韩秀丽
潍坊中地地理信息工程有限公司 261000
摘要:如何保证水文地质勘探工作质量,加强水文地质勘探技术创新显得十分关键,通过抽水试验技术地应用,在降低作业成本费用的同时,能够获取不同深度含水层的水文特征,进一步实现地下空间资源的深度开发和利用,并带来更为可观的经济效益和社会效益。因此,加强水文地质勘探工作中抽水试验技术的应用研究,是现代社会发展的必然选择,对于地下空间资源的开发和利用具有一定参考价值。
关键词:水文地质; 地质勘探; 抽水试验
引言
地下水给地下工程建设带来诸多不利影响,合理评价场地地下水运动关乎地下工程建设的安全。地下水运动合理描述的关键是获取可靠的水文地质参数。现场抽水试验是获取场地水文地质参数的重要途径,此外,水文地质参数反演的准确性还取决于地下水计算模型的合理概化。
1水文地质勘察的概念含义
西藏地处高海拔地区,是典型的高原气候干燥少雨,喜马拉雅山、昆仑山等山脉纵横有大量冰川,中低维度高海拔地区存在大面积的冻土区域,冻土层温度常年在0℃以下,广泛存在的山脉脆性岩层不断出现裂隙发育,具有非常好的导水性,冰川融化的冰雪通过裂缝向地下渗透,形成了丰富的裂隙水资源和溶洞等。水文地质勘察就是对区域内自然地理环境中的地形地貌、气象水文等特征进行综合勘测和分析,需要结合当地的气候条件、所处经纬度区域、当地热量情况和气候湿润程度等,地下水资源情况、地形起伏情况、地貌侵蚀情况,岩层堆积情况等进行全面精确的勘测,从而形成对该地区水文地质情况的深入了解,为生态环境保护、水资源利用、自然灾害防治、工程施工建设等提供基础的勘察信息。
2水文地质方面的危害
其一,就当前水文地质而言,其最常见的危害就是地下水位出现降低情况,多数情况下都是因人为因素产生的,主要有以下几方面表现:①岩土密度上升导致的地面出现沉降情况;②在气候上因干湿交替,对木桩起到腐烂的作用,同时也在一定程度上加快钠盐层溶解速度,使得建筑物因此发生偏移;③岩土出现变形,减少岩土在收缩以及膨胀上的时间,加大地面发生开裂的发生概率,从而对建筑带来一定的安全威胁。其二,因工业废水、河流水位等因素都有可能导致潜水位置不断上升,其产生的危害主要在于地基出现偏移、隆起情况,因此也就导致建筑上浮,对建筑的安全带来一定的威胁。基于以上,若潜水为发生上升状况,外加岩土本身的性质就不稳定,以此来引发河岸滑移,进而破坏岩土本身具有的功能。其三,因某些因素造成的影响,导致地下水位产生波动情况,发生波动也会在一定程度上对建筑工程带来危害,主要有因波动对土体本身造成的持续性压迫影响,促使土地密度因此上升;同时材料发生腐蚀的速度因此加快,减短建筑的使用寿命,还会加快钠盐层溶解速度,从而促使主体因此出现位移、岩土变形,长此以往,就会出现地层开裂的危害。
3水文地质勘探中抽水试验技术的应用
3.1抽水井设置
抽水试验的主要目的是获得场地浅部含水层的水文地质参数,为基坑降水设计提供可靠的依据。从场地地质剖面(图1)可知,场地含水层产状近乎水平,厚度较均匀。抽水井布设于②-3d-c3层粉砂夹粉土、②-3d2层粉砂中。抽水井孔径300mm,深度为29.00m,井管口出露地表约30cm。井管外径150mm、内径134mm,上部(0.00~6.00)m为实管,中部(6.00~27.00)m为滤水管,底部2.00m为沉淀管,井底端用钢板封死。管外(6.00-27.00)m深度处填充直径(1-2)mm的石英砂作滤水层。管外(0.00-6.00)m、(27.00-29.00)m填入直径(1-2)cm的粘土球并夯实,以防地下水渗漏到试验含水层中。抽水井结构设计如图2所示。
