(一)试述如何进行管井的稳定流抽水试验验和验收。(50分)

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浅谈管井降水构造与施工1
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地质工程硕士论文范文:《粘性土(隔水)层中进行水文地质抽水试验》
日期:作者:无忧论文网编辑:sally8点击次数:252销售价格:免费论文论文编号:lw164412论文字数:2382&论文属性:职称论文论文地区:中国论文语种:中文&
地质范文:《粘性土(隔水)层中进行水文地质抽水试验》
Abstract: This paper focuses on the hydrogeologic pumping-out test in clay band (watertight stratum) the geologic parameters of 6 test wells were measured, including stratigraphic leak parameters, inflow of water and so on, it provides safe, reliable, reasonable, accurate data for unit-buoyant design for the deep digging engineering.
Key words: extracting hyd unit- calculate
摘要: 本文着重在粘性土(隔水)层中进行水文地质抽水试验,通过施工6眼试验井,测得地层渗透系数、涌水量等水文地质参数,为深基坑开挖工程提供安全、可靠的设防,并满足抗浮设计计算所需的准确数据。
关键词: 隔水层; 水文地质求参; 深基坑开挖; 支护; 锚杆抗拔; 抗浮设计; 计算
概述深基坑工程施工中常常遇到地下水涌水问题以及岩土工程、结构工程、施工技术等互相交叉的技术问题。特别是地下4层深基坑开挖工程涉及大量挖方、降水、复杂的支护等工作。确保地下基坑工程正常施工,以保证边坡的稳定性及抗浮设计的要求,首先要查明基坑地下含水层粘性土(隔水层)的分布范围和深度,以及周围地表水排泄和水管渗漏与各类地下设施的分布和现状。以便达到预期的目的、满足基坑排水方案及抗浮设计计算的要求。本文根据在吉林大学第一临床医院住院部门前施工6眼试验井,在粘性土(隔水)层中,进行水文地质抽水试验,获取的各项水文地质参数进行研究和尝试。
2. 工程概况吉林大学第一临床医院座落在市新民主大街西侧、北邻解放大路、南接朝阳公园小南湖。该工程一期包括医技楼、门诊楼和三栋住院楼,其中医技楼、门诊楼北邻解放大路,地下为四层,地上五层,住院楼南邻小南湖,地下为二层,地上八层,其结构形式为框架结构,基础类型为筏板式基础。
3. 工程地质及水文地质条件3.1 工程地质条件工程试验区地貌单元位于松辽平原波状台地,地形起伏大,南北高差约8•00 m,整个建筑群以医技楼南侧分界,分界线以北相基础建筑地下四层、地上五层、以南为地下两层、地上八层。东西两侧分别向北向南逐渐降低,岩性上伏为第四系松散堆积物,主要由杂填土、粉质粘土、粘土等组成。基底为白垩纪棕红色泥岩,详见水文地质柱状图。具体岩性描述如下:杂填土:灰黑色,以建筑垃圾为主。层厚1•00 m。粉质粘土:褐黄色,可塑偏硬,含铁锰结核,刀切面光滑,有韧性。层厚3•00 m。粉质粘土:褐黄色,可塑,刀切面光滑,手捻有油腻感。层厚5•00 m。粉质粘土:褐黄色,可塑偏硬,含铁锰结核。层厚2•30 m。粘土:褐黄色,硬塑,刀切面光滑,有韧性。层厚2•90 m。粉质粘土:褐黄色,可塑偏硬,含铁锰结核,刀切面光滑。层厚5•60 m。粘土:褐黄色,硬塑,刀切面光滑,有韧性。层厚6•20 m。
