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1、目 录第一章：工程概述及试验目的第二章：试验场地地质及水文地质条件第三章：试验设计与实施第四章：试验资料整理第五章：试验成果计算与分析第六章：结论与建议第一章 工程概述及试验目的*地铁I号线西延工程是*市政府旨在开发河西新区，解决河西新区的交通问题，迎接2005年全运会而建设的重大城市基础工程项目。它是*市市政建设史上的最大的标志性工程。*地铁I号线西延工程西起小行站，东至奥体中心站，全长约4.3km，全线设3个车站，分别为：中胜站（原名为xx站）、元通站（原名为xx站）和奥体中心站。地铁I号线西延工程由xx城建设计研究院承担设计任务，xx院承担该工程项目的岩土工程初步和详细勘察工作。奥体中心
2、站为浅埋车站，地下一层，地上三层建筑，地下车站长度176.85m、车站宽度40m，地上建筑长度148m，宽度31.7m，上新河路地下站厅宽36.4m、长64.6m，路东下沉式广场直径99m，站后折返线长度270.9m。车站左线距上新河路道路红线38.6m，轨顶标高-8.73m，相当于绝对标高-0.83m（吴淞高程）。车站基坑深度为9.69m，地下站厅基坑深度为7.9m，下沉式广场基坑深度为8m。元通站为侧十字型换乘站，分为车站中部的站台段和两端的设备用房段。站台段除车站中心里程处设与远期车站的下换乘节点部分为双层结构处，其余部分结构为单层；设备用房段为两层结构。建筑面积：地下二层（站台层）：6
3、543m2 、地下一层（站厅层）：4301m2 、换乘节点：450m2、总建筑面积为：11294m2、车站总长度为：216.0m（图示250.0m）、车站标准段宽度为21.8m（图示26.3m）、侧式车站站台宽6.50m。站台段结构顶部覆土厚度较大，约4.5m；设备用房段覆土厚度约0.5m。车站埋深11.45m、基坑开挖深度：主体为12.5m、局部为14.8m、与二号线车站换乘处为18.0m。奥体中心站和元通站均采用明挖顺作施工方法。在充分考虑奥体中心站、元通站及其区间段拟采用施工方法和分析xx院所提供的奥体中心站和元通站的岩土工程详细勘察报告的基础上，*地铁工程指挥部、xx城建设计研究院、监
4、理单位和xx院一致认为：地铁I号线西延工程中奥体中心站、元通站及其区间段的水文地质条件十分复杂，地下水是影响整个工程的安全、经济和进度计划的主要问题，为确保施工方法的安全和顺利地实施，有必要在奥体中心站和元通站进行现场专门的水文地质抽水试验，为设计和施工提供更准确的、反映现场实际的水文地质计算参数。受*地铁工程指挥部的委托，xx院承担了*地铁I号线西延工程奥体中心站与元通站的水文地质抽水试验的专题工作。在具体的实施过程中，xx院与xx大学土木工程学院进行了合作，圆满地完成了预定的水文地质抽水试验的任务。本次奥体中心站和元通站水文地质抽水试验的主要目的为查明该场区水文地质条件，提供准确的水文地质
5、计算参数，为后续基坑施工、防渗排水方案优化设计和主体结构的施工提供科学的设计依据。专题的预期成果主要包括六个方面：1、确定奥体中心站与元通站场地地下水的渗透流速；2、确定奥体中心站与元通站场地地下水的流向；3、计算各主要土层的渗透系数k；4、分析各土层之间的水力联系；5、确定奥体中心站与元通站场地单井抽水的引用影响半径R；6、监测奥体中心站与元通站场地单井抽水引起的地面沉降情况。*地铁I号线西延工程奥体中心站与元通站的水文地质抽水试验的执行标准和技术要求为：1、地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范 2、水利、水电抽水试验规范3、岩土工程勘察规范4、经*地铁工程指挥部、监理单位批准的抽水试验设计方
