水文地質(zhì)

水文地質(zhì)參數(shù)的測(cè)定的一般要求

  2.地下水位的量測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定:
 
  (1)遇地下水時(shí)應(yīng)量測(cè)水位;
 
  (2)穩(wěn)定水位應(yīng)在初見(jiàn)水位后經(jīng)一定的穩(wěn)定時(shí)間后量測(cè);
 
  (3)對(duì)多層含水層的水位量測(cè),應(yīng)采取止水措施,將被測(cè)含水層與其他含水層隔開(kāi)。
 
  3.初見(jiàn)水位和穩(wěn)定水位可在鉆孔、探井或測(cè)壓管內(nèi)直接量測(cè),穩(wěn)定水位的間隔時(shí)間按地層的滲透性確定,對(duì)砂土和碎石土不得少于0.5h,對(duì)粉土和粘性土不得少于8h,并宜在勘察結(jié)束后統(tǒng)一量測(cè)穩(wěn)定水位。量測(cè)讀數(shù)至厘米,精度不得低于±2cm。
 
  4.測(cè)定地下水流向可用幾何法,量測(cè)點(diǎn)不應(yīng)少于呈三角形分布的3個(gè)測(cè)孔(井)。測(cè)點(diǎn)間距按巖土的滲透性、水力梯度和地形坡度確定,宜為50~100m。應(yīng)同時(shí)量測(cè)各孔(井)內(nèi)水位,確定地下水的流向。  地下水流速的測(cè)定可采用指示劑法或充電法。
 
  5.抽水試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定;
 
  (1)抽水試驗(yàn)方法可根據(jù)滲透系數(shù)的應(yīng)用范圍具體選用不同的方法;
 
  (2)抽水試驗(yàn)宜三次降深,最大降深應(yīng)接近工程設(shè)計(jì)所需的地下水位降深的標(biāo)高;
 
  (3)水位量測(cè)應(yīng)采用同一方法和儀器,讀數(shù)對(duì)抽水孔為厘米,對(duì)觀測(cè)孔為毫米;
 
  (4)當(dāng)涌水量與時(shí)間關(guān)系曲線(xiàn)和動(dòng)水位與時(shí)間的關(guān)系曲線(xiàn),在一定范圍內(nèi)波動(dòng),而沒(méi)有持續(xù)上升和下降時(shí),可認(rèn)為已經(jīng)穩(wěn)定;
 
  (5)抽水結(jié)束后應(yīng)量測(cè)恢復(fù)水位。
 
  6.滲水試驗(yàn)和注水試驗(yàn)可在試坑或鉆孔中進(jìn)行。對(duì)砂土和粉土,可采用試坑單環(huán)法;對(duì)粘性土可采用試坑雙環(huán)法;試驗(yàn)深度較大時(shí)可采用鉆孔法。
 
  7.壓水試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)工程要求,結(jié)合工程地質(zhì)測(cè)繪和鉆探資料,確定試驗(yàn)孔位,按巖層的滲透特性劃分試驗(yàn)段,按需要確定試驗(yàn)的起始?jí)毫?、最大壓力和壓力?jí)數(shù),及時(shí)繪制壓力與壓人水量的關(guān)系曲線(xiàn),計(jì)算試段的透水率,確定p~Q曲線(xiàn)的類(lèi)型。
 
  8.孔隙水壓力的測(cè)定應(yīng)符合下列規(guī)定:
 
  (1)測(cè)定方法可根據(jù)試驗(yàn)的適用條件確定;
 
  (2)測(cè)試點(diǎn)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件和分析需要布置;
 
  (3)測(cè)壓計(jì)的安裝和埋設(shè)應(yīng)符合有關(guān)安裝技術(shù)規(guī)定;
 
  (4)測(cè)試數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析整理,出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)分析原因,并采取相應(yīng)措施。
 
  二、地下水水位測(cè)定  地下水位測(cè)定所應(yīng)用的水位計(jì)類(lèi)型可測(cè)試精度和要求選用測(cè)鐘、電池水位計(jì)或自動(dòng)水位記錄儀。地下水位的測(cè)定應(yīng)符合下列要求:  (1)巖土工程勘察中,凡遇含水地層時(shí),均應(yīng)測(cè)定地下水位。可在鉆孔探井內(nèi)直接量測(cè)初見(jiàn)水位和靜止水位。
 