3•2 水文地质条件该建筑场区地下水类型为第四系松散岩类孔隙水,主要赋存于粘性土层中,静止水位为5&#•79 m,地下水补给来源以大气降水为主,水位年变幅1•50 m左右。本次试验期间为枯水期。
4. 试验井施工方案4•1 管井的设计依据区内工程地质、水文地质条件及试验井的技术要求,采用井点圆型提桶抽水设备试验。共布设试验井6眼,井深20•00 ~ 26•00 m。井径φ500 mm,成井材料为φ219mm铸铁管。
4.2 管井井点抽水方案可行性论证本次试验井施工之前,首先确定地层层位,在此基础上对⑥层粉质粘土和⑦层粘土层进行分层抽水试验,试验采用圆型提桶进行抽水,稳定时间为4~8小时。止水方案采用膨润土团成球状进行止水。1、3、5号实验井井深为20•00m, 2、4、6号实验井井深为26•00 m,止水位置为17&#•00 m。并在③④层进行抽水试验,见试验成果统计表。根据试验成果,选取计算公式。通过试算选择邓厚基经验公式计算影响半径(R)和渗透系数(K),计算⑥层粉质粘土和⑦层粘土的单井出水量利用裘布依公式“大井法”公式计算,见参数计算成果表(表3)。计算结果Q大⑥层=40&#/d,⑦层=11&#/d,为基坑涌水量。依据试验结果,并尝试用其它方法试算渗透系数(K)值,影响半径(R)值,都不符合粘性土的经验值。
4•3 抗浮与排水方案的设计及计算41 按完全水浮力计算,除病房楼外,其余各栋楼自重均不足以克服水浮力。42 医技楼、门诊楼自重为127•5Kpa,水浮力161•5 Kpa,差值为33 K北侧仅四层地下室:自重为71•5 Kpa,水浮力为161•3 Kpa,差值90 K南侧仅两层地下室:自重为55 Kpa,水浮力为125 K差值70 K抗浮方案首先要考虑锚杆抗拔,经计算锚杆抗拔承载力设计值为300KN时,府板下需设2 400根锚杆。
5 应注意的问题1、管井成井后应及时进行洗井,调试及试抽,否则管井周围及管内的泥浆沉淀将滤水管阻塞,影响管井的进水质量,甚至使试验管井报废。2、为使抽水工作顺利进行,需作好抽水前的准备工作,以保证工程连续抽水。3、选好排水线路铺设工作,保护好试验井周围环境,确保试验井的正常观测。
6 结论1、实践表明,经试验井
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管井在使用期中应根据抽水试验资料
直接关系到井的使用寿命。河北水泥井管如使用维护不当,将使管井出水量减少、水质变坏,甚至使井报废。管井在使用期中应根据抽水试验资料,妥善选择管井的抽水设备。所选用水泵的最大出水量不能超过井的最大允许出水量。管井在生产期中,必须保证出水清、不含砂;对于出水含砂的井,应适当降低出水量。在生产期中还应建立管井使用档案,仔细记录使用期中出水量、水位、水温、水质及含砂量变化情况,借以随时检查、维护。如发现出水量突然减少,涌砂量增加或水质恶化等现象,应即停止生产,进行详细检查修理后,再继续使用。一般每年测量一次井的深度,与检修水泵同时进行,如发现井底淤砂,应进行清理。季节性供水井,很容易造成过滤器堵塞而使出水量减少。因此在停用期间,河北水泥井管应定期抽水,以避免过滤器堵塞。包括井深、开孔和终孔直径、井管及过滤器的种类、规格、安装的位置及止水、封井等。井深决定于开采含水层的埋藏深度和所用抽水设备的要求。开孔和终孔直径,根据安装抽水设备部位的井管直径、设计安装过滤器的直径及人工填料的厚度而定。井管和过滤器的种类、规格、安装的位置,沉淀管的长度和井底类型,主要根据当地水文地质条件,并按照设计的出水量、水质等要求决定。井管直径须根据选用的抽水设备类型、规格而定。常用的井管有无缝钢管,钢板卷焊管,铸铁管,石棉水泥管,聚氯乙烯、聚丙烯塑料管,水泥管,玻璃钢管等。止水、封井取决于对水质的要求,不良水源的位置和渗透、污染的可能性。设计中须规定止水、封井的位置和方法及其所用材料的质量。河北水泥井管第四纪松散层取水管井设计  在高压含水层、粗砂以上的取水层,以及某些极破碎的基岩层水井中,可采用缠丝过滤器或包网过滤器。中砂、细砂、粉砂层,可采用由金属或非金属的管状骨架缠金属丝或非金属丝,外填砾石组成的缠丝填砾过滤器,以防止含水层中的细小颗粒涌进井内,保证井的使用寿命,还可增大过滤器周围的孔隙率和透水性,从而减少进水时的水头损失,增加单井出水量。填砾厚度,根据含水层的颗粒大小决定,一般为75~150毫米。沉淀管长度,一般为2~10米,其下端要安装在井底。
