水利工程施工范文节制闸工程抽水试验方案设计

　　摘要：建闸场地位于新浍河、新沱河与淙潼河三条河道交汇处附近，在闸基渗流影响深度范围内地层均为第四纪河流相冲、洪积层，由于受河流改道、沉积环境多变的影响，场地地层变化较大，透水砂层分布极不规律，给工程渗透稳定分析与降水方案设计带来许多难题。

　　针对场地地层特点，布置设计抽水试验方案，提供了不同部位与不同层序的渗透特性和渗透系数，准确反应场地渗流特性，给设计与施工提供了准确的第一手资料，也为在类似场地条件下抽水试验方案设计提供了参考。

　　关键词：抽水试验,降深,渗透系数

　　1. 工程情况概述

　　怀洪新河续建工程新开沱河节制闸位于五河县城以北、怀洪新河新开沱河河段，距五河县城约0.5km。设计排涝流量620m3/s，相应上游水位15.20m，下游水位15.15m;设计分洪流量2160m3/s，相应下游水位17.83m，设计闸底板高程7.5m，工程等别为二等，主要建筑物按二级设计，Ⅶ度地震设防。集分洪、蓄水、防洪、公路大桥、环境保护等综合效能于一体，是淮河流域怀洪新河末级控制枢纽的组成部分。

　　抽水试验方案是在充分研究场地地层条件后现场布置的。

　　2. 地质情况简介

　　建闸场地位于新浍河、新沱河与淙潼河三条河道交汇处附近，在钻探深度范围内地层均为第四纪河流相冲、洪积层，由于受河流改道、沉积环境多变的影响，场地地层变化较大，分述如下：

　　①层重粉质壤土，夹中、轻粉质壤土薄层，黄色，强度中，层厚0.0～7.1米。

　　②层砂壤土、极细砂，根据土性和强度差异可分两个亚层：

　　②1层砂壤土夹薄层粉土和轻粉质壤土，局部地段揭露，黄色，饱和，稍密，层厚0.0～3.1米。

　　②2层极细砂，夹薄层粉土、砂壤土，局部地段缺失，黄色，饱和，稍密，局部中密，层厚0.0～12.4米。

　　③层重粉质壤土、粉质粘土，夹砂壤土透镜体，褐黄色，稍湿，强度坚，局部中，层厚1.3～14.5米。

　　④层粉土、细砂，根据土性和强度差异分为两个亚层：

　　④1层粉土，夹薄层细砂或粘性土，局部地段揭露，黄色，很湿，中密，层厚0.0～3.3米。

　　④2层细砂，局部夹薄层粉土，黄色，饱和，中密～密实。本次勘探未揭穿该层，已揭露最大厚度11.8米。

　　3. 水文地质条件

　　场地地下水主要为承压水，主要含水层为②1层砂壤土、②2层极细砂、④1层粉土和④2层细砂。在②层砂性土缺失西北部，局部存有上层滞水。

　　在新开沱河未开挖之前，除南侧新沱河距离场地较近外，其他水体距离场地较远，由于场地上部分布较厚的粘性土层，河水与场地地下水联系不甚明显。新开沱河节制闸两侧河段开挖后，②层砂性土在公路两侧均有不同程度出露，河水与地下水的水力联系十分明显。

　　新开沱河节制闸勘探与抽水试验是在汛期大水后进行的。勘探期间新开沱河水位下降很快，钻孔地下水位受地形、地层、与河道的远近以及河水下降速度等诸多因素影响，变化很大，通过分析发现地下水位变化的规律仍较明显，钻孔稳定水位与河道水位呈线性关系，一般低于新开沱河水位0.2～0.4m。距离河道较近的(20m以内)钻孔地下水一般在1小时以内既可稳定，距离河道较远的钻孔一般在2～3小时也能接近稳定水位。

　　场地地层①、③层为硬塑状的重粉质壤土、粉质粘土，极微透水性性;②、④层为稍密～中密状的粉土、极细砂、细砂，中等透水～透水性。

　　4. 现场抽水试验钻孔设计

　　场地透水砂层分布极不规律。西北部的透水土层埋深大、厚度小以致缺失，南侧及东侧埋藏浅、厚度大且分布广。

　　区内分布是粉土、砂层以②层砂壤土、细砂层为主，④细砂层埋深较大，仅在东南方向较早出露，并且②、④层间的重粉质壤土层非常单薄，厚度仅1.3米。抽水试验钻孔设计事，充分考虑了土层，特别是透水砂层的分布规律，3个抽水试验孔呈三角型布置，即考虑了场地的整体性，又反映了各自不同规律。

　　抽水试验孔布置见图01。

　　1#抽水试验孔布置在西南侧上游翼墙附近。 4.1m揭露砂层，砂层厚度8.8m，钻孔东侧9m左右为引水渠道，渠道底部砂层出露。抽水试验孔满足以下边界条件：近地表水、非完整井、承压水。抽水试验采用单井抽水、三个降深，平均渗透系数kcp=2.60×10-3cm/s。

　　2#抽水试验孔布置在闸中心附近。 3.6m揭露砂层，砂层厚度6.6m。抽水试验孔满足以下边界条件：远离地表水、完整井、承压水。另外布置两个观测孔，抽水试验采用单井抽水、三个降深，平均渗透系数kcp=4.51×10-4cm/s。

　　3#抽水试验孔布置在下游南侧消力池附近。 3.2m揭露砂层，上部6.7m为极细砂，中间夹薄层粘性土，下部为厚层细砂，靠近北侧16m处河底砂层出露。抽水孔揭露砂层8.3m,边界条件满足不了抽水试验要求。但抽水试验孔深度已经到达18.2m，是最大降深为1.83m的近10倍，小降深抽水对底部影响很小，因此可以按完整井考虑，根据相应边界条件设计抽水试验孔：近地表水、完整井、承压水。抽水试验采用单井抽水、三个降深，平均渗透系数kcp=3.07×10-3cm/s，为②2、④2层的综合成果。

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