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【摘要】PVCU管抽水试验在水利勘察中的应用减少了传统套管使用的不少问题,对于水利勘察抽水试验的顺利进行有着积极作用,实际应用效果好。本文分析了PVCU管抽水试验方法,并探讨了其需要注意的一些问题,希望能为水利勘察工作提供帮助。
【关键词】水利勘察;抽水试验;PVCU管;应用[Abstract] PVCU pipe pumping test in water exploration in reducing many problems using the traditional casing, plays a positive role in water resources investigation and pumping tests carried out smoothly, the actual application effect is good. This paper analyzes a PVCU tube pumping test method, and discusses some problems which need attention, I hope to provide help for the water conservancy survey work.
[keyword] :water investigation; pumping test; PVCU tube; application
中图分类号:TV文献标识码:A文章编号:
水利勘察是我国水利建设工作得以顺利进行的必要前提,勘察工作任务重,对时间和精度都有着高要求,抽水试验作为水利勘察中能够查明含水层地质参数的重要工作方法,其工作质量直接影响着勘察工作的成败。抽水试验是在选定的钻孔中或竖井中,对选定含水层(组)抽取地下水,形成人工降深场,利用涌水量与水位下降的历时变化关系,测定含水层(组)富水程度和水文地质参数的试验[1]。以前的抽水实验多使用无缝钢管材质的套管为护孔管,但是在实际应用中,经常会出现断管或拔不出等现象,严重影响了工作质量和工作进度,随着PVCU管(硬聚氯乙烯管)的出现和应用,抽水试验工作的局面明显得到了改善,下面我们就PVCU管抽水试验在水利勘察中的具体应用略作研究。
一.PVCU管
PVCU管是以卫生级聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料,加入适量的稳定剂、润滑剂、填充剂、增色剂等经塑料挤出机挤出成型和注塑机注塑成型,通过冷却、固化、定型、检验、包装等工序以完成管材、管件的生产,是一种塑料管,具有强度好、耐酸碱腐蚀、绝缘性优良、流体输送性能好、管口连接方便、使用寿命长等优点。作为目前国内塑料管材应用和生产的主导产品,这种管材抗弯、抗拉、抗压缩度均良好,虽然抗冲击强度稍低,但是完全满足水利勘察中抽水试验的应用要求。对比定型生产的PVCU管,其管径和规格与传统抽水试验中所使用的无缝钢材套管差异不大,其规格完全满足水利勘察抽水试验,且实施应用中不需要额外加工配制钻头、钻具等,在取代无缝钢管套管上具有显著优势,也是未来抽水试验的首选材料。
二.PVCU管抽水试验方法
在抽水试验中应用PVCU管,首先要进行加工,目前市场上出售的PVCU管多为实管,且与套管存在一定差异,因此要根据滤水管要求结合其特点进行加工。结合实际工程情况来看,滤水管的直径一般可以控制在3-5㎜,眼距与行距在20㎜,长度在3m左右,同时保留半米至一米的实管,以满足对强度的需求,在排列上可以常用的梅花状为主。打眼可使用电钻等工具,按照需求将棺材加工好之后,可根据含水层颗粒表现选择合适材料进行包扎、捆扎,以确保滤水管能够正常工作。
PVCU管的连接一般以承插式的溶粘接口为主,将两根管材通过中间的管接和胶粘剂成功奶奶和,为确保连接正确、应用可靠性与安全性,在粘合之后,要在两根管材粘合处使用铁丝等进行包扎捆绑,确保完好固定,以方便下管,提升速度、效率,减少意外的发生。
