地源热泵地埋管系统勘察报告范本(桂林光电通信产业园)

中国中国电电科桂林光科桂林光电电子通信科技子通信科技创创新与新与产业产业化化项项目目 地源地源热泵热泵地埋管地埋管换热换热系系统统勘察勘察报报告告 勘察编号 KC2015 03 审 定 审 核 项目负责人 工程负责人 校 核 报 告 编写 工 程 测量 南京翔南京翔凯凯岩土工程有限公司岩土工程有限公司 2015 年 02 月 06 日 2 一 项目概况 中国电子科技集团公司第三十四研究所拟建设中国电科桂林光电子 光通信科技创新与产业化项目工程 该项目位于桂林市七星区英才科技 园二期内 项目总用地面积 266792 总建筑面积为 494372 为响应国家能 源政策 使用清洁的可再生能源 节约一次能源消耗 减少碳排放 实现 可持续发展 项目拟采用地源热泵中央空调系统 根据 地源热泵系统工 程技术规程 DGJ32 TJ89 2009 之规定 受甲方委托我单位对该工程场 地进行了地埋管换热系统勘察 勘察任务及技术标准 1 勘察任务 本次勘察的目的 探明该项目场地在地埋管换热器深度范围内 地下岩土层的分布情况 以便为系统的设计 造价及施工提供依据 2 本次勘察所依据的技术标准如下 1 地源热泵系统工程技术规范 GB50366 2005 2009 年版 2 地源热泵系统工程技术规程 DGJ32 TJ89 2009 3 岩土工程勘察规范 GB50021 2001 2009年版 4 工程岩体试验方法标准 GB T50266 99 勘察方案 根据相关规范要求 结合工程实践 在通过对工程场地初步 调查的基础上 本次勘察方案如下 1 工程量 3 根据相关规范及甲方要求 本次勘察在规划的埋管区域内布 置了 6 个勘察孔 孔的编号为 ZK1 ZK6 具体位置见附图 因该场地第四纪覆盖层很薄 将来的地埋管施工主要是岩石 层 在优先考虑换热效果的前提下 综合考虑施工的难度 成本 工期 试验孔的钻孔深度为 100 0m 有效换热深度为 100 0m 根据相关规范要求及以及多年来地源热泵地埋管系统的设计 经验 埋管形式分别采用 D25 双 U 型埋管和 DN32 单 U 型埋管 通 过热物性试验进行比较以选择最优的埋管方案 2 换热管材 管材采用 HDPE100 压力等级为 SDR11 最大工作压力为 1 60 MPa 的知名品牌产品 3 回填材料 根据对场地岩土体的了解及经验 本场地岩土体的导热系数较大 因此回填材料选用石英砂 四 外业完成情况 1 施工设备 本次施工选用的钻机型号为 LM400 型全液压潜孔钻 机 配套埃尔曼 PDSJ750 空压机 2 施工工艺 本次钻孔作业采用气动潜孔锤钻进工艺 部分钻 孔采用气动潜孔锤跟管钻进工艺 3 完成时间 本次施工进场施工设备一台套 元月 17 日进场 元月 27 日完成外业施工 4 各勘探孔实际完成情况如下表 4 孔 编 号孔 深 米 下管深度 米 管 村 规 格 备 注 ZK1100 00100 00 DN32 单 U ZK2100 00100 00 DN25 双 U ZK362 0062 00 DN25 双 U遇较大溶洞 ZK4100 00100 00 DN32 单 U ZK5100 00100 00 DN25 双 U ZK6100 00100 00 DN32 单 U ZK4 174 00 未下管 其中 ZK3 因钻遇较大溶洞无法继续钻进而终孔 下管 ZK4 1 因溶洞 未能下管而移位重新开孔 另有多个钻孔因钻遇溶洞无法继续钻进而报废 五 岩土层情况 1 场地地层分布 据本次勘察现场记录资料 场地在钻孔深度内主要土层有人工填 土 Q4ml 耕土 Q4Pd 含有机质土 Q4h 第四系上更新统残坡积 红黏土 3el dl 下卧基岩为上泥盆统融县组石灰岩 D3r 其中覆盖层 土层 厚度在 0 14 4 米之间 本场地钻孔深度范围内以石灰岩为主 颜色为灰 灰白色 微晶质 结构 厚层至中厚层状构造 