地下水水文地質(zhì)鉆、物探與水文地質(zhì)試驗(yàn)技術(shù)

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1、第四篇地下水水文地質(zhì)鉆物探與水文地質(zhì)試驗(yàn)技術(shù)第一章水文鉆探和水文地質(zhì)物探地下水資源調(diào)查中采用的勘探工程包括鉆探坑探槽探和物探等但最主要的是水文鉆探按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水文地質(zhì)鉆探稱水文鉆探第一節(jié)水文鉆探的基本任務(wù)一水文鉆探工作的重要性水文鉆探是直接探明地下水的一種最重要最可靠的勘探手段是進(jìn)行各種水文地質(zhì)試驗(yàn)的必備工程也是對(duì)地下水資源調(diào)查水文地質(zhì)物探成果所作地質(zhì)結(jié)論的檢驗(yàn)方法隨著地下水資源調(diào)查階段的深入水文鉆探工作量在整個(gè)勘察工作中占有越來(lái)越重要的地位水文鉆探由于其設(shè)備繁重成本昂貴施工技術(shù)復(fù)雜且工期長(zhǎng)對(duì)整個(gè)勘察的完成及勘察項(xiàng)目的投資均起決定性作用二水文鉆探工作的基本任務(wù)對(duì)于不同的地下水資源調(diào)查任務(wù)

2、或同一勘察任務(wù)的不同勘察階段水文鉆探的具體任務(wù)雖有差別但其基本的任務(wù)是相同的1揭露含水層探明含水層的埋藏深度厚度巖性和水頭壓力查明含水層之間的水力聯(lián)系2借助鉆孔進(jìn)行各種水文地質(zhì)試驗(yàn)確定含水層富水性和各種水文地質(zhì)參數(shù)3通過鉆孔或在鉆進(jìn)過程中采集水樣巖土樣確定含水層的水質(zhì)水溫和測(cè)定巖土的物理力學(xué)和水理性質(zhì)4利用鉆孔監(jiān)測(cè)地下水動(dòng)態(tài)或?qū)@孔作為供水井373第二節(jié)水文鉆探的技術(shù)要求一水文鉆孔的結(jié)構(gòu)和鉆孔設(shè)計(jì)一水文鉆孔結(jié)構(gòu)及鉆進(jìn)方法的特點(diǎn)水文鉆孔的結(jié)構(gòu)比一般地質(zhì)鉆孔要復(fù)雜因?yàn)樗你@探的任務(wù)不僅是取出巖芯探明地層剖面還必須取得許多水文地質(zhì)數(shù)據(jù)或?qū)⒕妆Ａ粝聛?lái)作為供水井或地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)井長(zhǎng)期使用為了實(shí)

3、現(xiàn)上述多種功用對(duì)水文鉆孔的結(jié)構(gòu)和鉆進(jìn)方法就有較多的要求1鉆孔的直徑口徑較大一般地質(zhì)勘探孔的主要任務(wù)是取巖芯故口徑較小直徑一般小于150mm水文鉆孔除了滿足取巖芯的要求外還必須滿足抽水試驗(yàn)或作為生產(chǎn)井取水的要求為保證抽出更多的水和便于下入水泵當(dāng)前水文鉆孔或水井的直徑一般約為300500mm最大孔徑可達(dá)1000mm或更大2鉆孔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜水文鉆孔為了分層取得不同深度含水層的水質(zhì)水量及動(dòng)態(tài)資料或?yàn)樽柚狗情_采層以外含水層中的劣質(zhì)地下水進(jìn)入水井之中常需對(duì)揭露的各個(gè)含水層采取分層止水的隔離措施變徑下管止水則是最有效的隔離方法圖11有時(shí)為減輕隨鉆進(jìn)深度增加而加大的鉆機(jī)荷載或?yàn)楣?jié)省井壁管材也需變徑3為了

