横琴口岸砂层的水文地质特征分析

陈开明

摘要：本文介绍了横琴口岸区域砂层的水文地质特征。通过地质钻探，承压含水层稳定水文测定、承压水头计算，单井及群井抽水试验，化学分析等水文地质勘察手段，基本查明了中砂层和砾砂层两层承压水层的水文地质参数，可作为片区项目规划论证的参考和比较。

关键词：横琴口岸；砂层；承压水；水文地质特征

1.前言

横琴口岸场地地处横琴新区中心沟东部，靠近马骝洲水道，地面标高约为3.2m。按照该区的工程规划设计现状，片区内普遍拟建3～4层地下室，基坑深度一般为16m～22m，基坑开挖往往要穿越砂1～2层砂层。摸清砂层的水文地质特征，对基坑开挖、降水、止水及坑底突涌稳定性分析等都至关重要。

2.岩土体分层概况

场区的岩土体分层情况如下：

（1）素填土：浅灰、灰黄色，主要由花岗岩风化土新近回填而成，湿，欠压实。厚0.4m～4.5m，平均1.77m。

（2）冲填土：灰黄、浅灰色，为粉细砂冲填而成，底部含较多淤泥质粘土，湿，松散，厚0.8m～8.9m，平均3.29m。

（3）淤泥：浅灰、深灰色，含少量粉细砂，质较纯，饱和，流塑，厚10.8m～22.3m，平均16.21m。

（4）中砂：灰黑色，呈透镜体，主要组分为石英质中砂，分选性较差，饱和，松散～稍密，厚1.2m～2.8m，平均2m。

（5）粉质粘土：灰黄、褐黄色，主要组分为粘土，饱和，可塑～硬塑，厚0.9m～7.6m，平均3.54m。

（6）淤泥质土：灰黑色，一般含少量石英砂及贝壳碎片，饱和，流塑，厚1.5m～12.0m，平均6.04m。

（7）中砂：灰黑色，连续性好，主要组分为石英质砂，含10%～15%粘粒，分选性较差，饱和，松散～稍密，厚1.2m～14.4m，平均4.90m。

（8）粉质粘土：灰黄、褐黄色，主要组分为粘土，饱和，可塑～硬塑，厚1.3m～13.9m，平均6.07m。

（9）淤泥质土：灰黑色，一般含少量石英砂及贝壳碎片，饱和，流塑，厚1.2m～7.0m，平均3.77m。

（10）砾砂：灰黑色，连续性好，主要组分为石英质砾砂，含5-15%粘粒，砾砂呈次棱角状，分选性较差，饱和，稍密～中密，厚26.2m～44.8m，平均34.01m。

（11）粉质粘土：灰黄、褐黄色，主要组分为粘土，饱和，可塑～硬塑，厚2.7m～3.1m，平均2.97m。

（12）全风化花岗岩：灰白色，岩芯呈土柱状，平均厚4.48m。

（13）强风化花岗岩：灰白色，岩芯呈半岩半土状，平均厚5.76m。

3.区域水文地质特征

3.1地下水类型及赋存状态

按地下水赋水介质划分：场区地下水类型按赋存介质条件可分为孔隙水、裂隙水。孔隙水主要赋存于人工回填的素填土（层1）、冲填土（层2），海陆交互相沉积的中砂（层7），冲积相的砾砂（层10）以及全风化花岗岩（层12）孔隙中；裂隙水主要赋存于强风化及其以下花岗岩风化（构造）裂隙中。

按地下水是否承压划分：场区地下水分为上层滞水及承压水。上层滞水主要赋存于人工回填的素填土（层1）和冲填土（层2）中；承压水赋存于海陆交互相沉积的中砂（层7）、冲积相的砾砂（层10）以及全风化花岗岩（层12）孔隙中；裂隙水赋存于强风化及其以下花岗岩，属承压水。

3.2地下水位

勘察期间场区混合地下水位埋深为0.2m～1.5m，平均0.74m，标高为1.95m～2.74m。据《珠海区域地质综合调查报告》（1：5万）资料，场区上层滞水随季节性变化较大，承压水随季节性变化较小。

