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地下水的初见水位与稳定水位
添加时间: 2017-9-1 12:48:10 来源: 作者: 点击数:4015

地下水的初见水位与稳定水位

 

(中铁第一勘察设计院集团有限公司,陕西西安 710043

摘要:地下水初见水位和稳定水位的判定,有着观念上的偏差和操作上的误判,太原轨道交通2号线的勘察中梳理现行《规范》、勘察大纲、施钻方法、工序、工艺对地下水初见和稳定水位的量测进行反复的对比,作了一些探索、分析研究和总结,在遵循现行《规范》的前提下,提出了解决问题的方法,可操作性强,对现阶段轨道交通勘察具有一定的借鉴作用。

关键词:地下水;初见水位;稳定水位;判定方法;工程影响

中文分类号            文献标识码                   文章编号


Initial water level of groundwater level and stability

Zhu Jun

CHINA RAILWAY FIRST SURVEY & DESIGN INSTITUTE GROUP CO.,LTD.

№.2 Xiying Road,Xi’an,Chain   Post Code 710043

Abstract: Determine groundwater initial water level and stable water level, there is deviation and the operation idea of miscarriage of justice, the Taiyuan Rail Transit Line 2 of the survey to review current specification "," investigation outline, drilling method, procedure, process of groundwater in the initial and stable water level measurements were repeated contrast, are studied research, analysis and summary, in the premise of following the current "standard" next, proposed solves the question method, strong operability, which has a certain reference value for the rail transportation survey.

Key words: Initial water level; Groundwater; Stable stage; Determination method; Engineering influence



1  引言

太原市轨道交通2号线南北向贯穿了太原市中心城区,线路覆盖了南北向主要客流走廊,形成了一条贯,穿南北的快速通道,对太原市的发展将产生深远的影响。地下水对轨道交通工程的影响极大,基础设计抗浮水位、防水水位及设防水位等重要参数均与水下水初见和稳定水位有关联,准确量测地下水水位意义重大。

2  工程概况

2.1 工程地质条件

工程涉及的主要地层为第四系全新统、上更新统地层。

2.1.1第四系全新统:广泛分布于地表,主要有填土、粉质黏土、黏质粉土、砂质粉土及细砂、中砂卵石土等,一级阶地该组地层总厚度约1530m,漫滩该组地层总厚度约1525 m

2.1.2第四系上更新统:主要有粉质黏土、黏质粉土、砂质粉土、粉、细砂、中、粗、砾砂、卵石土等,一级阶地该组地层总厚度约3040m,漫滩该组地层总厚度约2540 m

1.2 水文地质条件

太原市轨道交通2号线沿线地下水可分为第四系松散层孔隙潜水和微承压水。

2.2.1孔隙潜水:含水层为第四系全新统冲积粉土及砂、砾石层。漫滩区潜水埋深一般25m,一级阶地埋深37m,其中涧河以北潜水埋深510m

2.2.2微承压水:

与线路关系密切的承压水主要为第四系上更新统和全新统冲积成因的粉土及砂砾石,零星分布,承压性微弱,底板埋深约3060m,总厚度约2040m,厚度由北向南、从西向东逐渐变薄,富水性由强变弱。

2.3不良地质作用及特殊性岩土

沿线工程主要不良地质有地面沉降、地震液化、人为坑洞;特殊性岩土主要有填土、软土、湿陷性土和盐渍土。

3  初勘期间地下水初见水位和稳定水位

地下水的初见和稳定水位应反映当前勘察期间的即时水位。初勘期间,各标段勘察单位对地下水初见水位和稳定水位的判定。

3.1开孔前不采用泥浆钻进,钻进中发现地下水即判定为初见水位;

3.2由于开孔至发现地下水前不采用泥浆钻进,孔壁易坍塌,无法达到量测地下水初见水位的目的,于是采用跟管(滤水管)钻进,钻进中发现地下水即判定为初见水位;钻孔达到设计孔深后终孔,回填,封孔。资料整理中将初见水位视为稳定水位或以初见水位为基点,正负偏差很小数值为稳定水位。

3.3泥浆钻进终孔后,要采用提水筒将孔内泥浆提出,待稳定24h后所量测的水位为稳定水位。但提浆工序占有一定的时间,勘察工作中有人提出钻进过程中采用清水钻进,钻孔完毕后可不必提浆,所测得的水位为稳定水位。

上述观点和做法都是不正确的,同时也是违反现行《规范》和勘察大纲要求的。怎样才能有效、准确地量测初见和稳定水位呢?

