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岩土工程勘察多孔抽水研究

岩土工程勘察多孔抽水研究

一.地下岩土层场地水文地质条件

所建场地岩土层处于洪流冲击阶级地貌区,在钻探后,场地结构层主要有:洪流残积石灰岩层、开群震旦混合砂岩岩、燕山厚质页岩层、侵入岩层、变质岩层。正值施工场地中心有一条走向为东北向的断裂破碎带经过,西部主要以混合岩为主,东南部以花岗岩为主。场地地下水主要以洪流冲击下的松散岩沙为主,由弱到强的岩层断裂中,在场地近中北部处的断层接触带中,其含水量丰富,且贯通性较好,可进行多孔抽水试验。

1钻井为节约成本、缩短工期、提前竣工

将已开始动工且分布在此南方向触岩带的勘察孔进行增加孔数作业。首先,在孔的上部采用350毫米的钻头钻到中心部位,抵达岩层处的深度≥3m,再用156mm的滤水器管头用尼龙布呈网层包住,在岩层的0.50m处,以碎石滤料,其次用活塞到两冲洗至水质清澈、岩渣打捞干净。最后,将深井抽水泵置于井底上方3.50m处进行抽水试验。

2抽水试验作业

本次抽水试验以地下含水层作为施工对象,混合多种项目进行试验检测,

3水文地质参数计算

根据抽水试验得到的数据和检测结果,进行相关的计算,得到施工依据。岩土地含水层地下水渗透系数,可根据以下公式进行深入剖析:K=0.366Q/M(S2-S1)×(r/d)式中,Q为抽水孔涌水量,M为抽水孔与观察孔距离,S2为观察孔的水位降深,S2为抽水孔水位降深,r为抽水孔半径,d为抽水孔灌量,可得出K(渗透系数)为3.25,当抽水孔深降至岩土层桩基9.85米时,最佳基坑涌水量为4005m3/d。

二.基坑用水量预测

1涌水量预测

由于北京此岩土层地下室建筑场地呈圆形,必须采用较为稳定的方式进行水流量曲折的基坑涌水量的预测,简化钻井结构施工,根据场地面积等效为圆面积来引用基坑的半径,其基坑涌水量可以用以下方式进行估算:Q=1.89K×[MS/(r+d)],Q为基坑涌水量,以控制最佳涌水量的范围,进行上述所测数据的代入计算,得出基坑降水半径引用值为30.77米时,能够有效孔之基坑涌水量,在岩层中快速进入丰水区以最大限度的控制水量。

2基坑降水井的设置

根据上述基坑涌水量的预测,在涌水量的初级阶段,其量可达4005m3/d,若每一个井口的出水量为130m3/d来计算,则需要35口井才能控释好该基坑的地下水涌出量,且井距≤9米。涌水井的成井工艺与抽水孔试验类似,在岩土层接触含水量丰富的地段,使之快速有效的设置成井成功作业。

3涌水量预测后的效果

经过多次的抽水反复试验和对基坑涌水量的测算,抽水工程在10~15d后,阻止岩土层周边的丰富地下水涌入基坑内,降低地下水的浪费程度,并且基坑内的积水有明显的减少,在基坑的边坡水量段,仅有少量的渗透和,只需正常开挖时注意安装防土层即可避免坍塌,在降水时,基坑桩水坑的涌水量<0.05L即可确保基坑内基本无水,使工程顺利进行。

三.结论

本岩土工程的抽水试验由于施工场地无放坡,且地下水质层结构复杂,因此,在做基坑的支护时,应采用桩锚固定一体的作业方式,进行内支撑支护。在进行抽水孔试验时,要经过严密的计算,依据程序把握好作业的步骤,即钻孔-扩孔-置入花管-回填滤料-洗井捞渣-清理水质至清,只有遵循这样的步骤,才能准确获取到标准、精确的水文特征和地下参数。基坑涌水量要依照土质结构层和其特点,书写岩土层物理力学可行性研究报告,做具体的水质分析和处理,遵循建筑场地地貌景观特点,严格控制基坑涌水量。

四.总结

综上所述,岩土层的多孔抽水试验是进行地下作业的不可缺少的一项程序,提供精确的水文地质参数,是基坑涌水量控制的关键,在勘察工作中,必须严格把控,才能为工程的顺利进行保驾护航。近年来,我国岩土工程基坑涌水量的预测,已成为建筑界的一大施工热点,在基坑作业中,抽水试验对确定地下水文地质参数具有重要意义。对于岩土层施工建筑人员来说,尽量采用多孔抽水试验,以保证工程质量,维护社会安全,为我国经济的腾飞做出巨大贡献。

作者:李美华 王洪圆 单位:中交第一航务工程勘察设计院有限公司