On-site tests to estimate aquifer permeability of drainage area of south caisson anchorage construction of Taizhou Bridge

During the construction of the south caisson anchorage of Taizhou Bridge, the drainage area is located in the lower reaches of the Yangtze River and the permeability of stratums there is considerable. In order to maintain progress and guarantee safety during the sinking of the caisson, water should be drained in the initial period. Subsequently, detailed information about the aquifer permeability is required to make sure that the drainage will proceed successfully, which consequently necessitates the on-sit...     

潜水井中水位改变方式对slug试验测试的影响研究

Slug试验是一种测试含水层渗透性的原位测试方法,设计了室内试验,并研究了潜水井内抽水和注水两种水位改变方式对Slug试验测试结果的影响。研究表明瞬间改变水位的方式对测试的结果具有明显影响;降水头Slug试验测得的渗透系数与升水头Slug试验测得的渗透系数比值为1.24;与常水头方法测试结果相比可知后者更为接近真实值。在野外场地实施现场试验,对上述结果进行了验证。     

含水层参数对同井回灌地下水源热泵的影响

模拟分析了含水层厚度、渗透系数比和不同含水层对同井回灌地下水源热泵地下水渗流和换热的影响．对于合理的水井设计，含水层厚度增大可以减小抽水、回灌压力，显著地提高抽水平均温度．抽、回水口的平均降深与渗透系数比的对数基本成线性关系．从热贯通的角度来说，渗透系数比是同井回灌地下水源热泵系统工程成败的关键．过小的渗透系数比显著加快系统的热贯通．渗透系数大小是抽水和回灌难易程度的决定因素．对于渗透性能不好的含水层，更应该关注抽水和回灌不能时含水层渗透系数产生影响。     

低渗透性含水层水文地质参数确定方法及其应用

基于低渗透性含水层的微水试验,提出了利用试验资料计算含水层水文地质参数的解析方法,推导了其解析表达式.该解析方法既考虑了水位降深和时间等参数,也考虑了将抽水量作为计算参数的已知量.用该方法确定含水层的水文地质参数,比用微水试验的配线法和水位恢复法具有更好的适用性.以某电厂地基抽水试验为例,用该解析法计算其含水层的水文地质参数,计算结果比较合理.     

硝酸盐氮污染地下水原位修复的试验研究

在北京北天堂非正规垃圾填埋场进行硝酸盐氮污染地下水原位修复试验研究。通过抽水试验、示踪试验和碳源投加试验,分析了对污染地下水的原位修复能力及效果。试验结果表明,试验获得了指导后续地下水修复试验及数值模拟预测的水文地质参数,试验场区的潜水含水层渗透系数为195.3 m/d,导水系数为781.3 m2/d,给水度为0.167°。在碳源投加试验运行初期,地下水中的硝酸盐氮去除率就已达到45%以上,投加碳源后对地下水硝酸盐氮反硝化作用有很好的强化效果。试验分析方法和研究成果为类似试验研究积累了成功经验,可为地下水原位修复工程应用及推广提供借鉴与参考。     

基于抽水试验资料确定含水层水文地质参数

根据现场稳定流抽水试验资料确定含水层文地质参数是野外外文地质工作中最常用的方法之一,但当抽水含水层的边界形态,边界条件较为复杂时,就很难找到合适的公式用来计算水文地质参数,考虑有越流和一侧有隔水边界的影响,基于承压不完整井稳定流抽水试验资料提出一种确定含不层水文地质数的方法。     

淮南市区浅部松散含水层渗透性的研究

本文在分析淮南市区浅部松散层地质及水文地质条件的基础上,应用不同水文地质块段的单孔抽水试验成果,采用多种计算方法(如泰斯公式、承压含水层残余降深公式、无压含水层小降深条件下残余降深公式)计算全市区浅部松散含水层不同地点的渗透系数K值,根据K值的展布特点找出了市区浅部松散含水层的渗透性特征,为进行淮南市区浅层地下水资源的合理评价提供了必要的参数.     

基于多孔非稳定抽水试验的缓倾层状含水层各向异性渗透参数计算

探讨通过多孔抽水试验的降深(s)-时间(t)关系获取水文地质参数中的各向异性参数。利用重庆市渝北区某场地砂岩含水层的多孔非稳定流抽水试验数据,结合非轴向各向异性渗透系数张量的理论,通过运用Matlab编程迭代计算了渗透系数张量的比值及其主要方向。结果显示,2组试验结果所获得的数据较为吻合,渗透系数(K)张量的方向θ值范围为[8°,18°],Ky/Kx的取值范围为[7.5,13]。该结果证明了计算方法的适用性和合理性,运用该方法确定含水层各向异性渗透参数所需的核心参数为s-lnt直线在零降深上的截距。     

