水工程水文地质勘察及水文地质参数的确定马永嘉

水工程水文地质勘察及水文地质参数的确定马永嘉

马永嘉

广东省地质技术工程咨询公司

摘要：依据低渗透性含水层的微水实验，提出了运用实验材料核算含水层水文地质参数的解析办法，推导了其解析表达式.该解析办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核算参数的已知量.用该办法断定含水层的水文地质参数，比用微水实验的配线法和水位康复法具有更好的适用性.以某电厂地基抽水实验为例，用该解析法核算其含水层的水文地质参数，核算结果比较合理。

关键词：微水实验；低渗透性含水层；水文地质参数

项目在开发利用地下空间的过程中，地下水位的埋藏深度、分布及发生条件及水文地质参数，如项目规划，使施工接触的基础越来越接近。第一步是通过室外水文地质实验确定场地水文地质参数，为确定工程的施工适宜性、总平面布置和第一次施工提供初步规划依据。

一、工程概略

该地块原地形单元属于冲积阶地。这个项目现场的外观不仅仅是垃圾填埋场的建设。埋藏范围内的岩性和地层特征分别为人工充填土和洪积粘土、砾石、沙砾、沙砾、粘土、残余粘土、砾石、粗粒花岗岩等。该地块的内河有上层土层的上层，孔隙水在沙层，压力水和低的强~中风化层。含水层的水和水渗透性较弱，具有大气降水和侧流补给。

该项目与运行地铁线路相邻，了解场地水文地质条件，进行抽水试验。这个实验的目的是查明基岩裂隙水的渗透性和含水量，确定水文地质参数，为基坑的规划和建设提供科学的基础上，精确，优化规划和建设的基坑、防渗和排水方案，确保周围的道路、建筑、地下管道，特别是地铁运行安全及正常使用。在基坑开挖深度优先揭穿滞水和砂质土填充孔隙承压水在水中，基坑开挖会揭穿层，选择地下连续墙由于提议的项目，不考虑上层滞水和承压水在沙子上这个项目。根据规划单元的要求，在水文地质试验中，建立了地层中强基岩风化作用下的强基岩风化层，进行了地质参数精确水平的规划。

二、勘测办法

（一）抽水实验概略

拟建4层地下室，基坑开挖深度约为18.0m（标高-11.70m），基坑底板岩性首要为残积土层。本次勘测抽水孔与观测孔孔口标高改变于6.09～7.04m。地下水埋深为3.80～5.90m，水位标高为0.63～2.98m之间，基坑开挖期间地下水位降深到达14.20m以上。而基坑开挖后，若选用人工挖孔桩时（以中～微风化岩作为桩端持力层，中风化岩层顶标高介于-35.51～-26.43m），地下水位降深将到达30m以上，最大达38m。

（二）抽水实验计划

本次水文地质实验共安置6组实验孔进行抽水实验，每组实验孔包含一个抽水孔和两个观测孔。总共安置抽水孔6个，观测孔12个。

图1井布置图

水文地质调查的目的是在强~中风化岩石中风化岩基岩的裂隙水。孔隙过程如下。

（1）先用Ф350毫米钻井工具、钻井、水钻穿风化、过滤管Ф127毫米（强风化、风化岩石的部分选择过滤管，确保孔隙度大于30%，剩下的选择钢套管），外包纱铜层2到0.5~1.0m底部的孔，周围回填，砾石底部的过滤材料完全风化岩石球后回填粘土砂层的底部。

（2）在最终孔后，选择接头清洁法（punchand混合器），水将停止，水位将停止。水泵和其他泵送实验设备安装在孔2.0~3.0m的底部，然后进行泵送实验。

（3）选择Ф127开放的光圈，在地球上，总是选择Ф50PVC管泄漏管道、过滤后穿孔（强风化岩石风化、梅花形状的周期，以确保孔隙度大于30%），铜纱布包裹，外围回填，砾石底部的过滤材料完全风化岩石球后回填粘土砂层的底部。

（4）开始抽水实验

在每组抽水试验前，水抽孔进行清洗，水被取走，浑浊的水被返回，直到水被返回到水停止。从不同的钻孔抽水的水被用来从深井中抽水。抽水水量一次超过8h，稳定水位在4h以上。抽水后，将观察到恢复水位，直到水位恢复稳定。