6、案整个*地铁I号线西延工程奥体中心站与元通站的水文地质现场试验工作，自xx年6月6日设备、人员进场至xx年8月12日完成全部外业工作量。主要完成的工作量见下表：项目单位数量备注800土层钻进延米34.7奥体中心站与元通站共成主井四眼，观测孔十七眼，主井抽水共计完成三个落程的试验650土层钻进延米57.15600土层钻进延米49.8600基岩钻进延米3.51194(146)土层钻进延米863井位放样组日10主井与观测井洗井台班51.75抽水试验台班102动力台班台班45.25水位观测台班251.6水位水温同时观测台班905.6注水试验段次13沉降点埋设点22控制测量组日4沉降观测组日40第二章
7、试验场地地质及水文地质条件第一节 奥体中心站一、场地地层结构试验区地层结构以J2号钻孔揭示的情况为主要参照，各分层特征如下：（1）、1人工填土：褐灰灰色，局部褐黄色，该层填料较复杂，村庄居民居住区，分布有杂填土，松散状态，夹较多碎砖；其余地段以素填土为主，软可塑，夹少量碎砖，表层为耕植土；J12孔为新填土，由粉质粘土夹块石、碎砖混填。层厚3m；(2）、2b4淤泥质填土：灰灰黑色，流塑，含腐植物，夹淤泥及少量碎砖，为沟、塘填积物，层厚0.6m；(3)、2b4淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，局部夹薄层粉土、粉砂，层厚2.4m； (4)、3c3粉土：灰色，稍密，主要为粉土、粉砂与粉质粘土交互层，场区大部
8、分有分布，但土质不很均匀，体育中心站及附近地段，以粉土、粉砂夹粉质粘土为主；其余地段为粉土、粉砂及粉质粘土交互层，局部为粉质粘土夹粉土、粉砂。层厚8m（内又分3c3、32c3）（5）、5d2-3粉砂：灰色，稍中密，局部松散，部分地段为细砂，部分地段为粉砂夹薄层粉质粘土，含少量腐植物及云母。层厚10m；（6）、6d1-2粉细砂：灰色，以中密为主，部分为密实，层顶埋深最浅21.5m，部分地段未钻至该层，层厚14m；（7）、81b3-4粉质粘土：灰色，软塑，局部可塑，其间夹有不等厚的砂土，层厚2.9m；(8)、8d1-2中砂：灰色，中密密实，含少量砾石，局部夹粉砂、粉土，层厚9.1m；(9)、9e粉
9、质粘土混粗砂卵砾石：棕红灰色，粉质粘土为软流塑，小行站附近卵砾石含量不均匀，一般在520%，局部达30%，粒径一般在15cm，大者10cm以上，次棱角状，成份以石英砂岩为主，阶地斜坡地带（J28、J29孔），埋深16.724.0m，漫滩地带埋深50.459.3m，层厚0.75.3m。试验区厚度0.7m； （10）K1g1Cr强风化泥岩：紫红棕褐色，风化强烈呈土状，用手易碾碎，遇水极易软化。层厚0.7m；（11）、K1g2Cr中风化泥岩：紫红棕褐色，岩体较完整，岩芯呈长柱状，岩芯易折断，属极软质岩石，强度低，遇水软化。层厚5.8m，未钻穿；二、场地水文地质条件根据最新钻探揭示的地层结构，场地基岩
10、面以上地下水为典型的二元结构，即浅层潜水及深层承压水。浅层潜水由人工填土层及中、晚全新世冲淤积土层构成孔隙含水层组。人工填土层由粉质粘土夹碎石、碎砖混填，在粗颗粒较高处往往存在架空现象而形成大孔隙，成为地下水的赋存空间；2b4淤泥质粉质粘土饱含地下水，但透水性差，根据室内试验，其渗透系数为：K=0.4646.2310-6cm/s，属弱微透水层；3c3（31c3、32c3）粉土亦饱含地下水，其透水性较2b4层好，由于该层为粉土、粉砂与粉质粘土交互层，其薄层粉土、粉砂构成地下水的迳流通道，水平渗透系数大于垂直渗透系数，但该层土质不均，使其透水性差异亦较大，奥体中心站附近粉土、粉砂含量较高，透水性较
11、好。承压含水层主要由上部粉细砂和下部中砂组成。粉细砂层（5d2-3粉砂、6d1-2粉细砂）透水性好，该砂层厚度大，含水量丰富。由8d1-2中砂、4e粉质粘土混粗砂卵砾石构成含水层组。其中8d1-2中砂含砾透水性好，含水丰富，厚度达8米左右，是承压含水层中的优势含水层组；4e粉质粘土混粗砂卵砾石，由于粗砂卵砾石含量不均匀，往往在粗砂卵砾石含量较高地段，透水性较好，含水量亦较丰富，但在粉质粘土含量较高地段，往往地下水迳流不畅，透水性相对较差，但含水量仍较丰富。从最新钻探揭示的地层情况看，粉细砂和中砂两含水层组之间有层厚2.9m左右的软可塑粉质粘土，其透水性差，呈透镜体分布，沿勘探线方向延伸超过13