4、保證地下水順利地進(jìn)入鉆孔水井同時(shí)又能阻止含水層中的細(xì)顆粒物質(zhì)進(jìn)入鉆孔或防止塌孔在鉆孔揭露的含水層段常需下入復(fù)雜的濾水裝置即過濾器而對(duì)井壁與井管之間的非含水層段則需用黏土水泥等止水材料進(jìn)行封堵以阻止地表污水或開采含水層以外的劣質(zhì)地下水沿孔壁和井管之間的空隙流入開采含水層中因此水文鉆孔的結(jié)構(gòu)是比較復(fù)雜的圖114為了防止鉆進(jìn)時(shí)所用的泥漿即沖洗液堵塞含水層而影響水井的出水量對(duì)水文鉆孔鉆進(jìn)時(shí)所用的沖洗液質(zhì)量密度稠度等有嚴(yán)格要求一般要求盡量用清水鉆進(jìn)在砂礫石含水層鉆進(jìn)時(shí)泥漿黏度要求為1825s在鉆進(jìn)結(jié)束后必須認(rèn)真地進(jìn)行洗井工作對(duì)城市生活和工業(yè)用水井正常運(yùn)行時(shí)的井水含砂量要求小于百萬(wàn)分之一而農(nóng)業(yè)灌溉

5、水井則應(yīng)小于五十萬(wàn)分之一5為保證水泵順利下入井中并長(zhǎng)期安全地工作對(duì)水文鉆孔特別是將用于供水的井一般要求孔身斜度每深100m小于1374二水文鉆孔的設(shè)計(jì)在鉆探任務(wù)確定之后技術(shù)人員的重要任務(wù)之一就是編制水文鉆孔的設(shè)計(jì)書它是鉆孔施工的依據(jù)鉆孔設(shè)計(jì)書的內(nèi)容包括1孔深水文鉆孔的深度應(yīng)根據(jù)鉆探任務(wù)來(lái)確定一般要求揭露或打穿主要含水層圖11水井結(jié)構(gòu)圖2開孔終孔的直徑及孔身變徑位置開孔直徑在松散巖層中一般應(yīng)大于450mm在堅(jiān)硬巖石中應(yīng)大于290mm為簡(jiǎn)化水井結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能采用一徑到底當(dāng)不得不變徑時(shí)井孔直徑大小應(yīng)依據(jù)取水泵型號(hào)確定3不同口徑井管的下置深度及所選用的井管材料4鉆孔中止水段的位置和止水方法5過濾

6、器的類型和過濾器下置深度6對(duì)水井中的非開采含水層段提出井壁與井管間隙的回填封堵段的位置使用材料及要求7鉆進(jìn)方法及技術(shù)要求包括對(duì)沖洗液質(zhì)量巖芯采取率巖土水樣采集洗孔及孔斜等的要求以及對(duì)觀測(cè)和編錄方面的技術(shù)要求設(shè)計(jì)書應(yīng)附有設(shè)計(jì)鉆孔的地層巖性剖面井孔結(jié)構(gòu)剖面和鉆孔平面位置圖375二鉆進(jìn)過程中的水文地質(zhì)觀測(cè)工作為獲得各種水文地質(zhì)資料除在終孔后進(jìn)行物探測(cè)井和抽水試驗(yàn)外核心的工作就是在鉆進(jìn)過程中進(jìn)行水文地質(zhì)觀測(cè)一在鉆進(jìn)過程中水文地質(zhì)觀測(cè)的主要項(xiàng)目1觀測(cè)沖洗液的消耗量及其顏色稠度等特性的變化記錄其增減變化量及位置2鉆孔中水位的變化當(dāng)發(fā)現(xiàn)含水層時(shí)要測(cè)定初見水位和天然穩(wěn)定水位3及時(shí)描述巖芯統(tǒng)計(jì)巖芯采取率

7、測(cè)量其裂隙率或巖溶率4測(cè)量鉆孔的水溫變化及其位置5觀測(cè)和記錄鉆孔的涌水涌砂涌氣現(xiàn)象及其起止深度和數(shù)量6觀測(cè)和記錄鉆進(jìn)速度孔底壓力及鉆具突然下落掉鉆孔壁坍塌縮徑等現(xiàn)象和其深度7按鉆孔設(shè)計(jì)書的要求及時(shí)采集水氣巖土樣品8在鉆進(jìn)工作結(jié)束后按要求進(jìn)行綜合性的水文地質(zhì)物探測(cè)井工作對(duì)以上在鉆井過程中觀測(cè)到的水文地質(zhì)觀測(cè)數(shù)據(jù)和重要現(xiàn)象均要求反映在終孔后編制的水文鉆孔綜合成果圖表中如圖12所示略本圖表還包括在該孔中完成的試實(shí)驗(yàn)分析等資料完成各項(xiàng)任務(wù)的水文鉆孔應(yīng)嚴(yán)