相关信息:钻孔抽水试验工作方法
前后有多位微友要求,发布一些水工环方面的微信,但一直无暇顾及。
今天,同时发送三段微信,都是有关抽水试验方面的理论及方法,可相互借鉴,获得比较系统的认识。资料源于百度文库,未署名,在此向作者及分享者表示感谢。请有进一步需求的同志,直接进入百度文库中下载,便于在计算机中细看。钻孔抽水试验工作方法一、目的、任务抽水试验的目的是查明含水层(组)的渗透性能、涌水量的大小、地下水埋藏运动特征及含水层(组)间的水力联系,为预算矿坑涌水量及确定未来矿井疏干排水方案的设计提供依据,任务是:1、确定含水层(组)水文地质参数,主要包括:渗透系数(K)、影响半径(R)等;2、测定抽水孔实际涌水量、单位涌水量,绘制涌水量特性曲线及推断和计算最大可能涌水量,评价各含水层(组)的富水性;3、揭示地下水与地表水及各含水层(组)间的水力联系;二、工作依据工作依据为原煤炭工业部1980年颁发的《煤田水文地质测绘规程》、《煤田地质勘探钻孔简易水文地质观测规程》、《煤炭资源地质勘探抽水试验规程》、《煤炭资源地质勘探地表水、地下水长期观测及水样采取规程》和国家标准《矿区水文地质工程地质勘探规范》(GB 12719-91)。三、技术要求本次抽水试验的类型为无观测孔的单孔稳定流抽水试验,其目的层为上三叠统塔里奇克组(T3t)含水层。(一)钻孔结构钻孔孔径主要与抽水设备相适应,但抽水试验段最小孔径不应小于110mm。在考虑利用提筒抽水的同时,不排除采用水泵进行抽水试验。若采用水泵进行抽水试验,扩孔最终孔径Φ127mm。扩孔深度以揭露整个含水层为目的,控制在穿过最末一层煤5~10米,至少应保证50—60米的水柱,以能满足规范中要求的一次降深时不得少于10米的技术要求。(二)抽水试验技术要求1、正式抽水前(1)在正式抽水前应进行认真的洗孔,直至流出孔口的水完全返清时为止。(2)观测静止水位,水位呈单向变化时,连续四小时内水位变化每小时不大于2厘米,或水位升降与自然水位变化一致时,即可停止观测。当水位静止困难,累计观测时间大于72小时,亦可停止观测。(3)另试验抽水应作一次最大的水位降深,初步了解水位降低值(S)与涌水量(Q)的关系,以便是正式抽水时合理选择水位的降深。2、正式抽水(1)抽水时应尽设备能力做最大降深,降深次数一般不少于3次,抽水点应做到合理分布,每次水位降深间距不应小于3米。最大降深S1对于潜水应等于1/3至1/2H(H为从含水层底板算起的水位高度);对于承压水应尽可能降至含水层顶板。且S2=2/3S1,S3=1/3S1。(2)各点抽水的水位、流量的稳定时间不少于8小时。稳定的标准是:①水位稳定标准:当水位降深大于5米时,水位变化幅度不超过水位降深平均值的1%;当水位降深小于5米时,水位变化幅度不应超过3~5cm;②流量稳定标准:当单位涌水量q≥0.01升/秒·米时,流量变化幅度不大于3%,当单位涌水量q<0.01升/秒·米时,流量变化幅度不大于5%。(3)抽水过程中动水位、流量应同时观测,开始每隔5~10分钟观测一次,连续1小时后,每隔30分钟观测一次,直至抽水结束。(4)每隔2小时观测一次水温、气温,与动水位、流量观测相应,精度0.5℃。(5)在抽水过程中遇有大雨,对水位、涌水量观测产生影响时,应暂停抽水,在停止抽水期间,应每2小时观测一次水位。(6)抽水试验应连续进行。如抽水中断,而中断前抽水已超过6小时,且中断时间不超过1小时,则中断前的抽水时间仍计入延续时间内,否则一律作废。