12、0米，垂直勘探线方向超过50米。第二节 元通站一、场地地层结构试验区地层结构以J11号钻孔揭示的情况为主要参照，各分层特征如下：（1）、1人工填土，厚度0.4m；（2）、1b2-3粉质粘土：灰黄黄灰色，软可塑，部分为粘土，分布不连续，部分缺失；层厚1.4m;(3)、2b4淤泥质粉质粘土：灰色，流塑，局部夹薄层粉土、粉砂，层厚18.5m； (4)、3c3粉土：灰色，稍密，主要为粉土、粉砂与粉质粘土交互层，场区大部分有分布，但土质不很均匀，体育中心站及附近地段，以粉土、粉砂夹粉质粘土为主；其余地段为粉土、粉砂及粉质粘土交互层，局部为粉质粘土夹粉土、粉砂。层厚2.3m； (5)、4d3-4中砂：灰色
13、，稍密松散，含少量砾砂、砾石，局部夹粉砂，主要分布于青石埂站及青石埂站沙洲站区间西侧。层厚1.9m；（6）、5d2-3粉砂：灰色，稍中密，局部松散，部分地段为细砂，部分地段为粉砂夹薄层粉质粘土，含少量腐植物及云母。层厚6.5m；（7）、6d1-2粉细砂：灰色，以中密为主，部分为密实，层厚16.9m；（8）、81b3粉质粘土：灰色，软塑，局部可塑，其间夹有不等厚的砂土，层厚2.9m；（9）、8d1-2中砂：灰色，中密密实，含少量砾石，局部夹粉砂、粉土，层厚4.2m；（10）、9e粉质粘土混粗砂卵砾石：棕红灰色，粉质粘土为软流塑，层厚0.8m；（11）、K1g1Cr强风化泥岩：紫红棕褐色，风化强烈
14、呈土状，用手易碾碎，遇水极易软化。层厚2.4m，分布场地大部分地段；（12）、K1g2Cr中风化泥岩：紫红棕褐色，岩体较完整，岩芯呈长柱状，岩芯易折断，属极软质岩石，强度低，遇水软化。层厚8.4m，未钻穿。二、场地水文地质条件根据该工程岩土工程详细勘察报告中钻探所揭示的地层结构，场地基岩面以上地下水为典型的二元结构，即浅层潜水及深层承压水。浅层潜水由人工填土层及中、晚全新世冲淤积土层构成孔隙含水层组。人工填土层由粉质粘土夹碎石、碎砖混填，在粗颗粒较高处往往存在架空现象而形成大孔隙，成为地下水的赋存空间；2b4淤泥质粉质粘土饱含地下水，但透水性差，根据室内试验，其渗透系数为：K=0.4646.2
15、310-6cm/s，属弱微透水层；3c3粉土亦饱含地下水，其透水性较2b4层好，由于该层为粉土、粉砂与粉质粘土交互层，其薄层粉土、粉砂构成地下水的迳流通道，水平渗透系数大于垂直渗透系数，但该层土质不均，使其透水性差异亦较大，奥体中心站附近粉土、粉砂含量较高，透水性较好。承压含水层主要由上部粉细砂和下部中砂组成。粉细砂层（5d2-3粉砂、6d1-2粉细砂）透水性好，该砂层厚度大，含水量丰富。由8d1-2中砂、4e粉质粘土混粗砂卵砾石构成含水层组。其中8d1-2中砂含砾透水性好，含水丰富，厚度达8米左右，是承压含水层中的优势含水层组；4e粉质粘土混粗砂卵砾石，由于粗砂卵砾石含量不均匀，往往在粗砂卵
16、砾石含量较高地段，透水性较好，含水量亦较丰富，但在粉质粘土含量较高地段，往往地下水迳流不畅，透水性相对较差，但含水量仍较丰富。从最新钻探揭示的地层情况看，粉细砂和中粗砂两含水层组之间有层厚2.0m左右的软可塑粉质粘土，其透水性差，呈透镜体分布。第三章 试验设计与实施第一节 奥体中心站一、抽水井及观测井的设计与布置奥体中心站布置三口抽水井, 8口观测井。（详见奥体中心站抽水试验井点平面布景图）体育中心站抽水井共三口，相距5-10米，井深分别为CK1：52米左右（滤水管35.5米），CK2：13.5米（滤水管8.0米）, CK3：5.5米（滤水管5.5米）, ，观测井G1、G2、G3、G4在主抽水
17、井一侧布置，基本沿地铁走向线，距离抽水井分别为2米、5米，20米，60米，井深分别为35米（滤水管21米），30米（滤水管16米），25米（滤水管11米），23米（滤水管9米），观测井G5、G6、G7、G8距离主抽水井100米，呈十字型分布，井深23米（滤水管9米）。二、试验方法及要求试验采用两种方法，对淤泥质粘土和粉质粘土采用简易抽水试验（水位恢复法），对粉细砂层进行非稳定流抽水试验。非稳定流抽水试验分三个流量进行抽水。抽水井和所有观测井同步观测、记录水位。 1）、动水位及涌水量观测 抽水孔动水位、涌水量的观测与观测孔水位的测量工作需同时进行。 在保证出水量基本为常量的前提下，按下列时间间距
