沙特阿拉伯MA'ADEN取水口基坑降水
摘要：本文通过对沙特MA\'ADEN取水口降水工程的设计、施工、运行及降水效果与预期的水文地质参数的取值等方面进行了介绍、分析，希望对今后类似工程有所帮助。
关键词：降水 基坑 施工 水文地质
Abstract: Through description and analysis of the Saudi MA \'ADEN water inlet precipitation of engineering design, construction, operation and precipitation effect and the expected value of hydrogeology parameters , hope to help similar projects in the future.
Key Words: precipitation foundation pit construction hydrogeology
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：
1、项目概况
沙特阿拉伯矿业公司（MA\'ADEN）在扎瓦尔港建设的磷酸盐项目（Ma\'aden海水冷却循环设施取水口和排水口）。该项目选址在距朱拜勒(Jubail)西北部约150km的地方，朱拜勒位于沙特阿拉伯的阿拉伯海湾海岸上，平面位置如图1.1。该处为沙漠地区，接临北部海岸线。其中取水口基坑开挖最大深度为标高-10.50m，要求干作业施工，必须进行基坑降水。
图1.1 MA\'ADEN取水口平面简图
2、降水方案设计，参数选择，设备选型等
2.1水文地质条件
（1）岩性：2.0～-2.5m为吹填浅褐色松散粉砂；-2.5～-7.0m为浅褐色中密级配不良的淤泥质砂；-7.0～-15.0m为浅褐色致密粉砂，-15.0～-22.0m为褐色致密级配不良的砂；-22.0～-28.0m为浅褐色转灰色致密粉砂；-28.0～-30.0m为粘性土夹层；下部为致密砂。
（2）含水层： -28.0粘性土夹层以上为孔隙潜水，地下水位变幅受潮汐的影响，潮汐的最大幅值为2.52m左右。
（3）边界条件
北侧临海，为定水头补给边界；含水层简化为各向均质含水层；含水层下部（深度约28.0m）为相对隔水层。
2.2水文地质计算的概念模型
简化边界条件后建立的水文地质计算的概念，为均质含水层，定水头岸边降水，潜水完整井）。
2.3 参数的选取
渗透系数K值：初步设计时根据邻近工程经验取25.0m/d，施工设计时进行抽水试验后优化为12.9m/d；澘水含水层厚度H取28.00m；基坑水位取大降深S取14.50m；影响半径R取100m；基坑等效半径r0取56.0m；基坑中心至定水头边界的距离b取50m。
2.4 基坑涌水量的计算
计算方法：按稳定流潜水完整井考虑。
计算公式：
b<0.5R 式（2.4-1）
式中 Q──基坑涌水量（m3/d）；
k──渗透系数（m/d）；
H──澘水含水层厚度(m)；
S──基坑水位降深(m)；
R──降水影响半径(m)；
r0──基坑等效半径(m)；
b---基坑中心至定水头边界的距离取(m)。
2.6计算结果
按上式（5-2）计算要满足基坑开挖要求，保证干作业条件，地下水位降深要达到14.5m，相应的涌水量为42360m3/d。共布设34口降水井，各井流量为50～80m3/h。
2.7 降水设备选择
2.7.1 施工设备
采用CZ-150型冲击钻机冲击成孔。
2.7.2 降水设备
根据设计计算所需的基坑涌水量、降深等，井泵流出水量选择50～80m3/h，扬程39m。
3、降水井施工、设备安装、运营和维护
3.1 降水井施工
3.1.1、工艺流程
准备工作 → 钻机进场 → 钻机定位 → 设备安装 → 开孔钻进 → 终孔 → 第一次洗井 → 下井管→ 填滤料 →止水封孔→ 第二次洗井 → 安装井泵（试抽）→ 安装排水管线 → 正式抽水 →水位监测。
3.1.2、降水井施工技术要求及措施
（1）钻机定位
严格按照图纸和井位坐标位置定出孔位。
（2）钻孔
井口埋设护筒：护筒φ700mm，长5.0m，埋设深度约4.5m，孔径600mm。
采用CZ-150型冲击钻冲击成孔，考虑在砂层中成孔时的井壁稳定，冲击成孔过程中拟采用泥浆护壁（泥浆采用膨润土制作，比重约1.2），当一个回次冲击约2m时采用捞渣桶或泥浆泵清理孔底於渣，如此反复，直至成井深度达到设计要求。
（3）第一次洗井
钻进孔深达到设计深度要求时进行换浆洗孔，直至泥浆比重在1.05左右。
（4）井管安装
a、井管的选择：拟选用φ250mm、壁厚9.2mm的UPVC管作为井管使用。过滤管的孔眼缝直径20mm，各孔眼中心距为50mm，孔隙率≥15%，梅花形布设。滤管外用80目的尼龙网包缠3层。
b、井管的安装：采用起重设备分节安装，安装前第一节井管底部用10mm厚PVC板封底，两节井管间铆钉连接，连接时要确保两节井管对齐且在同一轴线上，下沉井管时用对中器定出井孔中心，确保井管居中，井管安放到设计位置后固定，进行填砾及管外封闭。
（5）填砾砂
井管安装完后应及时进行填砾。
滤料的选取：滤料规格为1-3mm，成份为粗砂及细砾，磨园度要好，其不均匀系数应小于2。
滤料填设厚度及高度：滤料填设厚度为175mm，填设高度应大于滤管高度0.5m。
（6）止水封孔
井口下至滤管以上0.5m用粘土球（直径3～5cm）止水。
（7）第二次洗井
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