（三）抽水实验技能要求

（1）抽水实验选用安稳流抽水实验。每孔基岩段抽水，抽水分2个降深，每次降深差宜大于2m，每次降深安稳时刻6～8h，安稳水位动摇不超越2cm。抽水完毕后应丈量康复水位，评估含水层的涌水量渗透性及补给情况。抽水后都进行了康复水位观测。

（2）安稳流抽水实验的流量安稳规范，在涌水量无接连增大或变小的区间内，各次流量的最大差值与平均流量值之比不得大于3%。水位安稳规范为在抽水实验安稳接连时刻内，水位无继续上升或下降趋势；动水位不得大于平均水位降深的1%。

（3）观测井的设置与观测水位频率。每一个抽水孔旁布设2个观测孔，观测时刻与抽水孔同步进行。抽水时观测时刻为抽水开始后的第1、3、5、10、15、20、25、30min各测一次，之后每隔30min或60min观测一次。

（四）抽水实验井管结构

由于本场所第四系覆盖层为人工填土、黏性土、砾砂层，其间砾砂层富水性、渗透性好，因此本次勘测抽水孔均只对基岩（强～中风化岩）裂隙水进行了抽水实验，抽水井管选用黏土球封堵砂层水，观测孔选用Φ127mm套管封堵上覆砂层水，完成分层抽水的意图。

三、水文工程地质参数计

（一）压水实验参数核算

通过对压水实验成果剖析见表2。

对厂址区各地层的渗透性获得以下知道：（1）厂址区Lu值全体具有随深度逐步减小的特征。（2）Lu值大于1，渗透性较强地带首要发育在35m深度以上。（3）钻孔提醒不同方位Lu值差异较大，标明地层的渗透性在空间上改变较大。

（二）抽水实验参数核算

依据场所情况核算所得，渗透系数K为1.59m/d，厂址区K2g11地层的渗透性是较强的，而且地下含水体系与河水有亲近的联络。

（三）连通实验参数核算

只要ZK6和ZK3在连接实验的观测孔中获得Cl-和电导率，信息就不正常。在示踪剂进入22小时后，ZK6首先接收异常信息，30小时后第一次峰，Cl-含量达到38mg/l，达到设定值的4.7倍，异常异常。经过几个小时的峰值后，cl-略微下降，并在65小时后开始上升，在92小时内形成第二个高峰，以20-90mg/l的cl-含量，高于9-11的设定值。第二次高峰持续了将近48小时，并在140小时内开始下降，直到778小时（32天）恢复到设定的值。

ZK3位于ZK5的西北方向，距离为64m，它接收到在示踪剂中的Cl-和电导率异常的信息28小时。ZK3和ZK6Cl-are：ZK3早期收到的Cl-异常值非常弱，略大于设定值，最高值只有12mg/l，比集合值高出0.5倍，与ZK6中80mg/l的最大值相差很大。ZK6与ZK3Cl-内容相似，但峰的峰值是非常不同的。ZK6的峰值出现得较早，峰值峰值持续下降超过600小时，有两个相对重要的小高峰。ZK3高峰时间很晚，时间很短。

四、解决难题的办法

为了解决地下水勘探问题，采用该方法测量井水水位。为了便于操作，我们可以采用分段钻井法，每天计划钻井作业数量。钻探之后，我们可以从一天的钻井开始。在钻井完井后，先把洞排好，然后在钻孔前测量水位，以确定是否有水。如果顶部没有水，它可以继续。如果上面的部分已经含水层，测量应该被密封和排水，第二天水和水的压力将被测量以确定水和水位。岩体的整个部分通常不是水和关节，断裂部分是关于水的，可能没有水。因此，由于岩体裂隙岩体进入岩体，钻井的目的是相当多的水。因此，在测量后可分为地层水和水切割阶段，再结合地球物理勘探测量得出结论：水区和水区的形成与岩体稳定性的讨论相一致，更准确可靠。根据水带的分布特点和裂缝进入原理，确定了地下水对岩石稳定性的影响。

结论

综上所述，在地下选择水文地质工作，建筑基础等方面规划、工程地质灾害预防发挥着重要的作用，与工程地质学科的目的和重大工程项目建设，特别是在宏观中国煤田向西移动，水文地质和工程地质在一起将在越来越多的广泛关注，认真水文地质工作将在煤炭资源的安全开采和合理利用水平的提升发挥了巨大的推动作用。

参考文献：

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