18、进行观测，记录观测数据：1、2、2、5、5、5、5、5、10、10、10、10、10、20、20、20、30分钟，以后每30分钟观测一次。 2）、稳定水位观测 要求每小时测定一次，三次所测数据相同或4小时内水位相差不超过2cm，即为稳定水位。 3）、恢复水位观测抽水试验结束或中途因故停泵，需进行恢复水位观测。观测时间间距为：1分、3分、5分、10分、15分、30分，以后每隔30分钟观测一次，直至完全恢复，观测精度要求同稳定水位的观测。 抽水试验的水均要求排入离抽水井100m以上的沟渠中。三、抽水试验注意事项1、在井的钻进过程中，对抽水试验井及观测井地层岩性进行详细的记录、描述，据此及时修正井的
19、结构；2、采用深井泵抽水，及时、准确地对抽水试验观测数据和异常现象进行记录；3、在出现异常现象后，抽水试验工作人员应根据现场具体的情况，采取合理的应对措施，保证抽水试验的正常进行； 4、确保钻孔的垂直度和孔径要求符合设计； 5、静止水位、动水位、恢复水位的观测应符合精度要求； 6、钻孔清孔和洗井质量的好坏对试验成果质量影响很大，必须高度重视； 7、注意井管的焊接找正； 8、钻孔进尺应密切注视含水层的顶底板； 9、量水堰箱的安装要平稳。四、抽水试验现场资料整理 进行抽水试验时，需要在现场整理编制下列曲线图表，可及时了解试验进行情况，检查有无反常。1、Q、st过程曲线；2、Q=f（s）关系曲线；3
20、、q=f（s）关系曲线4、slg（t）水位下降时间对数过程曲线。五、与抽水试验配合的其它观测工作1、沉降观测抽水期间, 地下水位大幅度下降, 定量观测抽水期间的地面沉降量, 对分析后期由于基坑开挖与防渗排水对周围建筑物及影响范围内地基的沉降有重大意义。观测前应设置好控制网点。(1) 场地地面沉降观测点的选设场地地面沉降观测点为所有孔的孔口附近。(2) 观测方法采用几何水准测量法, 观测频率及次数应视抽水试验实际进程而定, 抽水期间每天观测大于3次，从抽水井钻进开始测到地下水位恢复到原始水位, 钻孔封孔时结束，并适当考虑相对延后期。(3) 成果资料观测工作结束后, 提交下列成果:观测点平面布置图
21、;观测成果表;场地地面等沉降曲线图。2、地下水流向观测利用三点法测定, 根据等水位线图或等水压线图判断。六、成井工艺主抽水井CK1孔径800，一径到底，滤水管内径305，填砾厚度大于150 mm。简易抽水井CK2、CK3孔径194，一径到底，滤水管内径108，填砾厚度大于40 mm。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井孔处理。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，根据甲方移交的现场控制座标测放井位，若由于地下障碍物等原因造成井位不到位时，报监理批准后方可在轴向适当移位；（2）钻机就位：平稳牢固，勾头、磨盘、孔位
22、三对中；（3）钻孔：钻进过程中，垂直度控制在1%以内，钻进至设计深度后方可终孔；（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：采用钢管。管底用铁板封焊，管身中、下部设扶正装置，要求逐节焊接。井管下在井孔中央。管顶应外露出地面50cm左右，孔底留3米沉淀管； 滤水管内径305，外径325，网眼排列呈梅花状，圆眼直径20mm，纵向眼距60mm, 横向眼距40mm, 垫筋采用6钢筋, 共垫1820根, 外包铁砂网, 网孔大小0.25mm；（6）分层填粘土和砾石，用塑料布封住管口，软管接通水放入管井内，动水投砾。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。填到所需