首先初见水位要考虑砂类土透镜体中的上层滞水,即包气带水和细粒土毛细管水的爬升高度,细粒土渗透性能较小,毛细管水的作用初见水位高于稳定水位的差值较大;施钻机组必须配备水位观测专用设备,测绳、测钟和提水筒。钻进过程中注意观察冲洗液变化,当发现泥浆稀释或孔口回水增加时结合岩芯心部含水量判别初见水位。终孔后应将孔内泥浆提净、冲孔,待静止24h后用测钟测定水位,当测定水位波动小于2cm时,此时水位即为静止水位。

清水钻进则孔内漏水,极易造成孔壁不稳定,坍塌、掉块,形成孔内事故的机率大幅上升,无法完成孔内钻进。清水在钻孔中的作用为冷却钻头,润滑钻具,地下有水已失去清水在钻进中的作用,由于水分子的作用,砂层极易坍塌,形成不了循环,致使采用大量的水,以造成孔内事故、环境水污染等且达不到目的而告终。

4  现行《规范》对地下水的量测要求和实际操作的可行性

现行《规范》对地下水水位的量测要求为分层量测。每个钻孔均采用分层量测,工作量大,且时间耗时长,这部分费用也未计入勘察费中,可操作性低,工作可行性难度十分大。

4.1首先可以肯定的是每个钻孔采用泥浆钻进是正确的。沿线地层易坍塌,产生埋钻,造成孔内事故,而泥浆具有冷却钻头、润滑钻具、携带岩粉和保护孔壁的作用,致使钻进可以顺利进行从而达到终孔的目的。终孔后采用提水筒提出孔内泥浆,待静止24h后所量测的水位即为稳定水位。

4.2钻孔深度范围内有2个或2个以上的含水地层,应进行分层量测地下水位。在钻穿第一层含水层并进行水位观测后,应采用套管隔水,抽干孔内存水,再对下一含水层进行水位观测。稳定水位的量测要求每个工点选择24个钻孔,将钻孔中的泥浆提净,待72h后量测地下水的稳定水位。

上述操作即能满足《规范》和勘察大纲分层量测的要求,实际工作中可操作性强,二者之间可作对比,符合各阶段勘察的精度要求。

5  结论

太原轨道交通2号线地质勘察工作中,各标段的勘察单位将地下水初见水位视为稳定水位,这种观点和做法是不正确的。地下水位对工程的影响极大,地下水位的量测准确与否,确定着工程质量的优劣,直接影响工程病害和使用功能或工程造价的大幅增加,并且对饱和的粉土和砂类土的液化范围、等级判定、对各地层土的物理力学指标等均有着很大的影响,在勘察期间应高度重视。第四系孔隙潜水中,根据地层的渗透性能,初见水位高于或等于稳定水位,而在承压水中初见水位则根据承压性低于稳定水位,准确判定地下水位是鉴别勘察质量的重要的指标之一。

参考文献(References)

【1】  GB50307.《城市轨道交通岩土工程勘察规范》[S] . 2012

【2】  GB50157《地铁设计规范》[S] . 2012

【3】  中铁第一勘测设计院集团有公司. 铁路工程地质手册[S]. 中国铁道出版社 第二版,2005

【4】  中铁第一勘测设计院集团公司. 《太原轨道交通2号线初勘岩土工程勘察报告》[R]. 2013

【5】  GB50021.《岩土工程勘察规范及规程》[S].2001

【6】  TB10014.《铁路工程地质钻探规程》. [S].2012

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