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巖土工程勘察中抽水試驗的思考

來源:華盛論文網 發表時間:2018-11-29 10:58 隸屬于:工業論文 瀏覽次數:

摘要 巖土工程在現代社會發展中十分常見,包括礦山作業、水文調查等,抽水試驗則可以保證巖土工程質量和調查科學性。基于此,本文以抽水試驗方法的確定作為切入點,就抽水試驗的流

  摘 要:巖土工程在現代社會發展中十分常見,包括礦山作業、水文調查等,抽水試驗則可以保證巖土工程質量和調查科學性。基于此,本文以抽水試驗方法的確定作為切入點,就抽水試驗的流程及技術要點進行分析,并以某礦山抽水試驗全過程為例進行具體介紹。以期通過分析研究明確抽水試驗在巖土工程中的重要作用,完善相關理論,為后續工作的具體開展提供幫助和支持。

  關鍵詞:巖土工程;抽水試驗;抽水操作;地下水水位

  抽水試驗往往用于地下水水位的勘測,以獲取的數據進行各種地下水流理論研究或者分析抽水試驗的結果,指導實際工作。按抽水孔類型分為完整井試驗和非完整井試驗。在各類巖土工程中,抽水試驗價值突出,分析相關內容對于后續實際工作有一定的積極作用,有利于保證工程質量和安全。

国产富二代app下载   1抽水試驗方法的確定

  抽水試驗是一類試驗方法的總稱,應按不同施工地點的實際要求、結合試驗目的、對參數的精確度要求具體選取。巖土工程不要求極高的精確性,因此一般可采用單孔抽水試驗或者穩定流抽水試驗,要求成孔直徑D≥0.01M,即含水層厚度為100米,需保證孔徑(直徑)在1米以上。如果地形條件特殊,也可以應用適宜半徑的工程地質鉆孔。抽水孔的深度主要受到地層條件和試驗目的影響,如果巖土工程使用了完整井,鉆孔深度一般應達到含水層底板以下3m~5m左右。此外,完整井和非完整井的適用條件也存在差異,如果巖土工程的工程量較大,一般需要選取完整井,以便深入了解水文條件和各類參數。

  2流程及技術要點

  (1)前期準備。進行巖土工程抽水試驗前,首先根據試驗目的和工程情況、施工地點狀況選取合適的試驗類型,之后準備試驗設備,主要包括水位計、溫度計、流量計等儀表類設備和抽水機械[1]。抽水機械包括水泵、空壓機、抽筒等,要求滿足施工要求而且質量過關;水位計包括電測水位計、浮子式自動水位儀、測鐘等;流量包括矩形堰、三角堰、量筒、孔板流量計、梯形堰、流量箱等,可以根據需求具體選取。儀表類設備要檢測其精度,確保試驗結果科學可信。

  (2)成孔。成孔前要依照試驗需要確定孔徑,勘察鉆孔可以與抽水孔、觀測孔的成孔結合,抽水孔一般可以選取抽水試驗部位的勘察鉆。進行抽水作業前,按勘察需要進行作業,使孔徑和孔深滿足需要,同時應控制垂直度。觀測孔一般布置在與地下水流垂直的方向上。在鉆孔時需要注意觀測孔與抽水孔的距離,該參數的確定取決于含水層厚度、降深、影響范圍,一般取含水層厚度的2倍為基準。各類巖土工程時常在野外進行,為保證工作有效性,可以應用150mm鉆頭進行成孔作業,鉆孔初步完成后,應用146mm套管、108mm濾管進行清孔,清孔過后即完成成孔作業。觀測孔的成孔方法與抽水孔的成孔方法相同。在實際成孔過程中,如果地形條件特殊,或者出于減小施工難度的考慮,鉆孔及濾管直徑可適當減小。

  (3)洗井。洗井作業是抽水試驗具體操作前的最后一個環節,主要目的是避免井中雜質影響試驗精確性,一般采用活塞式洗井法,應用潛水泵、抽筒、空壓機等進行作業。通過潛水泵進行間歇作業,持續進行沖洗,要求洗井作業進行3—5次,清理井中殘水后,打撈、清理孔內沉渣,觀測孔也需進行清理,確保觀測的精確性,再應用抽筒、深井泵或空壓機等進行抽水試驗。