23、标高用测绳进行井管四周测量，控制在10 cm，然后井管内停水，快速投入干粘土球，投到所需标高，同样做好测量记录，保证粘土球投入到控制范围内，粘土填到地面； 填砾粒径范围0.51.5mm。（7）洗井：填砾和粘土结束，应立即洗井。可采用空压机清洗。洗井要求破坏孔壁泥皮，洗通四周的渗透层； （8）置泵抽水：水泵应按照降深要求确定， 刚抽出的水浑浊含砂，应沉淀排放，当井出清水后，进行抽水试验。2观测井成井工艺 采用清水加套管跟进法钻进，活塞法洗井。如采用其它工艺钻进，必须确保洗井成功，水流畅通。 观测井采用146开孔，一径到底，漏水管采用70PVC管，过滤器打孔后，外缠铁砂网，孔壁回填粗砂。七、试验实
24、施情况试验自2002年6月6日进场至2002年7月19日正式结束，在实施过程中与原试验设计相比，主要有以下几点变化：1、主抽水井CK1，开孔800，至粉砂层顶面后回填粘土并分层捣实至孔口，再变径为600开孔，钻至预定深度，滤水管下到基岩面，沉淀管深入基岩1米以上，滤水管采用377无缝钢管，外加垫筋、缠丝、包网；2、观测井八口，开孔194至粉砂层后，回填粘土并分层捣实至孔口，再变径146开孔钻至预定深度，滤水管采用75PVC管，外包网；3、原设计5.5米简易抽水井取消, 改用现场三口民井进行水位恢复试验;4、原设计简易抽水井CK2滤水管采用75PVC管;5、先打观测孔, 再打主井, 观测孔打完后
25、尽量观测水位一个星期以上;6、抽水试验在试抽后确定三个抽水流量, 每个流量尽量抽至水位稳定后停泵观测恢复水位至天然水位, 再进行下一流量的试验;7、因承压含水层由两个主要的含水层组，抽水试验只能确定综合k值，为区分粉细砂层与中砂层的渗透性，对粉砂层进行了注水试验确定其渗透系数，再利用加权平均法确定中砂层的渗透系数；8、抽水期间的水位观测时间也作了调整，前10分钟每一分钟观测一次，然后每10分钟观测一次共测十次，每十五分钟观测一次共测八次，其余每30分钟测一次，后期水位变幅不大时调整为1-2小时测一次，流量观测采用流量表读数，刚开始10分钟读一次数，水量相对稳定后一小时读一次数；9、在水位观测的
26、同时，增加了水温观测；10、考虑到地质条件的复杂性，在垂直原主要观测线方向离主井3米左右增加了一口观测井G17。另外，根据场地实际地形地质情况，原定的孔距、孔深、滤水管长度等也作了一些调整，详见附图1（奥体中心站试验井平面布景图）、附图2（奥体中心站试验井A-A剖面图）、附图3（奥相中心站试验井B-B剖面图）。第二节 元通站一、抽水井及观测井的设计与布置元通站布置两口抽水井, 8口观测井。（详见元通站抽水试验井点平面布景图）元通站抽水井共两口，相距5-10米，井深分别为CK6：60米左右（滤水管38.0米），CK2：22.0米（滤水管22.0米）,观测井G9、G10、G11、G12、G13在主
27、抽水井一侧布置，基本沿地铁走向线，距离抽水井分别为2米、5米，20米，60米，100米，井深分别为45米（滤水管23米），40米（滤水管18米），35米（滤水管13米），30米（滤水管9米），30米（滤水管9米），观测井G14、G15、G16距离主抽水井100米，呈十字型分布，井深均为30米（滤水管9米）。二、试验方法及要求试验采用两种方法，对淤泥质粘土和粉质粘土采用简易抽水试验（水位恢复法），对粉细砂层进行非稳定流抽水试验。非稳定流抽水试验分三个流量进行抽水。抽水井和所有观测井同步观测、记录水位。 1）、动水位及涌水量观测 抽水孔动水位、涌水量的观测与观测孔水位的测量工作需同时进行。 在保证
28、出水量基本为常量的前提下，按下列时间间距进行观测，记录观测数据：1、2、2、5、5、5、5、5、10、10、10、10、10、20、20、20、30分钟，以后每30分钟观测一次。 2）、稳定水位观测 要求每小时测定一次，三次所测数据相同或4小时内水位相差不超过2cm，即为稳定水位。 3）、恢复水位观测抽水试验结束或中途因故停泵，需进行恢复水位观测。观测时间间距为：1分、3分、5分、10分、15分、30分，以后每隔30分钟观测一次，直至完全恢复，观测精度要求同稳定水位的观测。 抽水试验的水均要求排入离抽水井100m以上的沟渠中。三、抽水试验注意事项1、在井的钻进过程中，对抽水试验井及观测井地层岩
