新時期水文地質(zhì)抽水試驗分析

【摘 要】水文地質(zhì)鉆孔的抽水試驗工作是資源地質(zhì)勘探的重要手段。是在查明地表以下的地層巖性、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、不同巖層的含（隔）水性和埋藏條件的前提下，進行的專門水文地質(zhì)試驗：如抽水試驗、放水試驗、壓水試驗、注水試驗等。其目的是研究含水層重要水文地質(zhì)特征，通過這些試驗，取得含水層水文地質(zhì)參數(shù)，評價含水層的富水性，并為預(yù)計礦井涌水量與對地下水綜合利用的評價提供資料。

【關(guān)鍵詞】新時期；水文地質(zhì)；抽水；試驗；分析

供水水文地質(zhì)勘察中在現(xiàn)場測定水文地質(zhì)參數(shù)和了解地下水運動特征及其規(guī)律的各種試驗工作。包括抽水、注水、壓水、滲水、管井回灌、連通和彌散試驗，以及流向和流速測定。

我國的巖土工程勘察體系建立于20世紀80年代，當(dāng)時的巖土工程的勘察主要是對場地和地區(qū)的工程地質(zhì)條件勘察，進一步的服務(wù)于工程的整體規(guī)劃、設(shè)計和施工工作。

巖土工程主要是對巖體和土體的一個勘察過程，但是在實際的巖土勘察過程中，面臨著各種各樣的挑戰(zhàn)。

一、抽水試驗孔點位的確定

凡是有基坑開挖的區(qū)域都要進行抽水試驗，通過抽水試驗得到水文地質(zhì)參數(shù)，為基坑支護設(shè)計及基坑降水設(shè)計提供參數(shù)。抽水試驗類型的確定，為求得含水層的滲透系數(shù)和抽水降落漏斗的影響范圍，應(yīng)用多孔抽水試驗（一個主孔，三個觀測孔）主孔位置的確定，一個是要考慮基坑開挖的位置，另外一個是要考慮含水層的厚度，如果含水層厚度太薄，那就要另外選擇主孔的位置了。

二、水文孔地質(zhì)勘查

查明主抽水孔的地層分布，查明含水層厚度及起止深度，孔深的確定是要將含水層（砂層）打穿，以本工程為例，含水層主要是⑩1-3層的砂，那么在打地質(zhì)勘察孔的時候就要將該層砂打穿，進入下面粘土層5m左右。根據(jù)含水層的厚度確定觀測孔的位置。首先是觀測孔走向的問題，當(dāng)布置一條觀測線（三個觀測孔在一條觀測線上）時，觀測線要垂直于地下水流向布置。以本工程為例一般是南北走向布置。

觀測孔距主孔的距離，根據(jù)冶金工業(yè)水文地質(zhì)勘查規(guī)范，“要求第一個觀測孔距主孔的距離應(yīng)該避開三維流的影響”（大約是1.6倍的含水層厚度）第二個觀測孔距第一個觀測孔的距離是1.6倍的含水層厚度，第三個觀測孔距主孔的距離不宜太遠，要保證在主孔降水的同時，觀測孔的水位也有下降，本工程基本都控制在50-80m的距離。確定了觀測孔的位置后要分別進行地質(zhì)勘查，查明地層的分布，控制觀測孔孔深的條件和主孔的相同。

三、抽水試驗材料的準備

xy-100型鉆機（或北齒100型鉆機）、發(fā)電機、QDS3-30/2-1.14潛水泵（或Φ110mm提桶、Φ90mm提桶）、Φ150mm、Φ130mm套管、Φ130mm透水花管、萬用表、測繩、100目無紡布、120目無紡布、溫度計、流量表、鋼卷尺、秒表。

四、抽水試驗的相關(guān)要求

合理布置水文試驗鉆探井的結(jié)構(gòu)以及選擇合適目數(shù)的濾網(wǎng)，選擇適宜的孔徑以滿足抽（提）水試驗的要求；鉆進過程原則上采取干鉆，當(dāng)采用沖洗液時應(yīng)為清水，禁止泥漿鉆進，抽（提）水試驗前、應(yīng)進行洗孔，直到完全將孔內(nèi)殘留物清除孔內(nèi)全部為清水為止；為了使抽（提）水試驗順利進行，鉆孔應(yīng)一徑到底，盡量不變徑或少變徑，保持抽（提）水試驗孔的垂直，100米深度內(nèi)允許孔斜不宜大于1.5°；試驗井深度根據(jù)工點地層含水情況和設(shè)計需要進行確定。抽（提）水最大降深Smax宜接近或等于含水層厚度的1/3，以保證試驗成果的真實性。

