砂、砾砂为主，局部在孔深36~41米夹粉质粘土透镜体，中密～密实。孔深51~80米，浅灰黑色粉质粘土，土质不甚均匀，局部含中细砂质较多，粘性一般，固结好，多为硬塑，局部可塑。本次抽水试验选择孔深3.6~26米的浅灰黑色淤质细砂进行。4．抽水试验井管结构的安装施工根据勘探资料及地层结构情况，本次抽水试验采用潜水非完整孔进行，抽水孔结构施工安装过程如下：先用直径219mm(8″)套管钻进开孔达到预定孔深19.1m，然后将146mm连接管、过滤管、沉淀管和10mm(4′)测压管一同下到同一深度，然后投填砂砾料，每批次投放厚度在控制在0.8m左右，分段投回填料的同时，并将219mm(8″)套管脚起拔到孔深3.4m，146mm过滤管顶面为10.6m，并，投填砾料的高度在过滤管顶部之上1m表1基本技术资料表孔口高程(m)4.26过滤器类型条形设备水泵名称离心泵孔深(m)19.1过滤器孔隙率(%)40水泵型号XA100/20孔径(m)219孔眼直径(mm)20×5吸水管深度(m)6.6含水层类型潜水网型网号50目动力S195柴油机水位深度(m)3.4填砾直径(mm)1~3水位计电测水位计顶板深度(m)3.4填砾厚度(mm)34.5流量计三角堰底板深度(m)26填砾高度(m)15.7厚度(m)22.6测压管过滤器长度(m)6.0止水深度(m)顶端深度(m)10.6岩性淤质细砂底端深度(m)16.65．抽水试验成果及整理计算本次试验共进行了三个降深阶段，试验成果见表2：表2各阶段抽水试验成果表降深阶段第一阶段第二阶段第三阶段抽水孔降深S(m)0.601.201.8抽水流量Q(l/s)0.4211.3412.269抽水流量Q(m3/d)36.3744115.8624196.0416抽水历时h:min4：004：304：30a)抽水孔降深S校正图1根据图1的抽水Q-S曲线分析，当Q-S呈曲线时，表示在抽水试验过程中井孔的三维流和紊流孔损影响较大，应消除孔损影响后再进行计算。涌水方程为S=aQ+bQ2式中第一项为二维层流的有效降深，第二项为三维流、紊流所引起的附加降深。计算参数公式中的降深应是有效二维层流降深，即使用aQ项计算，消除方法如下。根据三次降深的抽水试验资料，采用最小二乘法求层流阻力系数a值见表3。表3最小二乘法计算表QiSiQiSiQSQ2Q2SQ3Q4Q1S136.37440.621.824641323.097793.858248126.861750586Q2S2115.86241.2139.034913424.116108.9115553481.8E+08Q3S3196.04161.8352.874938432.3169178.1675343311.48E+09∑30091.253.6513.734453179.586080.9391378061.66E+09∑∑QS∑Q2∑Q2S∑Q3∑Q4校正后抽水试验成果见表4。表4校正后各阶段抽水试验成果表降深阶段第一阶段第二阶段第三阶段抽水孔降深S=aQ(m)0.5061.6112.726抽水流量Q(l/s)0.4211.3412.269抽水流量Q(m3/d)36.3744115.8624196.0416校正后Q-S曲线见图2。b)渗透系数K值的计算根据抽水场地的含水层的水力状态属于潜水，抽水孔类型采用非完整孔进行单层抽水试验，过滤器在含水层中部，因此选用《水利水电工程钻孔抽水试验规程》（SL320-2005）附录B第24页第7式进行计算，各阶段渗透系数计算如下：式中：K—渗透系数（m/d）。Q—流量（m3/d）；l—过滤管长度（m）；S—校正后降深m；R—影响半径，，K取18m/d计；r—过滤器半径（m）；6．成果评价及结语a)抽水试验采用了大型抽水井管结构。抽水采用孔径219mm(8″)套管造孔，下入146mm过滤器、10mm（4’）孔壁测压管，并投放细砾过滤层以保正抽水试验过程中有良好的进水条件，b)抽水结构采用非完整孔，在抽水过程中水流向抽水孔运动，流速逐渐增大，形成了附加降深。因此采用最小二乘法求出层流阻力系数a值，以此消除