29、性进行详细的记录、描述，据此及时修正井的结构；2、采用深井泵抽水，及时、准确地对抽水试验观测数据和异常现象进行记录；3、在出现异常现象后，抽水试验工作人员应根据现场具体的情况，采取合理的应对措施，保证抽水试验的正常进行； 4、确保钻孔的垂直度和孔径要求符合设计； 5、静止水位、动水位、恢复水位的观测应符合精度要求； 6、钻孔清孔和洗井质量的好坏对试验成果质量影响很大，必须高度重视； 7、注意井管的焊接找正； 8、钻孔进尺要密切注视含水层的顶底板； 9、量水堰箱的安装要平稳。四、抽水试验现场资料整理 进行抽水试验时，需要在现场整理编制下列曲线图表，可及时了解试验进行情况，检查有无反常。1、Q、s
30、t过程曲线；2、Q=f（s）关系曲线；3、q=f（s）关系曲线；4、slg（t）水位下降时间对数过程曲线。五、与抽水试验配合的其它观测工作1、沉降观测抽水期间, 地下水位大幅度下降, 定量观测抽水期间的地面沉降量, 对分析后期由于基坑开挖与防渗排水对周围建筑物及影响范围内地基的沉降有重大意义。观测前应设置好控制网点。（1）场地地面沉降观测点的选设场地地面沉降观测点为所有孔的孔口附近。（2） 观测方法采用几何水准测量法, 观测频率及次数应视抽水试验实际进程而定, 抽水期间每天观测大于3次，从抽水井钻进开始测到地下水位恢复到原始水位, 钻孔封孔时结束，并适当考虑相对延后期。（3） 成果资料观测工作
31、结束后, 提交下列成果:观测点平面布置图;观测成果表;场地地面等沉降曲线图。2、地下水流向观测利用三点法测定, 根据等水位线图或等水压线图判断。六、成井工艺主抽水井CK6孔径800，一径到底，滤水管内径305，填砾厚度大于150 mm。简易抽水井CK7孔径194，一径到底，滤水管内径108，填砾厚度大于40 mm。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井孔处理。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，根据甲方移交的现场控制座标测放井位，若由于地下障碍物等原因造成井位不到位时，报监理批准后方可在轴向适当移位；（2）钻机
32、就位：平稳牢固，勾头、磨盘、孔位三对中；（3）钻孔：钻进过程中，垂直度控制在1%以内，钻进至设计深度后方可终孔；（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：采用钢管。管底用铁板封焊，管身中、下部设扶正装置，要求逐节焊接。井管下在井孔中央。管顶应外露出地面50cm左右，孔底留3米沉淀管； 滤水管内径305，外径325，网眼排列呈梅花状，圆眼直径20mm，纵向眼距60mm, 横向眼距40mm, 垫筋采用6钢筋, 共垫1820根, 外包铁砂网, 网孔大小0.25mm；（6）分层填粘土和砾石，用塑料布封住管口，软管接通水放入管井内，动水投砾。填砾时应用铁锹铲砾均匀抛撒在井管四
33、周，保证填砾均匀，密实。填到所需标高用测绳进行井管四周测量，控制在10 cm，然后井管内停水，快速投入干粘土球，投到所需标高，同样做好测量记录，保证粘土球投入到控制范围内，粘土填到地面； 填砾粒径范围0.51.5mm。（7）洗井：填砾和粘土结束，应立即洗井。可采用空压机清洗。洗井要求破坏孔壁泥皮，洗通四周的渗透层； （8）置泵抽水：水泵应按照降深要求确定， 刚抽出的水浑浊含砂，应沉淀排放，当井出清水后，进行抽水试验。2观测井成井工艺 采用清水加套管跟进法钻进，活塞法洗井。如采用其它工艺钻进，必须确保洗井成功，水流畅通。 观测井采用146开孔，一径到底，漏水管采用70PVC管，过滤器打孔后，外缠
34、铁砂网，孔壁回填粗砂。七、试验实施情况试验自2002年7月20日进场至2002年8月12日正式结束，在实施过程中与原试验设计相比，主要有以下几点变化：1、水井CK6，开孔800，至粉砂层顶面后回填粘土并分层捣实至孔口，再变径为650开孔，钻至预定深度，滤水管下到基岩面，沉淀管深入基岩1米以上，滤水管采用377无缝钢管，外加垫筋、缠丝、包网；2、观测井八口，开孔194至粉砂层后，回填粘土并分层捣实至孔口，再变径146开孔钻至预定深度，滤水管采用75PVC管，外包网；3、原设计简易抽水井CK2滤水管采用75PVC管;4、先打观测孔, 再打主井, 观测孔打完后观测水位;5、抽水试验在试抽后确定三个抽