3.3地下水补、迳、排情况

3.3.1地下水的补给

①大气降雨渗入补给

本区雨量充沛，是地下水主要补给来源。由4月份进入雨季，其中6～8月为高峰期，至10月结束，11月至次年3月为枯水期，降雨是控制地下水水量的主要因素。

②地表水渗入补给

本区分布有磨刀门水道、马骝洲水道，丰水期河水位上涨，使河水位高于地下水位，河水补给地下水；枯水期河流水位下降，使河水位低于地下水位，河流成为地下水排泄场所。但由于本区地表普遍分布一层弱透水的淤泥、淤泥粉细砂，对地表水补给地下水起阻碍作用，限制了地表水对地下水的补给量。

3.3.2地下水的迳流和排泄

本区地表坡度小，多为弱透水层覆盖，地下迳流速度慢，特别垂直循环非常缓慢，水平迳流稍强，最后向海或河口下流地带排泄。砂堤、砂地分布地带，地下水垂直及水平循环都比较迅速。本区蒸发强烈，平原区地下水位埋深浅，地下水通过地表蒸发和植物蒸腾的量也是不可忽略的。

4.砂层的水文地质特征

4.1化学分析及腐蚀性评价

4.1.1化学分析结果详见表1

4.2抽水试验概况及记录

本次抽水试验分单井和群井分别进行试验，抽水层位为中砂层（层7）和砾砂层（层10），其中以中砂层为降水目标层的试验井3口，以砾砂层为降水目标层的试验井1口，同时设置了5个观测井，相邻井间距约为20m。

为获取准确的水文地质参数和分析砂层与上部含水层的水力联系，单井抽水试验不少于2口观测井；群井抽水试验设置承压含水层及其上部土层的水位观测井，布置原则如下：群井合围中心范围布置中砂层、砾砂层水位观测井，群井合围外侧间隔布置不少于3口砾砂层观测井，观测井数量确保能够反映承压水头降深和试验区外水力坡降情况。

抽水设备采用2200w.10m3/h潜水水泵，抽水井水位测量采用地下水位记录仪，观测孔水位测量采用地下水位尺，流量采用流量表测定。（抽水试验结果详见上页表3）

4.3稳定水位及承压水头

中砂层（层7）稳定水位埋深为4.70m～5.20m（标高-1.39m～-1.03m），平均4.87m，含水层顶标高为-28.82m～29.69m，算得中砂层的承压水头为27.79m～28.30m；砾砂层（层10）稳定水位埋深为4.57m～5.28m（标高-1.69m～-0.93m），平均4.86m，含水层顶标高为-42.19m～40.28m，算得砾砂层的承压水头为39.35m～10.52m。

4.4水文地质参数

中砂层（层7）的渗透系数按承压水完整孔稳定流有一个观测孔的计算公式确定；砾砂层（层10）的渗透系数分两种情况进行计算：单孔试验按承压水非完整孔稳定流有两个观测孔的计算公式确定，群孔试验按无界承压含水层干扰孔群流量相等的三个非完整孔的计算公式确定。影响半径按集哈尔经验公式确定。（计算所得的水文地质参数详见上页表4）

4.5水文地质条件评价

4.5.1砂层富水性评价

评价含水层富水性钻孔用水量以Φ91口径抽水水位下降10m为准。其他口径抽水孔换算公式：

4.5.2砂层与上层滞水水力联系分析

上层滞水主要赋存于素填土及冲填土中，上层滞水含水层底板标高7.28m～0.75m。场地第一层砂层承压水顶板标高38.59m～-21.07m，与上部上层滞水分布一连续的淤泥层、淤泥质土层及不连续分布的粉质粘土层，该层厚度普遍大于22m。场地内上层滞水与中砂层（层7）、砾砂层（层10）内承压水间无水力联系。

4.5.3中砂层与砾砂层水力联系分析

中砂层（层7）底板与砾砂层（层10）部分区域存在粘土层隔断，但场地大部分区域中砂层承压含水层和砾砂层承压含水层相连通；同时，本场地在进行详勘及桩基础超前钻探过程中，对已完成的钻孔未进行封孔处理，使得中砂层与砾砂层亦存在较好的水力联系。

中砂层进行单井抽水试验过程中，观测其周边的砾砂层抽水试验孔水位均有下降；砾砂层进行单井及群井抽水试验过程中，观测其周边的中砂层抽水试验孔水位亦有下降。另外，两层地下水物理、化学性质十分相似。中砂层与砾砂层存在较好的水力联系。

4.5.4砾砂层与基岩裂隙水水力联系分析

根据场内勘察资料，砾砂层（层10）下卧的全风化花岗岩及强风化花岗岩含水特征为很湿，且厚度不大，并且场地基岩破碎。综合判断砾砂层地下水与基岩裂隙水水力联系密切。