摘要：在各種水利設(shè)施的工程地質(zhì)勘察中，因地制宜采用原位測試試驗(yàn)，與鉆探相結(jié)合，能更好的達(dá)到勘察目的，更直觀地反映地質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)并排除工程中存在的安全隱患。

關(guān)鍵詞：注水試驗(yàn);應(yīng)用;分析

Abstract: in all kinds of water conservancy facilities of the engineering geological investigation in, adjust measures to local conditions using in situ test test, and drilling, combining can better to achieve purpose survey, more directly reflected the geologic condition, find and remove the safe hidden trouble that exist in the project.

Keywords: water injection test; Application; analysis

中圖分類號(hào)： P624 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1工程概況

河北省廊坊市香河縣土門樓泄洪閘，座落于青龍灣減河口下游800米處，于1974年5月建成使用，為大(2)型蓄水閘，閘室總寬109米，過水孔數(shù)10孔，設(shè)計(jì)流量1330立方米/秒。

土門樓泄洪閘運(yùn)營36年，老化損壞嚴(yán)重，相關(guān)部門對其展開安全鑒定工作，工程地質(zhì)勘察過程中為查明地層滲漏情況，采用了鉆探與注水試驗(yàn)相結(jié)合的方法。

2工程地質(zhì)條件

該工程地處華北平原，地貌單元為沖積平原地貌。本區(qū)地處半濕潤、半干旱地區(qū)，具有我國北方大陸性季風(fēng)氣候，場區(qū)地形相對高差較大。

根據(jù)勘察鉆探結(jié)果，閘基持力層為細(xì)砂，河底處該層松散，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)擊數(shù)低�，F(xiàn)場踏勘時(shí)，消力池下游側(cè)混凝土板有多條裂縫，且多處有涌水冒砂跡象。初步預(yù)計(jì)閘板下存在滲漏脫空現(xiàn)象。

根據(jù)鉆探成果，場地地地層情況如下(詳見圖1)：

1層素填土(Qml)：褐黃色，以細(xì)砂、砂壤土為主，土質(zhì)不均，厚度0.30～4.50m。

2層細(xì)砂(Q4al)：褐黃色，稍密～中密,以石英、長石為主，含云母碎屑，顆粒級(jí)配不良，厚度2.50～5.80m。

2-1層砂壤土(Q4al)：褐黃色，濕，稍密～中密, 含云母碎屑，見銹染，該層呈透鏡體分布，揭露厚度0.70～2.40m。

3層中細(xì)砂(Q4al)：灰色，稍密～中密，河床底部局部松散，以石英、長石為主，含云母碎屑，顆粒級(jí)配不良，厚度3.00～5.40m。

3-1層壤土(Q4al)：灰色，軟塑～可塑，高壓縮性，韌性中等，切面稍有光澤，含有機(jī)質(zhì)，混砂粒，該層呈透鏡體分布，揭露厚度0.80～1.60m。

4層細(xì)砂(Q4al)：灰色，中密,以石英、長石為主，含云母碎屑，顆粒級(jí)配不良，厚度:0.80～6.30m。

4-1層壤土(Q4al)：灰色，軟塑～可塑，中壓縮性，韌性中等，切面稍有光澤，含有機(jī)質(zhì)，混砂粒。該層呈透鏡體分布，揭露厚度1.90～2.90m。

5層壤土(Q4al)：灰色，軟塑～可塑，中壓縮性，韌性中等，切面稍有光澤，含有機(jī)質(zhì)，厚度2.20～4.20m。

6層壤土(Q4al)：黃褐色，軟塑～可塑，中壓縮性，韌性中等，切面稍有光澤，見銹染，厚度3.20～3.70m。

7層壤土(Q4al)：灰色，軟塑～可塑，中壓縮性，韌性中等，切面稍有光澤，含有機(jī)質(zhì)，夾砂壤土及粘土薄層，厚度2.10～2.70m。

8層細(xì)砂(Q4al)：灰色，中密，以石英、長石為主，含云母碎屑，厚度1.20～1.50m。

9層壤土(Q4al)：灰色，軟塑～可塑，中壓縮性,韌性中等，切面稍有光澤，含有機(jī)質(zhì)，夾砂壤土及粘土、細(xì)砂薄層，該層未穿透。

圖1 工程地質(zhì)剖面圖

3注水試驗(yàn)及分析評(píng)價(jià)