PVCU管的安装过程涉及多个方面。首先要做好钻孔,钻孔施工要在了解地质地貌的基础上,根据含水层的位置极其颗粒组成等确定试验孔的结构,然后定位、钻孔,逐级扩孔,在达到确定位置后,开始下入PVCU管。日常实际操作中,在下入管材之后,一般都会选择一个较PVCU管稍宽一些的漆皮铁桶等物体套在外部,然后打通桶沿位置将两个孔使用铁丝进行对穿,然后控制下管的节奏与速度,确保铁丝预留长度满足下管深度需求。
将粘合好的PVCU管放入孔内之后,要开始控制下管的深度与速度,在下降的过程中保持铁丝的顺直,避免打弯,这样才能够确保抽出时的顺利。在管接与PVCU管粘合成功之后,顺利下管,然后一人将管子向下压好,另一个人控制好下管的铁丝将其从另一头抽出。下管成功之后,在PVCU管与孔壁之间下钻杆,到达孔底之后换清水,直到水质基本清澈之后,一边持续送水以便持续填滤料,并且期间将钻杆慢慢提起,确保底部始终保持在滤料顶面附近,在填滤料高度控制在含水层顶面3m处后,此时滤料将不再下沉,会保持稳定,在上部下入半干粘土球进行封闭。以上操作全部顺利完成之后,就可以根据钻孔抽水试验需求进行抽水试验了。在实验结束之后,然后将其拔出,将管内、全孔全部分以半干粘土球进行分层回填和捣实。期间,一定要慎重操作,做好检查,确保按照规程进行操作,如果出现问题,要结合实际情况进行分析,积极寻找原因,并予以解决。PVCU管的安装结构具体见图1。
图1 PVCU管的安装结构
以衡水地区地下水科学试验场PVCU管的抽水试验为例,在启动阶段,进行了繁琐复杂的准备工作,针对试验中可能发生的问题进行了细致考察、论证,准备了全面的工作方案,在区域水文地质条件调查的基础上,针对地层剖面、电测井曲线、咸水体分布等情况作了论证分析,工作人员克服工作中的重重困难,结合实地调研,最终圆满完成了抽水试验工作。这对于研究区域水文地质、地下水龄与区域循环规律,分析古代水文环境变化和现在水文环境之间的水利联系等都有着重要作用,是分析咸淡水界面变化规律、录取水文参数的重要途径,也是实现地下水长期动态监测的重要措施。
三.抽水试验中PVCU管应用注意
在抽水试验进行过程中,需要及时对抽水试验的基本观测数据——抽水流量(Q)、水位降深(S)、抽水延续时间(t)进行现场检查与整理,并绘制出各种规定的关系曲线。这种关系曲线的绘制能够帮助掌握现场抽水试验运行的具体情况,判断其是否符合正常标准,并且及时察觉观测中水位和流量出现的异常变化,发现异常、错误等,并实施补救措施,以确保实验的顺利进行,工程进度和效率得到控制[2]。在使用PVCU管做抽水试验的实践中,它不仅有效节省了辅助工作的准备时间,提升了抽水试验工作效率,为工作人员提供便利,且相比于传统套管抽水试验,还有着更多亟待发掘的优势,虽然目前来看,其使用范围尚有一定限制,但是这并不妨碍其拥有美好的前景。
在PVCU管抽水试验的应用中,还有一些问题需要注意。比如在一个钻孔中多分层做抽水试验时就不能应用PVCU管,此时需要无缝钢管套管,其指适用于一孔分两层情况。分两层抽水试验中PVCU管的应用需要确保管径级别相差在两级以上,并且采取从上向下的實验程度,在向二层含水层钻进过程中,要确保钻机垂直、速度缓慢,以免造成损伤[3]。PVCU管的选择要确保其质量过关,选择质量好、有保障的产品,并且尽量使用同一厂家的管材、管接和胶粘剂,在入孔前进行粘接实验,了解其粘接强度和时间,从而制定合适的工程计划。在抽水试验中,使用动水填砾方法确保孔与含水层的顺利沟通,使用焦磷酸钠化学洗井法与压缩震荡法清洗抽水孔,确保回填工程质量,避免出现冒水、渗水现象[4]。
水利勘察抽水试验中应用PVCU管不仅提升了勘察效率,降低了成本和意外发生率,对于我国水利工作来说有着积极的应用意义,实际工作重要积极进行实践探究,探索PVCU管在抽水试验中更好的应用。
【参考文献】
[1]陈宝玉,田福凯.水泥无砂管在沙河多孔抽水试验中的应用[J].水科学与工程技术,2005(3):55-57.
[2]安文久.水文地质勘探孔分层抽水试验技术实践[J].科技与企业,2013(1):139-139.
[3]吕亚琴,缪小元,赵媛,等.基坑工程抽水试验数据的分析与研究[J].江苏建筑,2012(B12):79-81.
