王洪圓+李美華
摘 要:隨著地下工程技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,地下工程建設(shè)數(shù)量日漸增多。在進(jìn)行地下工程建設(shè)時(shí),建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的順利關(guān)鍵在于對(duì)巖土工程勘察報(bào)告工作,而在巖土工程勘察中對(duì)地下水的評(píng)價(jià)尤為重要,對(duì)地下水的抽水試驗(yàn)和治理問(wèn)題逐漸受到工程技術(shù)人員的重視,地下水評(píng)價(jià)工作對(duì)深基坑工程建設(shè)也有重要意義。本文通過(guò)對(duì)地下水治理問(wèn)題進(jìn)行闡述,從理論和實(shí)踐出發(fā),提出巖土工程勘察過(guò)程中,實(shí)行抽水試驗(yàn)的基本步驟、試驗(yàn)方法以及需要注意的問(wèn)題,指出巖土工程勘察中抽水試驗(yàn)的重要性和實(shí)際應(yīng)用效果。關(guān)鍵詞:巖土工程 抽水 勘察 試驗(yàn)
高層建筑及地下工程隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的數(shù)量越來(lái)越多,為滿足地下停車場(chǎng)和地下設(shè)施的需要,深基坑工程及地下隧道在工程建設(shè)也不斷發(fā)展,深基坑工程的建設(shè),反映出的對(duì)地下水的評(píng)價(jià)和治理問(wèn)題越來(lái)越突出,因此高端的地下工程技術(shù)在這些問(wèn)題的解決中發(fā)揮著重要作用,工程地質(zhì)條件和巖土工程特點(diǎn),通過(guò)巖土工程勘察報(bào)告能得知的更準(zhǔn)確具體,從而保證工程設(shè)計(jì)和建筑施工的安全可靠性,合理的勘察試驗(yàn)措施,詳細(xì)的水文地質(zhì)參數(shù),有效的經(jīng)濟(jì)成本的控制,都對(duì)地下工程建設(shè)發(fā)揮積極影響,筆者通過(guò)正確進(jìn)行勘察鉆孔以及抽水孔和觀測(cè)孔工作的闡述,使勞動(dòng)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最好。
1.水試驗(yàn)方法的確定
合理抽水試驗(yàn)方法的選取應(yīng)根據(jù)不同的工程特點(diǎn),當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件等各方面進(jìn)行考慮。例如一般情況下,在巖土工程勘察過(guò)程中,抽水試驗(yàn)多以單孔抽水試驗(yàn)方法進(jìn)行地下水的抽取檢驗(yàn),而多孔抽水試驗(yàn)則應(yīng)用于某些特殊狀況下。其進(jìn)行鉆孔的直徑應(yīng)不小于0.01M。對(duì)于抽水孔深度也要根據(jù)地層條件和試驗(yàn)?zāi)窟M(jìn)行全面的考慮,從地下水的流動(dòng)情況和溫度大小角度考慮,抽水孔一般有非完整井與完整井兩種,對(duì)可揭穿含水層完整井的鉆孔深度應(yīng)控制在水層底板下3~5m之間,對(duì)于不符合抽水試驗(yàn)的基本要求的非完整井因其未揭穿含水層而不能進(jìn)行抽水鉆孔。
2.試驗(yàn)的基本原理與方法
2.1確可靠的設(shè)備儀器
精確可靠的設(shè)備儀器是抽水試驗(yàn)成功的前提,常用的抽水試驗(yàn)主要有溫度計(jì)和水位計(jì)等抽水設(shè)備儀器;水位計(jì)包括電測(cè)水位計(jì)和測(cè)鐘兩種,而流量計(jì)的選擇則要考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,采用梯形堰、矩形堰等專業(yè)儀器進(jìn)行實(shí)際操作;除了以上一些可以進(jìn)行精確測(cè)量的儀器外,經(jīng)常性使用的抽水設(shè)備還包括抽水筒、水泵及空氣壓縮機(jī)等等;合理正確的使用這些抽水試驗(yàn)中的常備儀器,才能有效的保證抽水實(shí)驗(yàn)過(guò)程的順利進(jìn)行。
2.2成孔基本步驟
在進(jìn)行抽水孔施工時(shí)應(yīng)遵循抽水試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn),再結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況,進(jìn)行抽水孔勘察工作,對(duì)所符合要求的的抽水試驗(yàn)部位進(jìn)行勘察鉆孔,保證成孔的垂直度、直徑達(dá)到相關(guān)要求,才能保證正確的完成成孔工作,其中,使觀測(cè)孔與抽水孔的保持一定的距離,避免在實(shí)際的地下施工,影響施工操作和進(jìn)程,同時(shí),還要選用150mm的鉆頭進(jìn)行打孔工作,使抽水孔的深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求,然后進(jìn)行實(shí)際的驗(yàn)證,如果抽水孔適合抽水試驗(yàn),接下來(lái)就可以用146mm套管完成試驗(yàn)工作,最后進(jìn)行清理抽水孔時(shí)要用較小直徑并用鋼絲網(wǎng)包扎過(guò)后的108mm濾管,在全部鉆孔工作完成后,取下孔中的146mm套管,這樣抽水試驗(yàn)中的重要一步成孔就順利完成了,方便了接下來(lái)的試驗(yàn)工作。
2.3洗井
在抽水試驗(yàn)前,完成洗井工作,可以有效提升試驗(yàn)工作效率,可以分不同的情況選用相應(yīng)的方法進(jìn)行洗井,例如在特殊情況下,活塞式洗井可以取得更明顯的效果,其他情況就可選用潛水泵間歇抽水洗井,選擇合適的洗井方法后,然后采取專業(yè)的抽水設(shè)備將孔內(nèi)的殘留物質(zhì)清理干凈,以免對(duì)之后的抽水試驗(yàn)工作造成影響,另外,對(duì)需要洗孔的某些觀測(cè)孔也要認(rèn)真清理,保證觀測(cè)孔能清楚的反映水位的變化,才能讓技術(shù)人員能獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