主要矿物成份为方解石 岩石风化程度为 微风化 其岩体结构类型为块状 岩石饱和单轴抗压强度平均值在 82MPa 左右 最大值达到 88MPa 属坚硬岩 岩石的完整性不一致 有的钻孔完 整 有的钻孔较破碎 有的钻孔破碎 5 众所周知 石灰岩为岩溶发育地层 本场地也不例外 钻孔范围内多 处钻遇溶洞 洞高不一 从 0 4 米到 8 6 米 均有充填物 充填物呈浅黄 色 以黏性土为主 软塑 流塑状 含少量风化石灰岩角砾或碎屑 2 各钻孔地层情况描述如下 工程编号工程名称工程地点 钻孔编号 ZK1钻孔深度 100 00 米施工日期 2015 1 20 分 层 深 度 米 岩 土 层 描 述取 样 情 况 0 1 5填土 黄褐色为主 含杂 物 松散 1 5 5 0粉质粘土 可塑 黄褐色 含铁锰氧化物 韧性中等 干强度中等 5 0 12 0中风化石灰岩 灰白色 坚硬 较完整 12 0 14 5微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 14 5 15 7溶洞 填充物为灰黄色可塑 状粉质粘土 15 7 26 4微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 26 4 27 8溶洞 填充物为黄色 流塑 状粉质粘土 6 27 8 100 0微风化石灰岩 灰白色 坚硬 基本完整 局部破 碎 有溶蚀裂隙 工程编号工程名称工程地点 钻孔编号 ZK2钻孔深度 100 00 米施工日期 2015 1 21 分 层 深 度 米 岩 土 层 描 述取 样 情 况 0 1 2填土 黄褐色为主 含杂 物 松散 1 2 7 5粉质粘土 可塑 黄褐色 含铁锰氧化物 韧性中等 干强度中等 7 5 8 5中风化石灰岩 灰白色 坚硬 较完整 8 5 23 6微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 23 6 25 7溶洞 填充物为黄色 流塑 状粉质粘土 25 7 63 8微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 63 8 72 4中风化石灰岩 灰白色 岩石破碎 裂隙发育 孔壁 不稳定 易掉块 72 4 100 0微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 7 注 ZK2 原定位置施工时 在 24 0 米处钻遇较大溶洞 洞高超过 6 0 米 因成孔难度较大而终止 移位到现在的位置后成孔 下管 工程编号工程名称工程地点 钻孔编号 ZK3钻孔深度 62 00 米施工日期 2015 1 22 分 层 深 度 米 岩 土 层 描 述取 样 情 况 0 0 8填土 黄褐色为主 含杂 物 松散 0 8 7 5粉质粘土 可塑 黄褐色 含铁锰氧化物 韧性中等 干强度中等 7 5 22 5中风化石灰岩 灰白色 坚硬 较完整 22 5 26 3中风化石灰岩 灰白色 裂隙发育 岩石破碎 孔壁 掉块严重 26 3 54 6微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 54 6 62 0溶洞 填充物为黄色 流塑 状粉质粘土 注 ZK3 原定位置施工时 在 9 0 米处 钻遇较大溶洞 洞高超过 8 0 米 因成孔较困难而终止 重新挪到现在位置后 钻进至 62 0 米 因溶洞较大 8 与业主方协商同意后终孔 下管 工程编号工程名称工程地点 钻孔编号 ZK4 1钻孔深度74 00 米 施工日期 2015 1 23 分 层 深 度 米 岩 土 层 描 述取 样 情 况 0 1 8填土 黄褐色为主 含杂 物 松散 1 8 8 0粉质粘土 可塑 黄褐色 含铁锰氧化物 韧性中等 干强度中等 8 0 12 4中风化石灰岩 灰白色 坚硬 较完整 12 4 