[4]马彦华.在水利勘察中使用PVCU管抽水试验[J].江淮水利科技,2009(3):45-46.
【关键词】水利勘察;抽水试验;PVCU管;应用[Abstract] PVCU pipe pumping test in water exploration in reducing many problems using the traditional casing, plays a positive role in water resources investigation and pumping tests carried out smoothly, the actual application effect is good. This paper analyzes a PVCU tube pumping test method, and discusses some problems which need attention, I hope to provide help for the water conservancy survey work.
[keyword] :water investigation; pumping test; PVCU tube; application
中图分类号:TV文献标识码:A文章编号:
水利勘察是我国水利建设工作得以顺利进行的必要前提,勘察工作任务重,对时间和精度都有着高要求,抽水试验作为水利勘察中能够查明含水层地质参数的重要工作方法,其工作质量直接影响着勘察工作的成败。抽水试验是在选定的钻孔中或竖井中,对选定含水层(组)抽取地下水,形成人工降深场,利用涌水量与水位下降的历时变化关系,测定含水层(组)富水程度和水文地质参数的试验[1]。以前的抽水实验多使用无缝钢管材质的套管为护孔管,但是在实际应用中,经常会出现断管或拔不出等现象,严重影响了工作质量和工作进度,随着PVCU管(硬聚氯乙烯管)的出现和应用,抽水试验工作的局面明显得到了改善,下面我们就PVCU管抽水试验在水利勘察中的具体应用略作研究。
一.PVCU管
PVCU管是以卫生级聚氯乙烯(PVC)树脂为主要原料,加入适量的稳定剂、润滑剂、填充剂、增色剂等经塑料挤出机挤出成型和注塑机注塑成型,通过冷却、固化、定型、检验、包装等工序以完成管材、管件的生产,是一种塑料管,具有强度好、耐酸碱腐蚀、绝缘性优良、流体输送性能好、管口连接方便、使用寿命长等优点。作为目前国内塑料管材应用和生产的主导产品,这种管材抗弯、抗拉、抗压缩度均良好,虽然抗冲击强度稍低,但是完全满足水利勘察中抽水试验的应用要求。对比定型生产的PVCU管,其管径和规格与传统抽水试验中所使用的无缝钢材套管差异不大,其规格完全满足水利勘察抽水试验,且实施应用中不需要额外加工配制钻头、钻具等,在取代无缝钢管套管上具有显著优势,也是未来抽水试验的首选材料。
二.PVCU管抽水试验方法
在抽水试验中应用PVCU管,首先要进行加工,目前市场上出售的PVCU管多为实管,且与套管存在一定差异,因此要根据滤水管要求结合其特点进行加工。结合实际工程情况来看,滤水管的直径一般可以控制在3-5㎜,眼距与行距在20㎜,长度在3m左右,同时保留半米至一米的实管,以满足对强度的需求,在排列上可以常用的梅花状为主。打眼可使用电钻等工具,按照需求将棺材加工好之后,可根据含水层颗粒表现选择合适材料进行包扎、捆扎,以确保滤水管能够正常工作。
PVCU管的连接一般以承插式的溶粘接口为主,将两根管材通过中间的管接和胶粘剂成功奶奶和,为确保连接正确、应用可靠性与安全性,在粘合之后,要在两根管材粘合处使用铁丝等进行包扎捆绑,确保完好固定,以方便下管,提升速度、效率,减少意外的发生。
PVCU管的安装过程涉及多个方面。首先要做好钻孔,钻孔施工要在了解地质地貌的基础上,根据含水层的位置极其颗粒组成等确定试验孔的结构,然后定位、钻孔,逐级扩孔,在达到确定位置后,开始下入PVCU管。日常实际操作中,在下入管材之后,一般都会选择一个较PVCU管稍宽一些的漆皮铁桶等物体套在外部,然后打通桶沿位置将两个孔使用铁丝进行对穿,然后控制下管的节奏与速度,确保铁丝预留长度满足下管深度需求。