红层岩溶发育特征与地面塌陷形成机理-以咸宁地区为例

通过收集整理前人研究资料、实地踏勘以及现场灰质砾岩取样、磨片及显微镜观测等方法手段,分析了红层岩溶发育特征与灰质砾岩溶蚀机理,同时,结合咸宁地区实际地质条件,建立了岩溶地面塌陷室内物理模型,通过监测抽(排)水与降雨两种情况下土压力、孔隙水压力以及土体位移变化情况,分析了抽(排)水和降雨对岩溶地面塌陷的影响机制。模型试验结果表明研究区岩溶地面塌陷形成机制主要为潜蚀作用,真空吸蚀作用次之。降雨对地表土体产生冲刷,地下水渗流作用造成土体潜蚀、运移;抽(排)水时水位发生骤变,水力梯度变大,加速了泥沙带出,导致含砂砾黏土层逐渐被潜蚀、掏空,加之真空负压的吸蚀叠加作用,促进土体破坏导致失稳,最终发生地面塌陷。由此可知,咸宁地区红层岩溶地面塌陷的形成机制主要是潜蚀作用与真空吸蚀作用交互反应,抽水是其诱发岩溶地面塌陷的主要外因。     

地下水源热泵定压差取水方式对含水层渗透性的影响

针对地下水源热泵取水引起含水层颗粒迁移问题建立数学模型,并通过案例计算分析地下水源热泵定压差取水方式对含水层渗透性的影响。研究结果表明,地下水源热泵运行5 a后含水层厚度为20,25和30 m时的孔隙率依次增大到初始值的2.57,1.86和1.59倍,渗透系数依次增大到初始值的156,16和7倍;考虑颗粒迁移时,地下水源热泵定压差取水方式对含水层渗透性影响显著。     

抽出处理措施的有效性评价

应用经过拟合的模型,对实例中实施的抽出水处理措施的有效性作了数值模拟分析,结果表明,在模拟时段内场地区碳岩含水层中ＴＣＥ污染羽状体的分布范围及其浓度均有比较明显的减小,去污效率比较理想。已由抽水试验证实,其有利因素之一就是污染含水层介质具有较强的水力传导性,鉴于系统的不确定性,应对抽出处理方案进行多阶段设计。     

路面结构新型排水系统性能及影响参数分析

路面结构中存在水分将会影响道路基层与路基土体的性能，造成土体弹性模量降低、承载能力减弱。随着时间的推移和路面车辆荷载的作用，路面结构将出现不同程度的破坏，例如开裂、车辙、坑洼、不均匀沉降等，因此需排除路面结构中存在的水分。传统的路面排水措施主要有：（1）路面侧边沟排水；（2）碎石排水基层排水；（3）采用土工织物进行排水。然而传统的排水措施仅限于在土体饱和条件下排除水分，在实际环境中道路基层与路基常常处于非饱和状态下，从而提出要在非饱和条件下排水的新技术。基于非饱和渗流理论，提出采用复合土工合成排水材料的新型路面排水系统，该系统由三部分组成，从上而下依次为水力传导层、毛细防渗层和隔离层。开展了新型路面排水系统模型试验、数值模拟以及参数分析，来研究降雨入渗条件下新型路面排水系统性能及影响参数。室内模型试验采用自制模型箱，通过控制自来水管水流速来模拟降雨，配合埋藏在土层中张力计和含水量监测仪，实时监测基层与路基中基质吸力和含水率；数值模拟建立与室内模型相同大小的数值模型，在相同降雨边界条件下监测基层与路基中基质吸力和含水率的变化规律；参数分析采用控制变量的方法，分别分析了Van Genuchte参数“a”、土工织物饱和渗透系数k_s、土工织物厚度k_t对水力传导层排水能力的影响。研究结果表明：新型路面排水系统可将入渗水快速有效排除，基层材料在试验过程始终处于非饱和状态，并在降雨停止后第10min基层的基质吸力开始回升；新型路面排水系统能够防止水下渗至路基， 降雨过程中路基土的吸力始终保持在初始吸力值；采用新型路面排水系统时，基层体积含水率在降雨过程中不断上升但未达到饱和体积含水率，路基体积含水率则保持不变；土工织物参数“a”值与饱和渗透系数对毛细屏障作用的影响较显著，随着“a”值和饱和渗透系数的增大，土工织物与土体接触面形成的毛细屏障越弱、排水越快，但当“a”值过大则无法发挥阻挡水流渗入路基的作用，结合数值结果以及其他文献研究建议“a”值取10kPa左右，饱和渗透系数取0.01~0.1m/s范围；而土工织物厚度改变对毛细屏障作用并不显著，结合实际制造工艺建议土工织物厚度取10~15mm为宜。     