(7)抽水试验结束前,在出水管口采取水质分析样,体积不少于2升。(8)抽水试验结束后,应进行恢复水位的观测,观测时间开始一般按1、2、2、3、3、4、5、7、8、10、15分钟的间隔观测,以后每隔30分钟观测一次,直至水位稳定。3、抽水试验资料整理(1)现场整理①绘制水位降深(S)、流量(Q)与时间(t)的过程曲线此图应在抽水观测过程中绘制,以便及时发现抽水过程中的异常,及时处理。同是可根据Q—t、S—t曲线变化趋势,合理判定稳定延续时间的起点和确定稳定延续时间。②绘制涌水量与水位降深关系曲线Q=f(S)其目的在于了解含水层的水力特征、钻孔出水能力,推算钻孔的最大涌水量与单位涌水量,并检验抽水试验成果是否正确。③绘制单位涌水量与水位降深关系曲线q=f(S)。④绘制水位恢复曲线。(2)室内整理抽水试验结束后应将野外所得原始数据、草图进行详细检查与校对,然后进行室内系统整理,其内容有:①绘制抽水试验综合成果图包括Q—t、S—t过程曲线、Q=f(S)、q=f(S)关系曲线,抽水试验成果表、水质分析成果表、钻孔平面位置图、钻孔结构及地层柱状图等。②计算水文地质参数,包括影响半径(R)、渗透系数(K)。③抽水试验工作总结报告其内容主要包括试验目的与要求、试验方法及过程、试验所得的主要成果、试验中的异常现象及处理、质量评价及结论等。抽水试验参数计算公式:1.只有抽水孔观测资料时的Dupuit 公式潜水完整井:承压完整井:式中:K—含水层渗透系数 (m/d);Q—抽水井流量 (m3/d);sw—抽水井中水位降深 (m);M—承压含水层厚度 (m);R—影响半径 (m);H—潜水含水层厚度 (m);h—潜水含水层抽水后的厚度 (m);rw—抽水井半径 (m)。2.当有抽水井和观测孔的观测资料时的Dupuit 或Thiem公式承压完整井:Thiem公式:潜水完整井:Thiem公式:式中 hw ——抽水井中水柱高度 (m);h1、h2——与抽水井距离为r1和r2处观测孔(井)中水柱高度 (m),分别等于初始水位H0与井中水位降深s之差,h1= H0 –s1;h2= H0 –s2。其余符号意义同前。当前水井中的降深较大时,可采用修正降深。修正降深s’与实际降深s之间的关系为:
水位观测记录表
间水位(米)时
间水位(米)时
间水位(米)
孔抽水观测记录表
深(m)堰口高(cm)提筒筒数流
量(l/s)单位涌水量(l/s·m)气温(℃)水温(℃)备
注背景知识(据百度百科)1、抽水试验的分类抽水试验按孔数可分为:单孔抽水试验、多孔抽水、群孔干扰抽水按水位稳定性分为:稳定流抽水试验和非稳定流抽水试验方法按抽水孔类型分为:完整井和非完整井2、一般要求抽水试验应在洗井结束,洗井质量已达规定要求后进行。洗井科技名词定义中文名称:洗井英文名称:mud flush 定义:采用钻井法时,使用连续流动介质将破碎下来的岩土碎屑从井底清除出井的作业。应用学科:煤炭科技(一级学科);矿井建设(二级学科);井巷掘进(三级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布由于工程需要,在修井作业过程中,将洗井介质由泵注设备经井筒注入,把井筒内的物质(液相、固相、气相)携带至地面,从而改变井筒内的介质性质达到作业要求。这种作业过程叫做洗井。 水文钻孔及水井成井之后,需要替换和清洗井孔的泥浆、沉淀物以及井壁泥皮和含水层孔隙内的堵塞物等,使含水层内流出清水的过程。  洗井是抽水试验前的必须阶段。换浆、洗井及抽水是三个连续的作业。 洗井的方法有:用原钻井泵泵入清水,也就是清水换浆后,再继续循环洗井,称清水洗井;停止清水循环,用活塞在井管内连续上下提动,造成压力激动,破坏井壁泥皮,同时疏通含水层孔隙,称活塞洗井;活塞洗井需交替反复进行;抽水试验前,先使用离心泵或压缩空气机,抽取地下水,达到水清并稳定出水,再进行抽水试验,称为泵吸洗井和压缩空气洗井;此外还有用二氧化碳洗井、酸洗井。