根據(jù)工程地質(zhì)條件，閘基持力層為細(xì)砂，且狀態(tài)松散，鉆探取原狀土樣做滲透試驗(yàn)相當(dāng)困難，而鉆孔注水試驗(yàn)方法具有原位測試、不擾動(dòng)巖土及操作簡便等特點(diǎn)，所以借用堤上和河底的鉆探鉆孔，采取現(xiàn)場注水試驗(yàn)。

3.1注水試驗(yàn)

本次試驗(yàn)方法采用常水頭鉆孔注水試驗(yàn)法，下套管至閘基持力層細(xì)砂，采用孔底進(jìn)水，連續(xù)往鉆孔內(nèi)注水，并使水頭抬高保持一定，測得穩(wěn)定時(shí)的注水流量，最后按不同條件下的相應(yīng)計(jì)算公式求解巖土滲透系數(shù)值。選用公式求解時(shí)尤其注意，應(yīng)以《水利水電工程注水試驗(yàn)規(guī)程(SL345-2007)》注明的試驗(yàn)條件及地層條件來選用計(jì)算公式。

堤上和河底的鉆探鉆孔均進(jìn)行了注水試驗(yàn)，目的是獲得閘底板和河堤下同一地層的滲透性狀，結(jié)合搜集的原有相關(guān)資料來分析工程運(yùn)行幾十年前后的變化情況�，F(xiàn)場試驗(yàn)完成后，在室內(nèi)對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析整理統(tǒng)計(jì)，繪制了相關(guān)圖表以直觀反映測試成果。以下僅列舉河底一孔的注水試驗(yàn)相關(guān)圖表。

河底孔單次注水量與注水時(shí)間的關(guān)系見圖2

圖2

河底孔滲透系數(shù)與注水時(shí)間的關(guān)系見圖3

圖3

本次注水試驗(yàn)結(jié)果：河堤鉆孔中該層細(xì)砂的滲透系數(shù)約為1.3E-2cm/s，河底鉆孔中為3.8E-2cm/s～4.3E-2cm/s。

3.2分析評(píng)價(jià)

土門樓泄洪閘修建前河底該層細(xì)砂的滲透系數(shù)為1.02E-3cm/s～1.40E-2cm/s，平均值4.63E-3cm/s(取自1973年7月北京市水利勘測設(shè)計(jì)處、水利部第十三工程局編寫的《土門樓泄洪閘工程初步設(shè)計(jì)》)。

本次注水試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)顯示，該層細(xì)砂中河底處滲透系數(shù)比河堤處較大，與鉆探情況相吻合。再與修建前資料相比，河堤處該層細(xì)砂的滲透系數(shù)與修建前相近，而河底處則較大，也明顯表明了該泄洪閘在三十多年的工作運(yùn)營中，閘底板附近的細(xì)砂層在上下游水位差壓力下，局部出現(xiàn)了滲漏，使得該砂層在河底處變得相對松散，如果在汛期更容易出現(xiàn)安全隱患。

4結(jié)語

可見鉆孔注水試驗(yàn)確實(shí)是一種簡便、直觀、準(zhǔn)確的原位測試方法，在工程地質(zhì)勘察中多運(yùn)用一些現(xiàn)場原位試驗(yàn)，能更加準(zhǔn)確地反映工程地質(zhì)情況，早日發(fā)現(xiàn)并排除工程中存在的安全隱患。

參考文獻(xiàn)：

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[3]王大純，張人權(quán)等. 水文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M]. 北京：地質(zhì)出版社，1995.

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