软弱地层深大基坑富水特性及组合支护控制

为研究深大基坑地层富水特性以及组合支护方案下基坑控制效果,以在建连云港—镇江高速铁路线淮安东站站前广场基坑为工程背景,开展含水层抽水试验,明确地层富水特性以及水力联系,为基坑施工提供依据;设计地连墙、TRD两种支护以及分层开挖方案,并开展了基坑控制效果现场监测分析。结果表明：(1)影响含水层渗透性因素较多,应采用多种方法比对分析,获取较为合理的水文参数;本工程含水层潜水静水位标高+6.60～+6.80m,第Ⅰ承压含水层静水位标高+3.73m~+3.75m,潜水和承压水之间有较厚的弱透水隔水层,两者之间没有明显的水力联系。(2)地连墙和TRD连接处深层水平位移最大,需要加强重点防控;地连墙侧位移分布近似均匀,TRD墙侧呈现上、中部大,下部小的“刀把”形,地连墙侧水平位移以及地表沉降控制效果均优于TRD墙侧。(3)桩顶和立柱隆沉具有明显的三阶段变化特征,支护方案对桩顶和立柱隆沉的影响差异较小;混凝土撑轴力和基坑外水位变化具有明显的四阶段变化特征;支护方案对第1道混凝土支撑即次支撑轴力的影响较大,最大轴力差异为18.8%;对第2道混凝土支撑即主支撑轴力的影响基本忽略,差异为0.7%。     

利用抽水资料确定含水层参数的二分法

为了方便准确地利用非稳定流抽水资料确定含水层参数,根据目标函数最优值存在的条件,将最优化问题转化为一个一元非线性方程的求解问题.采用常用、简单、容易实现的二分法求其根,进而由求解结果求出含水层的水文地质参数.该方法克服了各种传统优化方法原理抽象、步骤繁杂及数值计算量大的缺点.最后通过实例分析发现,用该方法计算得到的水文地质参数与实测值十分接近.     

裂缝型底水油气藏开发模式研究

裂缝型底水油气藏的一个重要特点就是底水供给充足,储油岩层裂缝系统极其发育,造成油气藏极易在开发过程中发生水窜,而裂缝发育的不均质及产状类型的多样化,使水窜进入油气藏后的油气水关系变得十分复杂。“水窜式”的活动更多地表现为降低了油气藏的有效厚度和单井泄油范围,在油气层和井筒中消耗油气藏的能量,降低油藏的采收率。针对裂缝型底水油藏水窜特点,在建立基岩一裂缝超双重介质模型基础上,通过全隐式数值模拟研究方法,分析比较T两向裂缝对油气藏动态开发指标的影响。     

抽水井附近地下水流运动特征

利用自主设计建造的三维抽水试验装置,完成了多项潜水及承压水的抽水试验,获得了大量观测数据。试验发现:无论潜水还是承压水状态,抽水井附近观测井的水位变化,均具有距抽水井愈远愈高、愈近愈低的漏斗状分布,围绕抽水井的地下水位降落漏斗是显著的;但同时也出现了新的情况,即每个观测井不同高度观测点的水位,均呈上高下低的特征,说明地下水具有由上到下的运动分量,地下水由周边的供水边界向抽水井聚集运移时,运动方向是下斜向的,潜水如此,承压水也如此。分析认为,这是水头压力与水体自身重力同时起作用的结果。由此推断,在抽水时,承压水含水层顶板靠近补给源具有强势水流通过。     

供水半径影响因素及确定方法研究

水文地质参数是表征含水层的性质特征的重要参数,其值的大小是含水层各种性能的综合反应。本文通过影响半径的计算公式的推导详细说明其影响因素,且给出确定影响半径的计算公式和抽水实验方法及结合抽水实验阐述如何确定供水半径。     

软土地基下11m高沉井施工技术

给排水工程中，对埋深较大而横截面尺寸相对不大的构筑物，采用大开槽施工将会造成占地面积大、土方量多等弊病，有时还受到施工场地限制。为此，常采用沉井法施工。沉井法适用于高地下水位、土质松软、流砂地段以及现场狭窄地段修建深埋构筑物。本文中沉井体积大，故采取先开挖再采用砂垫层很上铺承垫木扩大刃脚的施工技术。     

煤层气井优先抽排煤层上部含水层水的研究

针对煤储层敏感性高和高产水、弱含水的储层特征,提出了一种新的排采方式,取得如下认识:1新排采方式优先抽排煤层上部承压含水层水,再进行煤层压裂、排采,确定了停止抽排含水层水的动液面高度;2该排采方式避免了部分常规排采方式存在的问题,包括吐砂、煤粉产出、气锁效应等,缩短了煤层气井排水周期;3新排采方式基于煤层之上有承压含水层的地层结构,对高产水井优势更大;4以柳林X1煤层气井为例,计算了应用新排采方式时,含水层排水阶段的临界动液面高度、降深和影响半径。     

裙结构对裙式吸力基础水平承载性能的影响

通过饱和细砂中裙式吸力基础的水平单调加载模型试验,探究了裙结构对基础水平承载力及土压力分布的影响。结果表明:不同加载高度下,与传统吸力基础相比,裙式吸力基础水平承载力显著提高,有效控制了基础的水平位移,且基础水平承载力随着裙高、裙宽的增加显著增加;不同条件下基础的归一化荷载-水平位移关系曲线可用同一公式表示。基础周围土压力的发展与基础的水平位移有密切联系,相比于裙宽对土压力分布的影响,裙高的变化对于主桶周围土压力分布的影响更为明显。此外,根据净土压力沿深度方向的分布规律,确定水平荷载作用下基础转动点约位于0.6~0.7倍的主桶埋深处。