中国电科桂林光电子通信科技创新与产业化项目地源热泵地埋管换热系统勘察报告勘察编号：KC-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： 南京翔凯岩土工程有限公司02月06日一、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，节省一次能源消耗，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-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二、 勘察任务及技术原则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畴内地下岩土层的分布状况，以便为系统的设计、造价及施工提供根据。
2. 本次勘察所根据的技术原则如下:（1）.《地源热泵系统工程技术规范》(GB50366—,)（2）. 《地源热泵系统工程技术规程》DGJ32/TJ89-（3）. 《岩土工程勘察规范》（GB50021-）（）（4）. 《工程岩体实验措施原则》（GB/T50266-99）三、 勘察方案:根据有关规范规定，结合工程实践，在通过对工程场地初步调查的基本上，本次勘察方案如下：1. 工程量: 根据有关规范及甲方规定，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，将来的地埋管施工重要是岩石层，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，实验孔的钻孔深度为100.0m,有效换热深度为100.0m根据有关规范规定及以及近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，通过热物性实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、压力级别为SDR11(最大工作压力为1.60MPa)的出名品牌产品3． 回填材料：根据对场地岩土体的理解及经验,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、外业完毕状况: 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. 完毕时间:本次施工进场施工设备一台套,元月17日进场，元月27日完毕外业施工 4.各勘探孔实际完毕状况如下表：孔 编 号孔 深（米）下管深度（米）管 村 规 格备 注 ZK1100.00100.00DN32单UZK2100.00100.00DN25双UZK362.0062.00DN25双U遇较大溶洞ZK4100.00100.00DN32单UZK5100.00100.00DN25双UZK6100.00100.00DN32单UZK4-174.00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，另有多种钻孔因钻遇溶洞无法继续钻进而报废 五、岩土层状况:1、 场地地层分布:据本次勘察现场记录资料，场地在钻孔深度内重要土层有人工填土（Q4ml），耕土（Q4Pd）、具有机质土（Q4h）、第四系上更新统残坡积红黏土（Ｑ3el+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 本场地钻孔深度范畴内以石灰岩为主，颜色为灰、灰白色，微晶质构造，厚层至中厚层状构造，重要矿物成分为方解石岩石风化限度为微风化，其岩体构造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，有的钻孔破碎众所周知，石灰岩为岩溶发育地层，本场地也不例外，钻孔范畴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、各钻孔地层状况描述如下：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.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，韧性中档，干强度中档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.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，韧性中档，干强度中档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结。
移位到目前的位置后成孔，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.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，韧性中档，干强度中档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结，重新挪到目前位置后，钻进至62.0米，因溶洞较大，与业主方协商批准后终孔、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.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，韧性中档，干强度中档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 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，未能完毕下管，重新移位至目前的ZK4孔位，顺利完毕施工。
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.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，韧性中档，干强度中档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.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，韧性中档，干强度中档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，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.1.26-.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，韧性中档，干强度中档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，方在目前位置顺利完毕施工。
3、场地地下水状况：本次勘察深度范畴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，岩溶水重要赋存于下部石灰岩层的溶洞和岩溶裂隙中，具承压性重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、水量变化受平常气候影响，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畴内以石灰岩为主，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、放热量的不平衡而汇集的热（冷）量带走，十分有助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根据，也为选择更经济的地埋管型式提供根据5、 由于拟建场地的石灰岩十分坚硬，因此将来的施工工艺应选择气 动潜孔锤钻进工艺，以提高钻进效率6、 鉴于本次勘察施工的钻孔在25.0米以内多数钻遇溶洞，导致诸多钻孔报废，建议在将来工程施工时采用气动潜孔锤跟管钻进工艺，以解决这一问题，减少钻孔报废的机率，节省施工成本。
7、 拟建场地岩土体在30.0米如下相对稳定，溶洞较少，建议在方案设计时可将换热孔合适加深，但不适宜超过120.0米8、 系统方案设计时，埋管场地需留有一定的余地，以便部分钻孔报废后可做出合适调节。