输水干渠高地水位渠段土方开挖降水方法试验方案

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1、输水干渠高地下水位渠段土方开挖降水方法研究的试验大纲一、试验项目的提出哈达山水利枢纽工程输水干渠桩号32公路以下渠段，渠道挖深一般6－8米，最大挖深15米，地下水位一般高于渠底2－3.5米，最高达5.5米，渠床土质渗透系数设计指标为：黄土状壤土〔7－3〕1.51ⅹ10－5cm/s，极细砂〔7－6〕1.2ⅹ10－4cm/s、壤土〔9－2〕1.15ⅹ10－5cm/s。桩号47公里试验段现场测试指标为：黄土状壤土〔7－3〕9.3ⅹ10－5cm/s，极细砂〔7－6〕为6.7－5.7ⅹ10－4cm/s，较室内试验成

2、果大。桩号47公里试验段地下水位高于设计渠道3.2米，从目前的明排水施工试验情况看，初步认为：该类土质渠道，地下水位高于渠底2米左右以下时，采用明排降（地下）水方法，在采取相应的施工措施和完善施工机械设备及施工方法后，还是可行的。而对地下水高于渠底2米以上渠段，根据2008年12月初有关专家的咨询意见，水下土方开挖及护坡工程若要实现干地施工只适宜采用深井降水方案，且降水一般为间歇性抽水。为此，必须进行现场试验，以便确认方案的可行性和相关技术、经济参数。二、降水方法试验研究的思路结合该工程实际情况，进行深井

3、降水方案试验的基本思路是：①根据高地下水位渠段含水层土质情况确定抽水试验井井深，并结合输水干渠设计断面布置群井；②进行单井抽水试验，揭示单井的降水特性；③根据试验结果和井流理论，反推确定降水试验模型。④通过群井13抽水试验检验模型的正确性，验证相应的干扰抽水流量，以及控制点达到设计降深的时间；⑤初步计算出不同水文地质条件下，降水井的井深、井距、超前降水时间、抽水设备等以及井径等的合理方案；⑥提出深挖方降水施工初步方案，为招投标及施工提供依据。三、试验区抽水井及观测井的布置Ⅲ－190101010102810

4、1010I－3Ⅱ－12I－18101010Ⅱ－210Ⅱ－1I－210101015图1抽水（观测）井观测井水跃观测井注：图中尺寸以米计。13试验区长度约170米，共布置抽水井7眼、观测井13眼。试验区井的布局结合渠道设计断面。四、试验井、观测井的结构设计和施工要求（一）、抽水井、观测孔的结构设计1、抽水井的结构如图2所示井深井口地面砼管壁尼龙纱层缠丝层填砾层土孔壁10025010088图2抽水井结构示意单位：mm图中井管采用当地打井广泛使用的砼井管，其规格为内径250～280㎜，管壁厚40㎜。管壁滤水孔直径

5、，孔距，孔隙率，每节长，管的外包滤网为60-80的尼龙纱，管周填砾为粒径小于0.5-5mm，厚度100㎜的砾石。缠丝为12号铁丝，间隙为20㎜。井底置第一层细砂层（或亚砂土层）与下伏粘土层的接触面，井深40米左右。2、观测孔分为砼井管观测孔和PVC管观测孔。砼井管观测孔同抽水井结构，PVC管观测孔结构如图3所示。13井深井口地面PVC管壁尼龙纱层缠丝层填砾层土孔壁10010044100图3PVC观测孔示意图，单位：mm图中，塑料管为PVC管，内径100mm，管壁厚3-5mm；滤水孔直径￠14，分布为沿管周

6、梅花形排列，孔隙率10%，管的外包滤网为80目尼龙纱，管周填砾为粒径0.5mm-5mm,厚度100mm的砾石，缠丝为14号铁丝，间隙200mm。（二）、抽水井和观测孔的施工施工工序为成孔→下井管→填滤料→封井口→洗井。1、成孔确定抽水井成孔直径560mm，观测孔成井直径为308mm，分别用当地打机井通用的反循环钻机或反循环土钻机施工，要求孔壁竖直，表面光滑，截面尺寸均匀。2、下井管下井管包括下管前的探孔、冲孔、换浆、井管接长、包滤网。（1）、探孔：为保证下管时所要求的垂直、圆滑、规则的孔壁及所需的孔深，下

7、管前都应进行探孔。探孔方法为异向器探孔。即用一根4－5米13长的套管，两端焊上两个导向圈做成。异向圈的最大外径比孔径小约50毫米，外部镶有合金片。把探孔器下入孔内反复提拉，由导向圈削孔壁以消除阻力。若多次提拉阻力尚未消除，应重新进行扫孔。（2）、冲孔换浆：为了防止孔内泥浆沉淀和保证下管深度，必须将孔内含大量泥砂的稠泥浆全部换为新泥浆，以保证下管、填砾和洗井工作的顺利进行。冲孔换浆一般在下管前进行。当扩孔结束后，利用扩孔钻具将稀泥浆压入孔底，由下而上将井里稠泥浆逐渐顶替换稀（或全部换成清水）。（3）、井管接

8、长和包裹滤网。对下井管要求每节井管连结牢固，水平方向管位居中，垂直方向管线铅直；对包裹滤网，要求滤网材料一律使用80目的正品尼龙纱，且包裹紧密，缠丝紧，间隙均匀。3、填滤料滤料应选用粒径<5mm，且符合当地产滤料的标准级配的坚硬砂砾石。滤料投放应沿井壁外侧从里向外均匀投放，且要监测记录不同高程管段的投放量，以评价填砾层的实际密度。填滤料的质量要求（1）、砾料的形状应以均质近圆形为宜；（2）、砾料最好采用石英砂岩的砾石，严禁采用