橫琴口岸砂層的水文地質特征分析

陳開明

摘要：本文介紹了橫琴口岸區域砂層的水文地質特征。通過地質鉆探，承壓含水層穩定水文測定、承壓水頭計算，單井及群井抽水試驗，化學分析等水文地質勘察手段，基本查明了中砂層和礫砂層兩層承壓水層的水文地質參數，可作為片區項目規劃論證的參考和比較。

關鍵詞：橫琴口岸；砂層；承壓水；水文地質特征

1.前言

橫琴口岸場地地處橫琴新區中心溝東部，靠近馬騮洲水道，地面標高約為3.2m。按照該區的工程規劃設計現狀，片區內普遍擬建3～4層地下室，基坑深度一般為16m～22m，基坑開挖往往要穿越砂1～2層砂層。摸清砂層的水文地質特征，對基坑開挖、降水、止水及坑底突涌穩定性分析等都至關重要。

2.巖土體分層概況

場區的巖土體分層情況如下：

（1）素填土：淺灰、灰黃色，主要由花崗巖風化土新近回填而成，濕，欠壓實。厚0.4m～4.5m，平均1.77m。

（2）沖填土：灰黃、淺灰色，為粉細砂沖填而成，底部含較多淤泥質粘土，濕，松散，厚0.8m～8.9m，平均3.29m。

（3）淤泥：淺灰、深灰色，含少量粉細砂，質較純，飽和，流塑，厚10.8m～22.3m，平均16.21m。

（4）中砂：灰黑色，呈透鏡體，主要組分為石英質中砂，分選性較差，飽和，松散～稍密，厚1.2m～2.8m，平均2m。

（5）粉質粘土：灰黃、褐黃色，主要組分為粘土，飽和，可塑～硬塑，厚0.9m～7.6m，平均3.54m。

（6）淤泥質土：灰黑色，一般含少量石英砂及貝殼碎片，飽和，流塑，厚1.5m～12.0m，平均6.04m。

（7）中砂：灰黑色，連續性好，主要組分為石英質砂，含10%～15%粘粒，分選性較差，飽和，松散～稍密，厚1.2m～14.4m，平均4.90m。

（8）粉質粘土：灰黃、褐黃色，主要組分為粘土，飽和，可塑～硬塑，厚1.3m～13.9m，平均6.07m。

（9）淤泥質土：灰黑色，一般含少量石英砂及貝殼碎片，飽和，流塑，厚1.2m～7.0m，平均3.77m。

（10）礫砂：灰黑色，連續性好，主要組分為石英質礫砂，含5-15%粘粒，礫砂呈次棱角狀，分選性較差，飽和，稍密～中密，厚26.2m～44.8m，平均34.01m。

（11）粉質粘土：灰黃、褐黃色，主要組分為粘土，飽和，可塑～硬塑，厚2.7m～3.1m，平均2.97m。

（12）全風化花崗巖：灰白色，巖芯呈土柱狀，平均厚4.48m。

（13）強風化花崗巖：灰白色，巖芯呈半巖半土狀，平均厚5.76m。

3.區域水文地質特征

3.1地下水類型及賦存狀態

按地下水賦水介質劃分：場區地下水類型按賦存介質條件可分為孔隙水、裂隙水。孔隙水主要賦存于人工回填的素填土（層1）、沖填土（層2），海陸交互相沉積的中砂（層7），沖積相的礫砂（層10）以及全風化花崗巖（層12）孔隙中；裂隙水主要賦存于強風化及其以下花崗巖風化（構造）裂隙中。

按地下水是否承壓劃分：場區地下水分為上層滯水及承壓水。上層滯水主要賦存于人工回填的素填土（層1）和沖填土（層2）中；承壓水賦存于海陸交互相沉積的中砂（層7）、沖積相的礫砂（層10）以及全風化花崗巖（層12）孔隙中；裂隙水賦存于強風化及其以下花崗巖，屬承壓水。

3.2地下水位

勘察期間場區混合地下水位埋深為0.2m～1.5m，平均0.74m，標高為1.95m～2.74m。據《珠海區域地質綜合調查報告》（1：5萬）資料，場區上層滯水隨季節性變化較大，承壓水隨季節性變化較小。

3.3地下水補、逕、排情況

3.3.1地下水的補給

①大氣降雨滲入補給

本區雨量充沛，是地下水主要補給來源。由4月份進入雨季，其中6～8月為高峰期，至10月結束，11月至次年3月為枯水期，降雨是控制地下水水量的主要因素。

②地表水滲入補給

本區分布有磨刀門水道、馬騮洲水道，豐水期河水位上漲，使河水位高于地下水位，河水補給地下水；枯水期河流水位下降，使河水位低于地下水位，河流成為地下水排泄場所。但由于本區地表普遍分布一層弱透水的淤泥、淤泥粉細砂，對地表水補給地下水起阻礙作用，限制了地表水對地下水的補給量。