将粘合好的PVCU管放入孔内之后,要开始控制下管的深度与速度,在下降的过程中保持铁丝的顺直,避免打弯,这样才能够确保抽出时的顺利。在管接与PVCU管粘合成功之后,顺利下管,然后一人将管子向下压好,另一个人控制好下管的铁丝将其从另一头抽出。下管成功之后,在PVCU管与孔壁之间下钻杆,到达孔底之后换清水,直到水质基本清澈之后,一边持续送水以便持续填滤料,并且期间将钻杆慢慢提起,确保底部始终保持在滤料顶面附近,在填滤料高度控制在含水层顶面3m处后,此时滤料将不再下沉,会保持稳定,在上部下入半干粘土球进行封闭。以上操作全部顺利完成之后,就可以根据钻孔抽水试验需求进行抽水试验了。在实验结束之后,然后将其拔出,将管内、全孔全部分以半干粘土球进行分层回填和捣实。期间,一定要慎重操作,做好检查,确保按照规程进行操作,如果出现问题,要结合实际情况进行分析,积极寻找原因,并予以解决。PVCU管的安装结构具体见图1。
图1 PVCU管的安装结构
以衡水地区地下水科学试验场PVCU管的抽水试验为例,在启动阶段,进行了繁琐复杂的准备工作,针对试验中可能发生的问题进行了细致考察、论证,准备了全面的工作方案,在区域水文地质条件调查的基础上,针对地层剖面、电测井曲线、咸水体分布等情况作了论证分析,工作人员克服工作中的重重困难,结合实地调研,最终圆满完成了抽水试验工作。这对于研究区域水文地质、地下水龄与区域循环规律,分析古代水文环境变化和现在水文环境之间的水利联系等都有着重要作用,是分析咸淡水界面变化规律、录取水文参数的重要途径,也是实现地下水长期动态监测的重要措施。
三.抽水试验中PVCU管应用注意
在抽水试验进行过程中,需要及时对抽水试验的基本观测数据——抽水流量(Q)、水位降深(S)、抽水延续时间(t)进行现场检查与整理,并绘制出各种规定的关系曲线。这种关系曲线的绘制能够帮助掌握现场抽水试验运行的具体情况,判断其是否符合正常标准,并且及时察觉观测中水位和流量出现的异常变化,发现异常、错误等,并实施补救措施,以确保实验的顺利进行,工程进度和效率得到控制[2]。在使用PVCU管做抽水试验的实践中,它不仅有效节省了辅助工作的准备时间,提升了抽水试验工作效率,为工作人员提供便利,且相比于传统套管抽水试验,还有着更多亟待发掘的优势,虽然目前来看,其使用范围尚有一定限制,但是这并不妨碍其拥有美好的前景。
在PVCU管抽水试验的应用中,还有一些问题需要注意。比如在一个钻孔中多分层做抽水试验时就不能应用PVCU管,此时需要无缝钢管套管,其指适用于一孔分两层情况。分两层抽水试验中PVCU管的应用需要确保管径级别相差在两级以上,并且采取从上向下的實验程度,在向二层含水层钻进过程中,要确保钻机垂直、速度缓慢,以免造成损伤[3]。PVCU管的选择要确保其质量过关,选择质量好、有保障的产品,并且尽量使用同一厂家的管材、管接和胶粘剂,在入孔前进行粘接实验,了解其粘接强度和时间,从而制定合适的工程计划。在抽水试验中,使用动水填砾方法确保孔与含水层的顺利沟通,使用焦磷酸钠化学洗井法与压缩震荡法清洗抽水孔,确保回填工程质量,避免出现冒水、渗水现象[4]。
水利勘察抽水试验中应用PVCU管不仅提升了勘察效率,降低了成本和意外发生率,对于我国水利工作来说有着积极的应用意义,实际工作重要积极进行实践探究,探索PVCU管在抽水试验中更好的应用。
【参考文献】
[1]陈宝玉,田福凯.水泥无砂管在沙河多孔抽水试验中的应用[J].水科学与工程技术,2005(3):55-57.
[2]安文久.水文地质勘探孔分层抽水试验技术实践[J].科技与企业,2013(1):139-139.
[3]吕亚琴,缪小元,赵媛,等.基坑工程抽水试验数据的分析与研究[J].江苏建筑,2012(B12):79-81.
[4]马彦华.在水利勘察中使用PVCU管抽水试验[J].江淮水利科技,2009(3):45-46.