13 1溶洞 填充物为黄色 流塑 状粉质粘土 13 1 50 7微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 50 7 52 8中风化石灰岩 灰白色 裂隙发育 岩石破碎 孔壁掉块严重 52 8 74 0微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 9 注 该孔位置为原定 ZK4 孔孔位 钻进至 74 0 米时 因孔壁掉快 继续 钻进有卡钻和埋钻风险 因而终孔 但下管时因孔壁不完整 未能完成下管 重新移位至现在的 ZK4 孔位 顺利完成施工 工程编号工程名称工程地点 钻孔编号 ZK4钻孔深度 100 00 米施工日期 2015 1 24 分 层 深 度 米 岩 土 层 描 述取 样 情 况 0 1 8填土 黄褐色为主 含杂 物 松散 1 8 7 8粉质粘土 可塑 黄褐色 含铁锰氧化物 韧性中等 干强度中等 7 8 14 0中风化石灰岩 灰白色 坚硬 较完整 14 0 17 5溶洞 填充物为黄色 流塑 状粉质粘土 17 5 51 0中风化石灰岩 灰白色 裂隙较发育 岩石较破碎 孔壁有掉块 51 0 100 0微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 10 10 工程编号工程名称工程地点 钻孔编号 ZK5钻孔深度 100 00 米施工日期 2015 1 25 分 层 深 度 米 岩 土 层 描 述取 样 情 况 0 2 3填土 黄褐色为主 含杂 物 松散 2 30 7 6粉质粘土 可塑 黄褐色 含铁锰氧化物 韧性中等 干强度中等 7 6 12 3中风化石灰岩 灰白色 坚硬 较完整 12 3 12 8溶洞 填充物为黄色 流塑 状粉质粘土 12 8 58 7微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 局部有裂隙 58 7 59 8溶洞 填充物为黄色 流塑 状粉质粘土 59 8 100 0微风化石灰岩 灰白色 11 11 坚硬 完整 局部有裂隙 工程编号工程名称工程地点 钻孔编号 ZK6钻孔深度 100 00 米施工日期 2015 1 26 2015 1 27 分 层 深 度 米 岩 土 层 描 述取 样 情 况 0 1 2填土 黄褐色为主 含杂 物 松散 1 2 4 8粉质粘土 可塑 黄褐色 含铁锰氧化物 韧性中等 干强度中等 4 8 17 0中风化石灰岩 灰白色 坚硬 较完整 17 0 18 9溶洞 填充物为黄色 流塑 状粉质粘土 18 9 100 0微风化石灰岩 灰白色 坚硬 完整 局部有裂隙 注 ZK6 因施工时在 20 0 多米处钻遇溶洞 经 5 次移位 方在目前位置 12 12 顺利完成施工 3 场地地下水情况 本次勘察深度范围内多数钻孔均钻遇地下水 地下水为土层中的孔隙裂 隙水和岩溶水 孔隙裂隙水赋存于上部覆土层中 岩溶水主要赋存于下部 石灰岩层的溶洞和岩溶裂隙中 具承压性 主要补给来源为大气降水和区 域地下水补给 与上部孔隙裂隙水水力联系密切 水位 水量变化受日常 气候影响 动态不稳定 变化大 六 结论与建议 1 拟建场地岩土体在勘探深度范围内以石灰岩为主 石灰岩密度大 导热性能良好 非常适合地源热泵系统的应用 2 拟建场地地下水丰富 地下水泾流可以将系统因吸 放热量的 不平衡而聚集的热 冷 量带走 十分有利于地下温度场的恢复 3 由于拟建场地石灰岩十分坚硬且岩溶发育 因而地埋管换热系统 的施工 将会有一定的难度 并导致地源热泵系统的整体造价偏高 4 建议选择两个钻孔 DN25 双 U 和 DN32 单 U 各一 进行现场热 响应测试 以测得岩土体的热物性参数 岩土体原始平均温度 岩土体 综合导热系数及容积比热容 为地源热泵系统的设计提供依据 也为 选择更经济的地埋管型式提供依据 5 由于拟建