但對于承壓水，不宜降到含水層頂板以下，每次降深差值，不宜小于1.0米。抽（提）水試驗降深順序，對于松散層中的孔隙含水層（尤其是細顆粒的松散層），宜從小到大循序進行，每次降深不宜間斷，因故中斷時，應(yīng)適當(dāng)延長穩(wěn)定時間。

五、擴孔及井管安裝

在勘察孔的基礎(chǔ)上用較大直徑的轉(zhuǎn)頭將其擴大到要求的直徑，其中主孔是用500mm直徑的轉(zhuǎn)頭擴孔，觀測孔是用350mm的轉(zhuǎn)頭擴孔，當(dāng)轉(zhuǎn)進至預(yù)定深度時，停止轉(zhuǎn)進，空轉(zhuǎn)30mm左右，在空轉(zhuǎn)的過程中繼續(xù)往孔內(nèi)送稀釋過后的泥漿，泥漿越稀越好但是要保證孔壁不坍塌。然后將轉(zhuǎn)頭、轉(zhuǎn)桿從孔中提出，開始下井管。

抽水孔井管各管用鉆機吊裝、孔口電焊連接，每兩根管焊接前對中、垂直，然后焊接，焊接完成后，冷卻焊縫15分鐘再放入孔內(nèi)垂直居中。全部井管安裝完成后，將管用井架固定于孔口中心。觀測管用管箍絲扣連接。各觀測管安裝以濾管底端標(biāo)高控制在抽水孔過濾器底端同一標(biāo)高的位置上。

六、洗孔、填濾料

抽水孔與觀測孔填礫前，鉆機再次下鉆進行壓清水換漿。抽水孔鉆桿下部裝活塞洗井器，水泵壓入的清水沖洗過濾器附著包網(wǎng)上的泥漿顆粒與滲入到反濾層礫料與孔壁砂層孔隙中的泥漿，使含水層與反濾層的透水性少受影響。觀測孔則在孔管頂部安裝鉆桿與孔管接頭，利用接頭向管內(nèi)送清水，將管內(nèi)泥漿從管外的鉆孔中排出。

在泥漿換成稀泥漿后開始填礫，填礫采用邊沖邊填法進行，在礫料填充高度超過濾管上端4m后停止壓水，讓礫料下沉，當(dāng)測得礫料頂面不再降低后，投入粘土球和粘土粉4～5m，最后填入松散粘土至地面封閉孔口。

主抽水孔填礫與粘土封孔后，抽水井安裝175QJ20型深井潛水泵進行抽水洗井，抽水洗井水泵排水量仍由小到大進行。

在水泵出水管安裝“三通”，小泵量抽水調(diào)小出水閥門，另將部分出水用回水管流到井內(nèi)，小泵量抽水延續(xù)4小時后，再調(diào)大出水量，在延續(xù)4小時之后，以水泵最大出水量抽水洗井，抽水洗井至水清砂凈后結(jié)束。觀測孔填礫與粘土封孔后，安裝深井潛水泵進行抽水洗井，直到抽出清水為止。

結(jié)語：

抽（提）水試驗是通過在鉆孔（井）中進行抽（提）水降低地下水位來求得含水地層滲透性能的一種原位測試方法。地下工程施工項目在勘察設(shè)計過程中，對地下水位埋深較淺（在開挖標(biāo)高線以上）時需要利用抽（提）水試驗的方法測定地下水在地層中的分布規(guī)律及原始地層的滲透性能，它利用鉆探成孔揭示地下含水層的埋藏深度和厚度，通過實際測量操作，以達到掌握含水地層的滲透性能及地下水的貧富情況，為設(shè)計提供準確、詳細的基礎(chǔ)資料，為施工過程中的降水、排水疏干提供水文地質(zhì)參數(shù)。

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