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巖土工程勘察多孔抽水研究

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巖土工程勘察多孔抽水研究

一.地下巖土層場地水文地質條件

所建場地巖土層處于洪流沖擊階級地貌區,在鉆探后,場地結構層主要有:洪流殘積石灰巖層、開群震旦混合砂巖巖、燕山厚質頁巖層、侵入巖層、變質巖層。正值施工場地中心有一條走向為東北向的斷裂破碎帶經過,西部主要以混合巖為主,東南部以花崗巖為主。場地地下水主要以洪流沖擊下的松散巖沙為主,由弱到強的巖層斷裂中,在場地近中北部處的斷層接觸帶中,其含水量豐富,且貫通性較好,可進行多孔抽水試驗。

1鉆井為節約成本、縮短工期、提前竣工

將已開始動工且分布在此南方向觸巖帶的勘察孔進行增加孔數作業。首先,在孔的上部采用350毫米的鉆頭鉆到中心部位,抵達巖層處的深度≥3m,再用156mm的濾水器管頭用尼龍布呈網層包住,在巖層的0.50m處,以碎石濾料,其次用活塞到兩沖洗至水質清澈、巖渣打撈干凈。最后,將深井抽水泵置于井底上方3.50m處進行抽水試驗。

2抽水試驗作業

本次抽水試驗以地下含水層作為施工對象,混合多種項目進行試驗檢測,

3水文地質參數計算

根據抽水試驗得到的數據和檢測結果,進行相關的計算,得到施工依據。巖土地含水層地下水滲透系數,可根據以下公式進行深入剖析:K=0.366Q/M(S2-S1)×(r/d)式中,Q為抽水孔涌水量,M為抽水孔與觀察孔距離,S2為觀察孔的水位降深,S2為抽水孔水位降深,r為抽水孔半徑,d為抽水孔灌量,可得出K(滲透系數)為3.25,當抽水孔深降至巖土層樁基9.85米時,最佳基坑涌水量為4005m3/d。

二.基坑用水量預測

1涌水量預測

由于北京此巖土層地下室建筑場地呈圓形,必須采用較為穩定的方式進行水流量曲折的基坑涌水量的預測,簡化鉆井結構施工,根據場地面積等效為圓面積來引用基坑的半徑,其基坑涌水量可以用以下方式進行估算:Q=1.89K×[MS/(r+d)],Q為基坑涌水量,以控制最佳涌水量的范圍,進行上述所測數據的代入計算,得出基坑降水半徑引用值為30.77米時,能夠有效孔之基坑涌水量,在巖層中快速進入豐水區以最大限度的控制水量。

2基坑降水井的設置

根據上述基坑涌水量的預測,在涌水量的初級階段,其量可達4005m3/d,若每一個井口的出水量為130m3/d來計算,則需要35口井才能控釋好該基坑的地下水涌出量,且井距≤9米。涌水井的成井工藝與抽水孔試驗類似,在巖土層接觸含水量豐富的地段,使之快速有效的設置成井成功作業。

3涌水量預測后的效果

經過多次的抽水反復試驗和對基坑涌水量的測算,抽水工程在10~15d后,阻止巖土層周邊的豐富地下水涌入基坑內,降低地下水的浪費程度,并且基坑內的積水有明顯的減少,在基坑的邊坡水量段,僅有少量的滲透和,只需正常開挖時注意安裝防土層即可避免坍塌,在降水時,基坑樁水坑的涌水量<0.05L即可確保基坑內基本無水,使工程順利進行。

三.結論

本巖土工程的抽水試驗由于施工場地無放坡,且地下水質層結構復雜,因此,在做基坑的支護時,應采用樁錨固定一體的作業方式,進行內支撐支護。在進行抽水孔試驗時,要經過嚴密的計算,依據程序把握好作業的步驟,即鉆孔-擴孔-置入花管-回填濾料-洗井撈渣-清理水質至清,只有遵循這樣的步驟,才能準確獲取到標準、精確的水文特征和地下參數。基坑涌水量要依照土質結構層和其特點,書寫巖土層物理力學可行性研究報告,做具體的水質分析和處理,遵循建筑場地地貌景觀特點,嚴格控制基坑涌水量。

四.總結

綜上所述,巖土層的多孔抽水試驗是進行地下作業的不可缺少的一項程序,提供精確的水文地質參數,是基坑涌水量控制的關鍵,在勘察工作中,必須嚴格把控,才能為工程的順利進行保駕護航。近年來,我國巖土工程基坑涌水量的預測,已成為建筑界的一大施工熱點,在基坑作業中,抽水試驗對確定地下水文地質參數具有重要意義。對于巖土層施工建筑人員來說,盡量采用多孔抽水試驗,以保證工程質量,維護社會安全,為我國經濟的騰飛做出巨大貢獻。

作者:李美華 王洪圓 單位:中交第一航務工程勘察設計院有限公司

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