2.4實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行試抽
如果要真正進(jìn)行實(shí)際的抽水工作,還需要先進(jìn)行試抽,同時(shí)要保證試抽工作的穩(wěn)定,不能使第一次單位涌水量與第二次的單位涌水量產(chǎn)生很大差異,二者之間的差異值保持10%以內(nèi),達(dá)到正式抽水試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn);另外,相關(guān)專業(yè)人員應(yīng)該根據(jù)試抽的情況,或過(guò)程中出現(xiàn)的變化做好詳細(xì)的記錄,如果所選的抽水試點(diǎn)不合適,那么就需要按實(shí)際情況,科學(xué)進(jìn)行分析研究,另選一處合適位置進(jìn)行抽水試驗(yàn)工作,避免正式的抽水試驗(yàn)工作出現(xiàn)問(wèn)題,從而實(shí)現(xiàn)巖土工程勘察的順利進(jìn)行。
2.5抽水試驗(yàn)以及抽水要素
我們要清楚的知道抽水的降深,以及降深的適宜次數(shù)和大小,使其符合工程性質(zhì)的相關(guān)要求,才能準(zhǔn)確的得知落程與水量之間的關(guān)系。降深適宜次數(shù)要保證有三次,而對(duì)降深的大小沒(méi)有作出嚴(yán)格要求,因此,在實(shí)際試驗(yàn)中三次降深最大的降深程度應(yīng)該與設(shè)計(jì)動(dòng)水位的變化保持一致,而動(dòng)水位的波動(dòng)也不宜太大,波動(dòng)大小也應(yīng)保持在2~3cm以內(nèi),才能達(dá)到一定時(shí)間內(nèi)的抽水理想范圍,與此同時(shí),還需要在正式的抽水試驗(yàn)之前,觀測(cè)靜止水位是否保持在2、5、10、15(min)間隔內(nèi)變化,并每隔三個(gè)小時(shí)對(duì)水溫和氣溫進(jìn)行觀測(cè),從而保證抽水試驗(yàn)成功完成。
2.6試驗(yàn)的數(shù)據(jù)整理分析
為保證抽水試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和適宜性,需要科學(xué)專業(yè)的對(duì)多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行深入分析,并繪制水文地質(zhì)圖表,使其更加清晰明了,進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄工作,以供后期的檢查和其它工作人員參考,規(guī)范具體的做好抽水試驗(yàn)報(bào)告的編寫工作,清楚詳細(xì)的報(bào)告也能方便巖土工程勘察工作的進(jìn)行。
3.試驗(yàn)的基本要求
抽水試驗(yàn)的基本要求主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面:
(1)要有詳細(xì)科學(xué)的抽水試驗(yàn)計(jì)劃,并在抽水試驗(yàn)之前精心做好準(zhǔn)備工作,比如之前提到過(guò)的鉆孔或洗井,還要對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件和周邊環(huán)境有一個(gè)全面深入的了解,做好試抽工作,以免延長(zhǎng)抽水試驗(yàn)的施工時(shí)長(zhǎng),并對(duì)整個(gè)抽水試驗(yàn)項(xiàng)目做好經(jīng)費(fèi)估算,盡量減少試驗(yàn)費(fèi)用,實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益和試驗(yàn)工作的順利完成;
(2)抽水試驗(yàn)必須在單一的含水層中進(jìn)行,避免其他含水層對(duì)抽水試驗(yàn)的不利影響,合適的試驗(yàn)地點(diǎn)對(duì)水文地質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確性有著重要意義;
(3)應(yīng)嚴(yán)格按上述抽水試驗(yàn)步驟進(jìn)行,做好準(zhǔn)備工作;
(4)在試驗(yàn)前,進(jìn)行正確的成孔、洗井、試抽工序,實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性最后才能保證正式抽水的可行性,并合理的分析抽水試驗(yàn)工作測(cè)量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)其數(shù)據(jù)的精確,最后實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的目的。
4.結(jié)語(yǔ)
在巖土工程地質(zhì)勘察中,需要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和采取科學(xué)的抽水試驗(yàn)方法,并通過(guò)原有資料和現(xiàn)有數(shù)據(jù)的調(diào)查分析,勘察人員也需要提高自身的素質(zhì)和專業(yè)知識(shí),培養(yǎng)耐心吃苦和不斷堅(jiān)持探索的精神,綜合考慮在巖土工程勘察中抽水試驗(yàn)的基本條件和方法,目前,可以對(duì)水文地質(zhì)參數(shù)采取多種抽水試驗(yàn)方法,其中,進(jìn)行非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)有其短時(shí)間,所需經(jīng)費(fèi)少等優(yōu)點(diǎn),同時(shí),還能減少人力財(cái)力的大量投入,加快工作的進(jìn)程,并最終實(shí)現(xiàn)合理的抽水試驗(yàn)方法的廣泛應(yīng)用。
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