摘要:在巖土工程勘察、設計中,水文地質一直是個很重要但是常被忽略的問題。本文結合工程實例,對工程勘察中水文地質測試的相關問題進行了討論。
關鍵詞:水文地質測試 抽水試驗 水化學成分 水的腐蝕性
1概況
某工程位于廣東省潮州市湘橋區(qū)鳳新,占地面積約0.1平方千米,主要查明區(qū)域內區(qū)域地質、區(qū)域水文地質、廠區(qū)巖土分層及其特征及水文地質條件等。
根據(jù)技術要求,本次采用現(xiàn)場鉆探、工程地質調查為主,收集區(qū)域地質及水文地質等資料、現(xiàn)場抽水試驗、室內土工試驗及水質分析為輔的工作方法。
2地質條件
2.1 地形地貌
區(qū)域地貌單元包含低山丘陵及山前沖積平原,廠區(qū)所處地貌單元為低山丘陵,部分地段為山前沖積平原,地形起伏較大。區(qū)域內低山丘陵呈渾圓狀,丘頂高程一般約20~30m,坡面多數(shù)較緩,坡角多為20~30°,局部為由于人工開挖后為垂直狀,坡面植被繁茂,多喬木和灌木,自然生態(tài)條件保持較好。區(qū)域內山前沖積平原,地形平緩,地面標高一般約7.0~9.0m,最大相對高差約2.0m,地勢低洼、平坦。
2.2 廠區(qū)巖土分層及其特征
根據(jù)本次鉆孔揭露的土層,并綜合本工程巖土工程勘察鉆孔揭露的土層,廠區(qū)內巖土層根據(jù)成因、地質年代、巖性和工程特性等可分為第四系人工填土層、第四系沖洪積層及侏羅系下統(tǒng)金雞群基巖,各巖土層的分布如下:
人工填土:灰黃色、雜色,稍濕,松散,主要由粘性土、砂土、碎石組成,為新近填土,素填土為主。厚度為0.10~1.50m,平均厚度為0.70m,分布廣泛。
淤泥:深灰色,飽和,流塑,含少量砂粒富含有機質,厚度為1.70m;層頂埋深為0.50m,僅見局部分布。
粉質粘土:灰色、灰黃色,可塑狀,沖積成因,含少量砂粒,粘性較強,厚度為5.60m,層頂埋深為2.20m,僅見局部分布。
侏羅系下統(tǒng)金雞群基巖(強風化巖):褐紅色,巖芯破碎,呈半巖半土狀,碎塊狀,揭露厚度為12.20~19.30m,平均厚度為18.42m,層頂埋深為0.00~0.50m,分布廣泛。
2.3廠區(qū)水文地質條件
(1)地下水賦存形式及類型
廠區(qū)地下水按賦存介質的差異可分為松散巖類孔隙水和層狀巖類裂隙水。
松散巖類孔隙水賦存于第四系土層中,淤泥及粉質粘土透水性差,總體上廠區(qū)內富水性貧乏,為潛水型孔隙水。第四系松散巖類孔隙水補給來源主要為大氣降水補給。
層狀巖類裂隙水主要賦存于泥質粉砂巖裂隙中,強風化巖呈碎塊狀,局部呈半巖半土狀,裂隙水具一定承壓性,為承壓水。廠區(qū)內基巖破碎,裂隙發(fā)育,故部分風化較強烈的巖帶透水性較好,總體上富水性貧乏~中等,其補給來源主要為同一含水層滲透補給,同時也接受上部孔隙水的越流補給。
3 抽水試驗
3.1井點施工
本次抽水試驗鉆孔(3#)開孔直徑φ130mm,采用φ110mm的濾管。采用優(yōu)質的鋼管,以隔絕人工填土上層滯水,在強風化巖層中帶采用濾管過濾地下水。井管與孔壁之間用砂礫及水泥砂漿填實。洗井的目的是為了清除井內沉淀的泥砂巖屑、泥漿及井孔壁上的泥漿皮,沖洗滲入巖層裂隙中的泥漿,抽出巖層裂隙中細小顆粒,使鉆孔周圍裂隙形成一個良好通道和透水環(huán)境,以增加出水量。采用高壓水泵洗井。
3.2抽水試驗
、宄樗皯龅墓ぷ
。1)抽水前應觀測穩(wěn)定地下水位。
。2)抽水前應進行洗井,洗井后抽水前應測量孔深,以了解洗孔后孔內的沉渣情況。