  (2)靜止水位的量測(cè)應(yīng)有一定的穩(wěn)定時(shí)間,其穩(wěn)定時(shí)間按含水地層的滲透性確定,需要時(shí)宜在勘察結(jié)束后統(tǒng)一量測(cè)靜止水位。
 
  (3)當(dāng)采用泥漿鉆進(jìn)時(shí),測(cè)水位前應(yīng)將測(cè)水管打入含水地層中20cm或洗孔后量測(cè)。
 
  (4)對(duì)多層含水層的水位量測(cè),必要時(shí)應(yīng)采取止水措施與其他含水層隔開(kāi)。 (5)量測(cè)讀數(shù)至厘米,誤差不得大于±3cm。 三、地下水流向流速測(cè)定  測(cè)定地下水流向宜采用幾何法,即沿等邊三角形頂點(diǎn)布置三個(gè)鉆孔,孔距50~100m(水力坡降越小,鉆孔間距應(yīng)越大),同時(shí)量測(cè)各鉆孔內(nèi)水位,用等水位線(xiàn)的垂線(xiàn)確定流向(如圖5-2所示)。  地下水流速的測(cè)定宜采用指示劑法。當(dāng)?shù)叵滤飨虼_定后,沿流向線(xiàn)布置兩個(gè)鉆孔,上游鉆孔投放指示劑,下游鉆孔進(jìn)行觀測(cè),指示劑投放孔與觀測(cè)孔的距離由含水層的透水條件確定,見(jiàn)表5-3。為避免指示劑繞觀測(cè)孔流過(guò),可在觀測(cè)孔兩側(cè)0.5~1.0m處各布置一輔助觀測(cè)孔.
 
  四、滲透系數(shù)測(cè)定  根據(jù)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件以及巖土工程設(shè)計(jì)施工的需要,滲透系數(shù)的測(cè)定可選擇抽水試驗(yàn)、注水試驗(yàn)或壓水試驗(yàn)等方法。
 
  (一)抽水試驗(yàn)  抽水試驗(yàn)是巖土工程勘察中查明建筑場(chǎng)地的地層滲透性,測(cè)定有關(guān)水文地質(zhì)參數(shù)常用的方法之一。
 
  抽水試驗(yàn)分穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)和非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)兩種類(lèi)型。
 
  1. 穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)  抽水量與水位降深在規(guī)定的穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間內(nèi),不隨時(shí)間而變化,同時(shí)相對(duì)穩(wěn)定,宜進(jìn)行三次降深,最大降深應(yīng)接近工程設(shè)計(jì)所需的地下水位標(biāo)高。按裘布依的基本公式或推導(dǎo)公式計(jì)算滲透系數(shù),具體請(qǐng)查閱有關(guān)水文地質(zhì)手冊(cè)。
 
  2. 非穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)  抽水量與水位降深隨抽水時(shí)間的延續(xù)而變化。抽水降深應(yīng)接近工程設(shè)計(jì)所需的地下水位標(biāo)高。按泰斯基本公式或推導(dǎo)的公式計(jì)算滲透系數(shù)。具體請(qǐng)查閱有關(guān)水文地質(zhì)手冊(cè)。
 
  抽水孔位置應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)的目的,結(jié)合場(chǎng)地水文地質(zhì)條件、地形地貌條件等,布置在有代表性的地段。
 
  觀測(cè)孔的布置應(yīng)圍繞抽水孔,可布置1~2排,首先應(yīng)布置在與地下水流向相垂直的方向上,當(dāng)布置兩排時(shí),另一排應(yīng)布置在平行地下水流向的方向上。與抽水孔的距離以1~2個(gè)含水層厚度為宜,并掌握近抽水孔處較密,遠(yuǎn)抽水孔處較稀,透水性強(qiáng)的巖土較透水性弱的巖土距離較稀的原則。觀測(cè)孔深度一般要求進(jìn)入抽水試驗(yàn)段厚度之中,若為非均質(zhì)含水層,觀測(cè)孔的深度應(yīng)與抽水孔相一致。
 