国产富二代app下载   (4)抽水操作。抽水操作分為兩步,即試抽操作和實測操作。在抽水的開始階段,要進行試抽操作,一般在洗井、清孔完成后10min~20min內進行,重復4次以上,直到相鄰兩次試抽操作涌水量相差不超過10%時,可以進行實測操作。實測操作一般應進行由大到小或者由小到大三次降深,最大降深數值要求接近設計動水位,差距不大于2.5%。抽水作業開始前,還要對靜止水位、水溫等參數進行觀測和記錄。正式進入實測操作后,要求對出水量和動水位進行觀測,間隔時間為2、5、10、15、20、30(min),當動水位和出水量穩定后,觀察間隔可以固定為30min。如果檢測過程中出現故障或者中途停止,要求重新以2、5、10、15、20、30(min)為間隔進行觀測。水溫觀測時,要求將溫度計浸入水中10min左右,氣溫觀察以3h為間隔進行,直到試驗結束。

国产富二代app下载   (5)試驗分析。完成抽水試驗后,要求對試驗進行分析,并生成報告,分析主要通過繪制水文地質綜合圖表進行,此外還要判斷試驗數據的準確性。要求人員根據勘察結果繪制試驗地段平面圖,再結合試驗結果繪制水位變化動態圖、流量變化動態圖、時間曲線圖、水位恢復曲線圖,給定抽水孔、觀測孔結構圖并對特殊結構進行補充說明[2]。試驗報告的編寫一般以流程化模式進行,要求羅列目的、方法、要求、結果、環境分析等內容,并出具最終試驗結論,納入巖土工程勘察報告中。

  3實例分析

国产富二代app下载   3.1試驗概況

国产富二代app下载   某地準備開采礦山,為求保證施工過程、施工投產的安全性,需要了解地下水文條件,決定進行抽水試驗。該礦山周邊不存在大型河道,但地下水資源較為豐富,觀測地點存在9°地面傾角,土質條件良好,不存在坍塌威脅,前期勘察工作完成度良好,技術條件滿足抽水試驗要求。

  3.2試驗過程

国产富二代app下载   通過實地查考,了解了勘測環境,為求進一步保證勘測結果的可信性,技術人員決定采用多孔干擾抽水試驗,在試驗進行前,應用遙感技術選定了勘測地點,并清除了表面障礙物,使用水平儀進行角度測量,去除傾角,使地面與垂直方向呈現90°角。水位計、溫度計、流量計等儀表類設備和抽水機械在一天內到位,開始進行成孔作業,由于當地土質條件較好,成孔過程順利,但在洗井和清孔過程中,出現人員誤操作,大量雜質進行井中,進行了5次清洗作業,因此抽水試驗于次日進行。所獲結果方面,生成的水文地質綜合圖表表明,水位變化動態基本穩定,不存在涌量激增等問題,流量變化、水文地質綜合圖表在第四次測量后即趨于穩定。溫度條件和水文條件也較為理想,礦山施工可按計劃進行。

  4結語

  通過分析巖土工程勘察中的抽水試驗,了解了相關理論內容。現代巖土工程可能受到地下水水位影響,進行抽水試驗可以了解水文滲透系數、影響半徑及涌水量等,其流程相對固定,要求進行充分前期準備、之后成孔、洗井、抽水操作、試驗分析并生成報告,作為實際工作的基礎。實例分析對上述理論內容進行了佐證。深入了解抽水試驗的意義和流程,有利于保證巖土工程的質量、確保安全性,優化后續工作。

  參考文獻

  [1]劉錄君.荒溝抽水蓄能電站生產營地巖土工程分析評價[A].中國水力發電工程學會電網調峰與抽水蓄能專業委員會.抽水蓄能電站工程建設文集2016[C].2016:4.

  [2]李美華,王洪圓.試析巖土工程勘察多孔抽水試驗與基坑涌水量預測[J].珠江水運,2015(10):66-67.

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