基坑工程勘查抽水試驗水文地質參數計算探討

李 強

(天津市地質工程勘察院，天津 300191)

1 工程概況

擬建物為一棟60層辦公樓，4層地下室，基坑開挖深度約18m。

2 場地含水層的劃分及特征

場地埋深32 m深度范圍內，地基土主要由一個潛水含水層、一個弱透水層和一個半承壓含水層組成。

1)潛水含水層。

底板埋深15．30 m。主要指全新統海相沉積層(Q2m4)粉土及粉粒含量較高的粉質粘土。

2)弱透水層。

頂板埋深為15．30 m，底板埋深為25．00m。全新統下組湖沼相沉積層(Q1h4)、陸相沖積層(Q1al4)粉質粘土和上更新統第五組陸相沖積層(Qeal3)粉質粘土。為潛水含水層與半承壓含水層的相對隔水層。

3)半承壓含水層。

頂板埋深為25．00 m，底板埋深為31．60 m，厚度6．60 m。上更新統第五組陸相沖積層(Qeal3)粉砂。

3 井身結構及井位布置

井身結構參數見表1。其中，1號井為抽水井，2號井和3號井為觀測井，三口井呈直線布置，1號井與2號井之間的距離為11．7 m，2號井與3號井之間的距離為18．1 m。

表1 井身結構參數表

4 求參方法及結果

4．1 求參方法

半承壓含水層及其頂部弱透水層水文地質參數計算，采用無界半承壓含水層(不考慮透水層儲水系數)中完整井抽水計算含水層參數，利用觀測孔的資料，采用“半對數拐點法”。

半承壓含水層完整井非穩定流抽水(存在越流量)，當抽水時間較長，對觀測孔s—lg t曲線進行外推確定最大降深smax，確定拐點si=smax/2，則有:

圖1 半承壓含水層抽水試驗大降深2號井s—lg t曲線

圖2 半承壓含水層抽水試驗大降深3號井s—lg t曲線

圖3 半承壓含水層抽水試驗中降深2號井s—lg t曲線

圖4 半承壓含水層抽水試驗中降深3號井s—lg t曲線

其中，T為導水系數，m2/d;Q為抽水流量，m3/d;ii為拐點處斜率;S為釋水系數;ti為拐點處時間，d;r為觀測孔至抽水井距離，m;B為越流因數，m;k'/M'為越流系數，1/d;k'為弱透水層垂向滲透系數，m/d。

4．2 計算結果

采用三次降深2號觀測井和3號觀測井的s—lg t曲線進行計算，如圖1～圖6所示。具體計算結果見表2。

圖5 半承壓含水層抽水試驗小降深2號井s—lg t曲線

圖6 半承壓含水層抽水試驗小降深3號井s—lg t曲線

表2 半承壓含水層及弱透水層求參結果表

5 結語

1)本次試驗的半承壓含水層，巖性以粉砂為主。根據抽水試驗計算結果，經綜合分析，推薦使用參數見表3。

表3 半承壓含水層推薦使用參數表

2)半承壓含水層頂板弱透水層巖性為粉質粘土。根據抽水試驗計算結果，該弱透水層垂直滲透系數為2．23×10－3m/d～17．66×10－3m/d，由于受弱透水層巖性差異影響，經綜合分析，推薦使用垂直滲透系數為:k'=8．992 ×10－3m/d。

［1］姚天強，石振華．基坑降水手冊［M］．北京:中國建筑工業出版社，2010．

［2］周 磊，海 琴．淤泥質深基坑降水設計與施工［J］．山西建筑，2011，37(7):67-68．