35、水流量, 每个流量尽量抽至水位稳定后停泵观测恢复水位至天然水位, 再进行下一流量的试验;6、因承压含水层由两个主要的含水层组，抽水试验只能确定综合K值，为区分粉细砂层与中砂层的渗透性，对粉砂层进行了注水试验确定其渗透系数，再利用加权平均法确定中砂层的渗透系数；7、抽水期间的水位观测时间也作了调整，前10分钟每一分钟观测一次，然后每10分钟观测一次共测十次，每十五分钟观测一次共测八次，其余每30分钟测一次，后期水位变幅不大时调整为1-2小时测一次，流量观测采用流量表读数，刚开始10分钟读一次数，水量相对稳定后一小时读一次数；8、在水位观测的同时，增加了水温观测；9、考虑到地质条件的复杂性，对观测
36、井G10进行了加深。另外，根据场地实际地形地质情况，原定的孔距、孔深、滤水管长度等也作了一些调整。第四章 试验资料整理第一节 奥体中心站一、原始记录整理 将现场采集的数据进行了汇编，详见以下：奥体中心站CK1水位观测记录（Q=1805.76 m3/d）奥体中心站G1水位观测记录（Q=1805.76 m3/d）奥体中心站G2水位观测记录（Q=1805.76 m3/d）奥体中心站G3水位观测记录（Q=1805.76 m3/d）奥体中心站G4水位观测记录（Q=1805.76 m3/d）奥体中心站G5水位观测记录（Q=1805.76 m3/d）奥体中心站G6水位观测记录（Q=1805.76 m3/d）
37、奥体中心站G7水位观测记录（Q=1805.76 m3/d）奥体中心站G8水位观测记录（Q=1805.76 m3/d）奥体中心站CK1流量观测记录（Q=1805.76 m3/d）奥体中心站CK1水位观测记录（Q=954.00 m3/d）奥体中心站G1水位观测记录（Q=954.00 m3/d）奥体中心站G2水位观测记录（Q=954.00 m3/d）奥体中心站G3水位观测记录（Q=954.00 m3/d）奥体中心站G4水位观测记录（Q=954.00 m3/d）奥体中心站G5水位观测记录（Q=954.00 m3/d）奥体中心站G6水位观测记录（Q=954.00 m3/d）奥体中心站G7水位观测记录（Q
38、=954.00 m3/d）奥体中心站G8水位观测记录（Q=954.00 m3/d）奥体中心站G17水位观测记录（Q=954.00 m3/d）奥体中心站CK1流量观测记录（Q=954.00 m3/d）奥体中心站CK1水位观测记录（Q=2346.48 m3/d）奥体中心站G1水位观测记录（Q=2346.48 m3/d）奥体中心站G2水位观测记录（Q=2346.48 m3/d）奥体中心站G3水位观测记录（Q=2346.48 m3/d）奥体中心站G4水位观测记录（Q=2346.48 m3/d）奥体中心站G5水位观测记录（Q=2346.48 m3/d）奥体中心站G6水位观测记录（Q=2346.48 m3
39、/d）奥体中心站G7水位观测记录（Q=2346.48 m3/d）奥体中心站G8水位观测记录（Q=2346.48 m3/d）奥体中心站G17水位观测记录（Q=2346.48 m3/d）奥体中心站CK1流量观测记录（Q=2346.48 m3/d）奥体中心站CK2简易抽水原始记录表奥体中心站民井一简易抽水原始记录表奥体中心站民井二简易抽水原始记录表奥体中心站民井三简易抽水原始记录表奥体中心站注水试验原始记录表二、现场资料整理 现场资料整理主要是绘制Q-s曲线、q-s曲线、s-t曲线及s-lgt曲线，详见以下：奥体中心站Q-s曲线奥体中心站q-s曲线奥体中心站s-t曲线图（CK1，第一落程）奥体中心站
40、s-t曲线图（G1，第一落程）奥体中心站s-t曲线图（G2，第一落程）奥体中心站s-t曲线图（G3，第一落程）奥体中心站s-t曲线图（G4，第一落程）奥体中心站s-t曲线图（G5，第一落程）奥体中心站s-t曲线图（G6，第一落程）奥体中心站s-t曲线图（G7，第一落程）第二节 元通站一、原始记录整理 将现场采集的数据进行了汇编，详见以下附表：元通站CK6水位观测记录（Q=1275.12 m3/d）二、现场资料整理 现场资料整理主要是绘制Q-s曲线、q-s曲线、s-t曲线及s-lgt曲线，详见以下附图：元通站Q-s曲线元通站q-s曲线第五章 试验成果与分析第一节 计算基本原理与方法一、地下水流速