3.2完善配套的抽水试验装置
该地区地质条件较为简单,年降水量较少,属于极度干旱区域,加强地下空间资源的开发和利用显得十分关键。需要在水文地质勘探工作中,充分发挥抽水试验优势,完善配套的抽水试验装置,主要包括井壁管、滤水管和止水托盘等几个部分。此种装置有合理的机械开关设计,可以充分发挥潜水泵功能,对地下水分层测量,实现对该区域地下水资源的有效勘探。止水托盘的设计,可以为后续的上下层地下水的水文地质资料收集和整理提供支持,将止水器安装在实管位置,并可以使用晒干的海带在止水带外部进行缠绕。水文地质勘探前,进行简单抽水试验,选择简单的方法导致管道内外水位形成高度差,高度差控制在10m,则表面抽水试验成功。
3.3抽水试验技术要求
(1)开展抽水试验过程当中,主要通过稳定流抽水试验来完成。各个抽水孔中,抽水在基岩段,抽水过程中降深分为两个,每次进行2m降深,保持在6h~8h的稳定降深时间,保持在2cm以下的稳定水位波动,结束抽水之后,需要对恢复的水位进行测量,对含水层涌水量进行评价,了解其渗透性以及补给情况,完成抽水之后,观测恢复水位。(2)利用稳定流抽水试验的相应流量稳定标准,在无量需型增大涌水量以及区间变小中,平均流量值以及各流量的最大差值在3%以下。在稳定持续性抽水试验过程中,水位稳定标准没有出现上升和下降;动水位需要在1%的平均水位降深以下。(3)对井的设置以及水位频率进行观察,将2个观察孔布设在各抽水孔旁侧,同时进行抽水和时间观测,观测抽水时间应当为开始抽水第1min、3min、5min、10min、15min、20min、25min、30min都开展一次,接着在30min和60min后在进行观察。
4水文地质勘探抽水试验注意事项
在水文地质勘探抽水试验过程中,涉及内容较广,操作不当或是客观因素影响,可能导致试验结果精准度下降,所以需要充分把控注意事项,主要表现在以下几点。1)井管安装。在下管期间,为了保证滤水管居中,位置不会出现偏差,可以在每隔5m滤水管安装扶正器,一组6片。2)绿水材料回填。井管安装环节结束后,需要及时回填滤料,泥浆粘度在18s时进行投砾,同时保证滤料回填时井管周边均匀稳定,避免一个方向投入,或是中间停留,动态调整滤料埋深度,保证结构稳定性。3)洗井。在分层止水孔处理后,需要及时洗井。如果是下部的抽水试验,需要结合实际情况下部洗井;抽水试验活动结束后,对上部洗井进行处理。分层抽水实验通常是在细颗粒层进行,由于钻孔较深,传统单一方法洗井难以获得理想效果。可以通过物理方法联合化学方法同步进行。4)冲洗液。在作业区域,可以通过膨润土泥浆,加入适量的处理剂,包括铁矿粉和重晶石粉,以此来调整泥浆的性能。同时,实施观察泥浆性能变化情况,如果过稀疏,或是泥浆总量增加、涌出,需要适当的加入铁砂粉搅拌,调节泥浆配合比,可以有效解决此类问题。5)质量评价。在抽水试验活动结束后,需要对总体质量进行评价,包括孔斜率、钻孔深度误差、抽水试验等多重指标,满足设计要求,获得精准的质量评定结果,一旦发现问题及时解决,全方位保证作业质量。
结束语
在地下空间资源开发和利用中,应该进一步强化水文地质勘探工作,做好分层抽水试验,获取精准可靠的数据,为后续的水文地质勘探工作提供合理依据,编制完善的勘探方案,为城市现代化建设奠定基础。
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