抽水试验的类型、下降次数及延续时间应按照《供水水文地质勘察规范》(TJ27—78)及《城市供水水文地质勘察规范》中有关规定执行。试验前,应根据井孔结构、水位降深、流量及其它条件,合理选择抽水设备和测试仪具。抽水设备可用量桶、空气压缩机及各种水泵;流量测量,当流量小于2L/s时,可用量桶,大于2L/s时。应用堰箱(三角堰、梯形堰或矩形堰)或孔板流量计,高压自流水可用喷水管喷发高度测量法测量流量;水位测量可用测钟、浮标水位计或电测水位计;水温测量一般可用缓变温度计或带温度计的测钟。抽水设备安装后,应先进行试抽,经调试能满足试验要求后,再正式抽水。采用空气压缩机作抽水试验时,应下测水位管,在测水位管内测量动水位。抽水试验中应做好地面排水,使抽出的水排至试验孔影响范围以外。在抽水试验中,应及时进行静止水位、动水位、恢复水位、流量、水温、气温等项观测,并及时如实记录,不得任意涂改或追记。如遇水位、流量、水的浑浊度及机械运转等发生突变时,应做详细记录,并及时查明原因。3、资料整理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)及抽水延续时间(t)进行现场检查与整理,并绘制出各种规定的关系曲线。现场资料整理的主要目的是:(1)及时掌握抽水试验是否按要求正常地进行,水位和流量的观测成果是否有异常或错误,并分析异常或错误现象出现的原因。需要及时纠正错误,采取补救措施,包括及时返工及延续抽水时间等,以保证抽水试验顺利进行。(2)通过所绘制的各种水位、流量与时间关系曲线及其与典型关系曲线的对比,判断实际抽水曲线是否达到水文地质参数计算的要求,并决定抽水试验是否需要缩短、延长或终止,并为水文地质参数计算提供基本的可靠的原始资料。
TA的最新馆藏导读:抽水试验报告,二、水文地质条件概述三、成井施工四、试验目的五、计算公式六、计算数据及结果附图:,据我院于日完成的该工程可行性研究及初步设计阶段岩土工程勘察报告,各打凿抽水试验井1口,并于4月17日8时至4月19日3时在天兴洲北侧进行了3个降深的稳定流抽水试验,天兴洲北侧抽水试验孔附近地层,天兴洲南侧抽水试验孔附近地层,(二)管井结构北侧抽水试验孔:,南侧抽水试验孔:,选用《水利
武汉市城市天然气供气工程(二期)天兴洲长江穿越工程
抽水试验报告
写:龙治国
核:张杰青
定:官善友
武汉市勘测设计研究院
二○○六年五月
二、 水文地质条件概述 三、 成井施工 四、 试验目的 五、 计算公式 六、 计算数据及结果 附图: 抽水试验综合成果图
武汉市城市天然气供气工程(二期)天兴洲长江穿越工程(以下简称天然气长江穿越工程)是我国西气东输工程武汉段的重要组成部分,也是武汉市天然气高压管道闭合成环的重要节点。
拟建天然气长江穿越工程拟从长江南岸青山区建设十一路与临江大道交汇处(青山港武丰闸)附近柳林公园内(坐标为X = ,Y =)穿越长江右汊(青山夹水道)、天兴洲、长江左汊(沙口水道)至长江北岸江岸区谌家矶新河大桥西侧平安铺村附近(坐标为X=,Y=)。天然气管道直径为DN700mm,设计压力2.5MPa,总长约4.6754km左右,拟采用非开挖方式穿越长江。据我院于日完成的该工程可行性研究及初步设计阶段岩土工程勘察报告,设计初步确定了采用定向钻方案,分四段穿越长江,其中长江左右两汊采用一次定向钻通过,天兴洲体采用两次定向钻通过。
四段穿越管道的连接以及与该工程以外的管道连接拟设5个工作坑(井),采用大开挖的方式施工。为求取天然气长江穿越工程天兴洲穿越连接点附近地层的水文地质参数,我院于日至4月25日,对该工程场地进行了水文地质勘察。分别在天兴洲北侧防洪堤附近和南侧防洪堤附近,各打凿抽水试验井1口,观测井3口;并于4月17日8时至4月19日3时在天兴洲北侧进行了3个降深的稳定流抽水试验,4月23日14时至4月25日11时在天兴洲南侧,进行了3个降深的稳定流抽水试验。