41、流向的确定本次野外测定地下水流向采用三角形法，如下图所示：孔距一般为50200米（水力坡度越小，孔距应越大）。要求同时测得各孔水位高程，并绘制等水位线图。当有等水位线图，并已知渗透系数和孔隙度值时，可用下式计算：v = Ki式中：u地下水实际平均流速（m/d）；v地下水渗透速度（m/h）；i地下水水力坡度；n岩土孔隙度；k渗透系数（m/d）。二、简易抽水试验确定渗透系数在富水构造简单，且富水性不强的地段，可采用简易抽水试验，又称提水试验，是用人力或机械的方法将井中水位降至一定深度，然后观测地下水位的上升情况，准确记录上升高度和上升时间，根据水位恢复速度计算渗透系数。对潜水完整井：对潜水非完整井
42、：式中：rw井半径（m）； H总降深（m）；t计算水位恢复时间间隔（d）；S1、S2井中剩余水位降低（m）；k渗透系数（m/d）。当求得一系列的水位恢复时间有关的k值后，作k=f（t）曲线，根据曲线确定k值。三、注水试验确定渗透系数在钻孔内进行的注水试验一般分两种，即钻孔常水头注水试验和钻孔降水头注水试验。钻孔常水头注水试验在试验过程中水头保持不变。它一般适用于渗透性比较大的粉土、砂土和砂卵砾石等。假定试验土层是均质的，渗流为层流。根据常水头条件，由达西定律得出试验土层的渗透系数计算公式：式中：k试验土层的渗透系数（m/d）；Q注入流量（m3/d）；H试验水头（m）A形状系数，由钻孔和水流边界
43、条件确定，可查相关手册。钻孔降水头注水试验与钻孔常水头注水试验的主要区别是，在试验过程中，试验水头逐渐下降，最后趋近于零。根据套管内的试验水头下降速度与时间的关系，计算试验土层的渗透系数。它主要适用于渗透系数比较小的粘性土层。根据注水试验的边界条件和套管中水位下降速度与延续时间的关系，可得降水头注水试验的渗透系数计算公式：式中：r钻孔内径（m）；H1在时间t1时的试验水头（m）；H2在时间t2时的试验水头（m）；A形状系数，同定水头注水试验。四、抽水试验确定渗透系数抽水试验确定渗系数的公式很多，本次抽水试验属承压含水层完整井的非稳定流抽水试验，实际试验时已抽至似稳定，下面仅对本次计算用到的几个
44、方法作一简介。1、slgt直线图解法该方法仅需利用一个观测孔的水位观测资料进行计算。点绘slgt曲线，找出曲线上直线段的斜率i，用下式计算：式中：T导水系数（m2/d）；k渗透系数（m/d）；Q抽水流量（m3/d）；M含水层厚度（m）。2、slgr直线图解法在进行单孔抽水试验而又有多孔观测资料时，可采用降深距离配线法。点绘slgr曲线，找出曲线上直线段的斜率i，用下式计算：式中：T导水系数（m2/d）；k渗透系数（m/d）；Q抽水流量（m3/d）；M含水层厚度（m）。3、Thiem公式在无越流补给且侧向无限延伸的承压含水层抽水时，虽然在理论上不可能出现稳定状态，但随着抽水时间的增加，降落漏斗范
45、围不断向外扩展，自含水层四周向水井汇流的面积不断增大，水井附近地下水测压水头的变化渐渐趋于缓慢，在一定范围内，降落曲线的形状不再随时间变化，接近稳定状态（似稳定流），和稳定流的降落曲线形状相同。由Thies公式的近似表达Jacob公式可推导得：式中：Q 抽水井流量（m3/d）；M 含水层厚度（m）；s1、s2 分别为某一时该离主井r1、r2两观测井的降深（m）；k 渗透系数（m/d）。上式和稳定流的Thiem公式完全相同。4、水位恢复法由于恢复水位的过程排除了抽水过程中一些干扰因素的影响，因此参数计算结果比较可靠。（1） s-lgt法当 时，首先绘制slgt曲线，实际上，当观测孔距离r值不大时，s同lgt很快就出现直线关系，因此可直线上取两点进行计算：式中：T导水系数（m2/d）；a水力传导系数（m2/d）；k渗透系数（m/d）；M含水层厚度（m）；r观测孔距抽水井的距离（m）；Q停止抽水前抽水井的稳定流量（m3/d）；s0停止抽水前