  (二)注水試驗(yàn)  注水試驗(yàn)可在試坑或鉆孔中進(jìn)行。對(duì)于毛細(xì)管力作用不大的砂土和粉土,宜采用試坑法或試坑單環(huán)法;對(duì)于粘性土宜采用試坑雙環(huán)法;當(dāng)?shù)叵滤宦癫剌^深時(shí),宜采用鉆孔注水試驗(yàn)法。
 
  (三)壓水試驗(yàn)  在堅(jiān)硬及半堅(jiān)硬巖土層中,當(dāng)?shù)叵滤嗟乇砗苌顣r(shí),常用壓水試驗(yàn)測(cè)定巖層的透水性,多用于水庫(kù)、水壩工程。  壓水試驗(yàn)孔位,應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)測(cè)繪和鉆探資料,結(jié)合工程類(lèi)型、特點(diǎn)確定。并按照巖層的不同特性劃分試驗(yàn)段,試驗(yàn)段的長(zhǎng)度宜為5~10m。  壓入水量是在某一個(gè)確定壓力作用下,壓入水量呈穩(wěn)定狀態(tài)的流量。當(dāng)控制某一設(shè)計(jì)壓力值呈現(xiàn)穩(wěn)定后,每隔10mm測(cè)讀壓入水量,連續(xù)四次讀數(shù)其最大差值小于最終值5%時(shí)為本級(jí)壓力的最終壓入水量。  根據(jù)壓水試驗(yàn)成果可計(jì)算滲透系數(shù)K。
 
  五、毛細(xì)上升高度測(cè)定
 
  由毛細(xì)力支持充填在巖土微細(xì)孔隙中的水稱(chēng)為毛細(xì)水;地下水面以上被毛細(xì)水飽和的部分稱(chēng)為毛細(xì)水帶;微細(xì)間隙和孔隙中的水在毛細(xì)力的吸引下自然上升的高度即為毛細(xì)水上升高度。毛細(xì)水能作垂直運(yùn)動(dòng),能傳遞靜水壓力,毛細(xì)水對(duì)土的工程性質(zhì)有一定影響。毛細(xì)水上升高度的測(cè)定可按以下方法確定。
 
  (一)試坑直接觀測(cè)法  適用于毛細(xì)水上升高度較大的粉土、粘性土。其方法是在試坑中觀察坑壁潮濕變化情況,在干濕明顯交界處為毛細(xì)水上升帶的分界點(diǎn),該點(diǎn)至地下水靜止水面的距離即為毛細(xì)水上升高度。
 
  (二)塑限含水量法 適用于粉土、粘性土。自地面至地下水面每隔15~20cm取土樣測(cè)定天然含水量與塑限,并分別繪出其隨深度的變化曲線(xiàn),兩線(xiàn)的交點(diǎn)到地下水面的高度,即為毛細(xì)水上升高度。
 
  (三)最大分子吸水量法  適用于砂土,對(duì)中、粗砂用高柱法測(cè)定,對(duì)粉細(xì)砂用吸水介質(zhì)法測(cè)定。以最大分子吸水量與天然含水量曲線(xiàn)的交點(diǎn)至地下水面的距離為毛細(xì)水上升高度。
 
  五、孔隙水壓力的測(cè)定
 
  在飽和的地基土層中進(jìn)行地基處理和基礎(chǔ)施工過(guò)程中,往往產(chǎn)生孔隙水壓力的變化,而孔隙水壓力對(duì)土體的變形和穩(wěn)定性有很大影響,因此在工程施工中對(duì)土體中孔隙水壓力的量測(cè)非常重要。
 
  孔隙水壓力測(cè)試點(diǎn)應(yīng)根據(jù)地層巖性、滲透性能的變化、工程性質(zhì)以及基礎(chǔ)形式等進(jìn)行布置??紫端畨毫Φ臏y(cè)定方法可按表5-5確定。  測(cè)壓計(jì)的安裝埋設(shè)要符合有關(guān)安裝技術(shù)規(guī)定,并按照各壓力計(jì)使用說(shuō)明給出的計(jì)算公式計(jì)算土中孔隙水壓力,經(jīng)數(shù)據(jù)分析整理計(jì)算后,出現(xiàn)異常時(shí)應(yīng)找出原因,并采取相應(yīng)措施。