二、水文地质条件概述
天兴洲位于长江中心,四面被江水包围,地层为第四系冲积形成的粘性土、砂类土,下伏基岩,地质结构特征简要如下:
天兴洲北侧抽水试验孔附近地层
0~2.0m左右
为杂填土 2.0~4.0m左右
4.0~8.0m左右
为粘性土 8.0~16.0m左右
为粉砂夹粘性土 16.0~23.0m左右
为粉细砂 23.0~27.0m左右
为粘性土夹粉砂 27.0~38.0m左右
为粉细砂 38.0~42.0m左右
为中粗砂混砾卵石 42.0m以下
该场地地下水主要为8.0~42.0m砂层中的孔隙承压水,受长江江水影响较大,含水层厚度为34.00米左右。
天兴洲南侧抽水试验孔附近地层
0~1.0m左右
为杂填土 1.0~4.0m左右
为冲填土 4.0~6.0m左右
为淤泥质土 6.0~7.0m左右
为粘性土夹粉砂 7.0~26.0m左右
为粉细砂 26.0~73.0m左右
为粉细砂 73.0~81.0m左右
为中粗砂混砾卵石 81.0m以下
为下伏基岩
该场地地下水主要为7.0~81.0m砂层中的孔隙承压水,受长江江水影响较大,含水层厚度为74.0m左右。
三、成井施工
(一)井位
两组抽水井和观测井分别布置于天兴洲的南、北防洪堤附近,每组抽水井与第一口观测井距离10米,与第二口观测井距离25米,与第三口观测井距离50米。
(二)管井结构 北侧抽水试验孔:
抽水井口径250mm,井结构为0~8m为井壁管,8~40m为32米长的过滤管,
40~42m为2米长的沉淀管,为完整井。
观测井口径为89mm,井结构为0~8m为实管,8~30m为22米长的过滤管。 南侧抽水试验孔:
抽水井口径250mm,井结构为0~7m为井壁管,7~28m为21米长的过滤管,28~30米为2米长的沉淀管,为非完整井。
观测井,口径为89mm,井结果为0~7m为井壁管,7~25m为18米长的过滤管。
(三)施工方法
深井成孔采用清水冲击法施工。
四、试验目的
了解该施工场地水文地质特征,获取天然气管道连接坑(井)地下水控制设计所需参数。
五、计算公式
根据场地含水层水文地质特征及抽水井过滤器所处位置等条件,选用《水利水电工程钻孔抽水试验规程》(SL320―2005)和《供水水文地质勘察规程》(GB5)中的承压水完整井和非完整井计算公式和经验公式。
(一)天兴洲北侧抽水试验孔选用计算公式(完整井) 1、渗透系数:K=
2、由于抽水试验期间受长江水位及降雨影响较大,影响半径选用经验公式: R=10Sk
(二)天兴洲南侧抽水试验孔选用计算公式(非完整井) 1、渗透系数:
0.16Q?M(S?S?
?0.5(?1???2)? 12)?r1?
2、由于抽水试验期间受长江水位及降雨影响较大,影响半径选用经验公式:
六、计算数据及结果
(一) 天兴洲北侧抽水试验孔(1#孔)
K1=30.50m/d
R1=320.87m K2=38.55m/d
R2=232.83m K3=44.39m/d
R3=106.60m
平均渗透系数:Kcp=(30.50+38.55+44.39)÷3=37.81m/d(4.38×10-2cm/s) 平均影响半径:R cp=(320.87+232.83+106.60) ÷3=220.10m
(二)天兴洲南侧抽水试验孔(2#孔)
K1=16.09m/d
R1=194.95m
K2=10.25m/d
R2=117.50m
K3=22.60m/d
R3=276.20m
平均渗透系数:Kcp=(16.09+10.25+22.60)÷3=16.31m/d(1.89×10-2cm/s) 平均影响半径:R cp=(194.95+117.50+276.20) ÷3=196.22m
鉴于该场地受长江江水和降雨影响较大,在施工中应根据情况做适当调整。
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