基于抽水試驗判別土層的透水性

2018-09-27 07:26:18陳海軍施發劍

山西建筑 2018年24期

陳海軍劉廷施發劍

(中煤科工集團南京設計研究院有限公司，江蘇南京 210031)

0 引言

隨著大中城市的發展，城市土地的短缺與人口的增長逐步矛盾，為了解決這一矛盾，越來越多的城市進行地下工程的建設，例如高層建筑的基坑工程，地下停車場建設工程，地鐵建設工程等等，與此建設的同時，基坑涌突水，道路地面塌陷等等問題就會出現[1]，因此，判別土層的透水性工作尤為重要，它是確定基坑降水設計的重要依據。

近年來，城市的軌道交通建設尤其以地鐵建設甚多，本文就以南京地鐵七號線莫愁湖站為例，選取莫愁湖站的一口試驗井進行潛水穩定流完整井抽水試驗，通過觀測，記錄，整理資料，通過潛水穩定流完整井公式計算出滲透系數，再根據《城市軌道交通巖土工程勘察規范》中對透水性的劃分，得出該土層的透水性類別，從而為基坑降水設計方案提供依據，為安全施工做好鋪墊。

1 工程概況

南京地鐵七號線莫愁湖站位于南京市建鄴區莫愁湖公園東側，與二號線莫愁湖站通道換乘。擬建車站為地下3層島式，車站外包尺寸長約168.00 m，外包總寬22.10 m。南北兩端均設有盾構始發井。車站站位處地面標高6.39 m～7.37 m，設計軌頂標高-24.00 m。基底埋深約33.19 m。擬采用明挖法施工，地下連續墻加內支撐支護，車站圍護結構均入巖隔斷承壓水層。

2 工程地質條件

莫愁湖站場地處于長江漫灘區，地基土分布總體較為穩定。覆蓋層淺部為①層填土，厚度2.5 m～6.2 m，松散～稍密狀態，工程地質性質差；②-1b2-3層粉質粘土、粘土可塑～軟塑狀，一般自上向下漸軟，該層易受人類活動影響缺失；②-2b4淤泥質粉質粘土流塑狀，高壓縮性，工程地質性質差，該層場區分布穩定；②-2c2-3層粉土夾粉砂透鏡體狀分布，該層夾粘性土薄層，土質不純；②-3b3-4層粉質粘土、淤泥質粉質粘土層中粉土夾層發育，水平層理發育，該層局部缺失；②-3d2-3層粉砂稍密～中密狀，但厚度變化較大，中壓縮性，工程地質性質一般；②-4d2層粉砂呈中密局部密實狀態，中壓縮性，強度較高；②-4b3-4+d層粉質粘土夾粉砂普遍分布，但厚度、層頂埋深有一定變化；②-5d1層粉細砂普遍分布，強度較高，工程地質性質良好；②-5e層中粗砂混卵礫石普遍分布，該層強度較高，工程地質性質良好。車站基巖為白堊系浦口組泥巖、砂質泥巖，工程地質性質良好。

3 水文地質條件

3.1 地表水

擬建車站南距莫愁湖約12 m，莫愁湖水域面積約0.37 km2，莫愁湖湖底標高4.38 m，勘察期間實測水面標高5.17 m。

3.2 地下水

該場地地下水的類型主要有上部松散層中孔隙潛水、孔隙承壓水和基巖風化帶裂隙水三類。場地潛水主要賦存于①層填土、新近沉積粘性土層中。場地承壓水含水層組為②-2c2-3層粉土夾粉砂、②-3d2-3層粉砂與下伏②-4b3-4+d層粉質粘土夾粉砂、②-4d2層粉砂、②-5d1層粉細砂、②-5e層中粗砂混卵礫石層。場地基巖主要為砂質泥巖，由于場地基巖埋藏較深，因此基巖裂隙水對擬建工程實際影響較小。

4 抽水試驗

4.1 抽水試驗概況

本次試驗在莫愁湖公園內布設1口抽水試驗井D7S10W1，本次試驗采用穩定流抽水試驗方法測試含水層的滲透系數，試驗孔深為62.0 m，濾管長度18.6 m。根據設計方案，恢復試驗主要采用穩定流完整井恢復試驗，試驗深度范圍是41.20 m～59.80 m的砂土層(②-4d2,②-5d1,②-5e)，恢復試驗水位觀測方法如下：

1)靜止水位觀測。

抽水井下入水泵抽水后每間隔0.5 h后測一次水位，連續8 h測得水位變化不超過2 cm作為靜止水位。

2)動水位觀測。

開泵后抽水井中的水位觀測時間為：5 min，10 min，15 min，20 min，25 min，30 min各測一次，以后每隔30 min或60 min測一次。抽水試驗井的水位測量應讀到厘米，水位量測用電水位計。

3)抽水水量觀測。

采用流量表讀數。流量觀測次數與地下水位觀測同步。在整個抽水試驗的過程中，抽水井的出水量應保持常量，在正式抽水之前，進行試抽水，同時選取合適的水泵，以保證抽水井的水位不致被抽干或沒有明顯的水位降，盡量減小流量的變化。

4)恢復水位觀測。

停止抽水后，應觀測恢復水位，觀測頻率與抽水時頻率一致，直到穩定。

5)抽水試驗時，水位下降的次數宜為3次，其中最大下降值可接近孔內的設計動水位，其余2次下降值宜分別為最大下降值的1/3和2/3。