3.3.2地下水的逕流和排泄

本區地表坡度小，多為弱透水層覆蓋，地下逕流速度慢，特別垂直循環非常緩慢，水平逕流稍強，最后向海或河口下流地帶排泄。砂堤、砂地分布地帶，地下水垂直及水平循環都比較迅速。本區蒸發強烈，平原區地下水位埋深淺，地下水通過地表蒸發和植物蒸騰的量也是不可忽略的。

4.砂層的水文地質特征

4.1化學分析及腐蝕性評價

4.1.1化學分析結果詳見表1

4.2抽水試驗概況及記錄

本次抽水試驗分單井和群井分別進行試驗，抽水層位為中砂層（層7）和礫砂層（層10），其中以中砂層為降水目標層的試驗井3口，以礫砂層為降水目標層的試驗井1口，同時設置了5個觀測井，相鄰井間距約為20m。

為獲取準確的水文地質參數和分析砂層與上部含水層的水力聯系，單井抽水試驗不少于2口觀測井；群井抽水試驗設置承壓含水層及其上部土層的水位觀測井，布置原則如下：群井合圍中心范圍布置中砂層、礫砂層水位觀測井，群井合圍外側間隔布置不少于3口礫砂層觀測井，觀測井數量確保能夠反映承壓水頭降深和試驗區外水力坡降情況。

抽水設備采用2200w.10m3/h潛水水泵，抽水井水位測量采用地下水位記錄儀，觀測孔水位測量采用地下水位尺，流量采用流量表測定。（抽水試驗結果詳見上頁表3）

4.3穩定水位及承壓水頭

中砂層（層7）穩定水位埋深為4.70m～5.20m（標高-1.39m～-1.03m），平均4.87m，含水層頂標高為-28.82m～29.69m，算得中砂層的承壓水頭為27.79m～28.30m；礫砂層（層10）穩定水位埋深為4.57m～5.28m（標高-1.69m～-0.93m），平均4.86m，含水層頂標高為-42.19m～40.28m，算得礫砂層的承壓水頭為39.35m～10.52m。

4.4水文地質參數

中砂層（層7）的滲透系數按承壓水完整孔穩定流有一個觀測孔的計算公式確定；礫砂層（層10）的滲透系數分兩種情況進行計算：單孔試驗按承壓水非完整孔穩定流有兩個觀測孔的計算公式確定，群孔試驗按無界承壓含水層干擾孔群流量相等的三個非完整孔的計算公式確定。影響半徑按集哈爾經驗公式確定。（計算所得的水文地質參數詳見上頁表4）

4.5水文地質條件評價

4.5.1砂層富水性評價

評價含水層富水性鉆孔用水量以Φ91口徑抽水水位下降10m為準。其他口徑抽水孔換算公式：

4.5.2砂層與上層滯水水力聯系分析

上層滯水主要賦存于素填土及沖填土中，上層滯水含水層底板標高7.28m～0.75m。場地第一層砂層承壓水頂板標高38.59m～-21.07m，與上部上層滯水分布一連續的淤泥層、淤泥質土層及不連續分布的粉質粘土層，該層厚度普遍大于22m。場地內上層滯水與中砂層（層7）、礫砂層（層10）內承壓水間無水力聯系。

4.5.3中砂層與礫砂層水力聯系分析

中砂層（層7）底板與礫砂層（層10）部分區域存在粘土層隔斷，但場地大部分區域中砂層承壓含水層和礫砂層承壓含水層相連通；同時，本場地在進行詳勘及樁基礎超前鉆探過程中，對已完成的鉆孔未進行封孔處理，使得中砂層與礫砂層亦存在較好的水力聯系。

中砂層進行單井抽水試驗過程中，觀測其周邊的礫砂層抽水試驗孔水位均有下降；礫砂層進行單井及群井抽水試驗過程中，觀測其周邊的中砂層抽水試驗孔水位亦有下降。另外，兩層地下水物理、化學性質十分相似。中砂層與礫砂層存在較好的水力聯系。

4.5.4礫砂層與基巖裂隙水水力聯系分析

根據場內勘察資料，礫砂層（層10）下臥的全風化花崗巖及強風化花崗巖含水特征為很濕，且厚度不大，并且場地基巖破碎。綜合判斷礫砂層地下水與基巖裂隙水水力聯系密切。