、娉樗囼
為了確定井的實際出水量,洗井結束后,對廠區(qū)強風化巖層進行抽水試驗。試驗方法單孔穩(wěn)定流抽水試驗,對抽水孔進行兩個降深的抽水試驗。
在整個抽水試驗過程,均安排水文地質技術人員輪值班,按規(guī)范要求對抽水孔的水位降深、流量等進行觀測記錄,在抽水穩(wěn)定延續(xù)時間里,取連續(xù)觀測資料,水位、涌水量波動相對誤差,基本達到規(guī)范要求,各種觀測數(shù)據(jù)準確可靠。
㈢滲透系數(shù)計算
4水文地質條件分析
4.1水化學成分
本次在廠區(qū)內取水樣3組,地下水物理性質較好,無色,無嗅。采用KypπOB式,廠區(qū)地下水化學類型為HCO3•SO4—Na•Ca。
4.2水的腐蝕性
按規(guī)范【3】判定:水對混凝土結構具微腐蝕性,對干濕交替帶混凝土結構中鋼筋具微腐蝕性。應采取相應的措施加強對混凝土結構及鋼筋保護。
4.3地下水補徑排條件和動態(tài)變化
廠區(qū)屬于亞熱帶季風性氣候區(qū),雨量充沛,降雨量大于蒸發(fā)量,廠區(qū)位于區(qū)域地下水的補給區(qū),補給來源主要為大氣降水,雨水降到地表,除了地表徑流以外,入滲的雨水一部分入滲到淺部巖土體中徑流并以潛流的形式滲流,這部分地下水的徑流途徑和循環(huán)途徑均較短;一部分通過孔隙、裂隙入滲至中深部滲流或越流轉為埋藏型的基巖裂隙水,根據(jù)區(qū)域地下水流向及勘察期間鉆孔地下水埋深判定,廠區(qū)地下水流向總體流向東南向。
根據(jù)本次勘察,并結合巖土工程勘察資料,廠區(qū)旱季期間穩(wěn)定地下水埋深約0.50~12.10m,高程約5.30~7.10m,結合區(qū)域水文地質資料進行分析,廠區(qū)地下水動態(tài)變化較大,廠區(qū)地下水動態(tài)變化年變幅一般為1.0~2.5m。廠區(qū)雨季地下水位升高,旱季地下水位降低,具有明顯的季節(jié)性變化特征。
5 廠區(qū)水文地質條件評價及建議
總體上,廠區(qū)地處區(qū)域地下水的補給區(qū),地下水的補給來源主要是大氣降水,地下水的動態(tài)變化較大,且淺部地下水的循環(huán)途徑短,屬于地下水交替較為強烈的水文地質環(huán)境。另外,由于地處區(qū)域地下水的補給區(qū),故區(qū)內松散巖類孔隙水為潛水,層狀巖類裂隙水為承壓水,地下水的流向主要受地形所控制,總體上是由地形高的地方流向低洼,大區(qū)域上地下水滲流方向變化比較大,總體上流向韓江;小區(qū)域上(如廠區(qū))地下水由高水位流向低水位。廠區(qū)上覆地層主要為人工填土、淤泥和粉質粘土,透水性差,富水性弱;層狀巖類裂隙水的主要含水層為強風化巖,其透水性和富水性弱~中等。廠區(qū)內大部分地段松散填土直接覆蓋在層狀巖類裂隙水主要含水層之上,表明廠區(qū)松散巖類孔隙水與塊狀巖類裂隙水之間存在一定的水力聯(lián)系,因此加強淺部地下水的動態(tài)監(jiān)測是非常重要的,同時應該采取有效措施避免污染下部的裂隙水含水層。
參考文獻:
[1].水利水電工程鉆孔抽水試驗規(guī)程(SL 320—2005)[S].中國水利水電出版社.2005
[2].常士驃.工程地質手冊(第四版)[S].中國建筑工業(yè)出版社.2007
[3].巖土工程勘察規(guī)范(GB 50021-2001 2009年版)[S].中國建筑工業(yè)出版社.2009