连云港软土地区抽水试验研究
2016-09-23王佳健宋秋明魏鑫曹士法江苏省地矿局第六地质大队江苏连云港222023
文/王佳健、宋秋明、魏鑫、曹士法 江苏省地矿局第六地质大队 江苏连云港 222023
连云港软土地区抽水试验研究
文/王佳健、宋秋明、魏鑫、曹士法 江苏省地矿局第六地质大队 江苏连云港 222023
研究区位于连云港市徐圩区, 属于海相沉积地貌类型,微地貌为盐池和虾塘,场地较为开阔,整体上地形高差变化不大。本区位于华北地台南缘,郯庐断裂带东侧,基底构造以北东向为主,无活动性断裂,属稳定地块。本文利用现场抽水试验,计算地层(第一个含水层,即淤泥层)的渗透系数,结合利用室内土样及水样试验,为工程设计选址提供水力坡度、弥散度、电导率、有效孔隙度等其它水文地质参数,对其它地区的研究具有很重要的参考价值。
连云港;软土地区;抽水;试验
1、水文地质特征
上部含水层段:海成平原区,上部为亚粘土,下部为海相淤泥质粘土(厚度0至37米),含水层段中的含水粉细砂层很薄,多呈薄层或透镜体夹在粘性土层中,水质一般为大于10克/升氯化物—钠型水;上部含水层段表层淡化的一般规律:沿远离海岸方向,淡化程度与深度逐渐增大,在沿岸地带的表层水位咸水;自地表以下随深度的增加淡化程度逐渐减弱。水质评价:一般不宜饮用,也不适合于灌溉。
中部含水层段:海成平原区,地层相当于下、中更新统,地下水具有半承压~承压性质,含水砂层顶板埋深20~100米,含水砂层总厚40~100米,一般皆由西北向东南逐渐加深加厚,地下水流向总趋势亦为自西南指向东北,地下水标高变化在1米至3米之间。水质评价:一般为矿化度大于于10克/升氯化物—钠型水,综合危害系数K>44,为重型碱水,灌溉后土壤迅速产生盐碱化,对农作物的生长影响极大、既不能饮用也不能用于农田灌溉、没有开采价值。
下部含水岩段:水质水量较上部含水段为好,东部沿海一带矿化度大于1克/升,为微咸水,综合危害系数K<25,为一级水,长期灌溉无不良影响,水量大,一般单井涌水量可达1000 吨/日以上,缺点是含水层埋藏较深,其顶部一般都在120米以下,成井比较困难。
2、地层特征
研究区内的主要地层岩性为:1层素填土:灰褐色,松散,土质不均匀,主要以粘性土为主,普遍分布,土质均匀性差,透水性较强。2层粘土: 灰黄色,软-可塑,土质均匀,切面光滑,干强度和韧性高,普遍分布,透水性弱。3层淤泥:灰褐色,流塑,土质均匀性一般,局部夹粉土薄层,见少量贝壳残片,干强度高,韧性中等,有轻微淤臭味,普遍分布,透水性较弱。4层粉质粘土: 褐黄-黄褐色,可-硬塑,土质均匀性一般,切面较光滑,夹大量粉土薄层,局部夹少量钙质结核(1-4cm,含量3-10%),干强度和韧性中等,该层未钻透,透水性弱。
3、测试方法及过程
本次研究水文井施工使用GXY-200型钻机,钻孔直径为350mm,成孔后进行洗孔约10-15分钟,然后下井管,下完井管后用清水进行正式洗井,待孔壁及井内基本干净后投放滤料及膨润土,正式抽水之前先进行试抽水,以确定正式抽水使用的流量大小,试抽水完毕待水位稳定后,便进行正式抽水工作。勘察孔(取样孔)使用GXY-150型钻机,钻孔直径110mm,采用静压法进行取原状土样,现场每5米一箱进行排岩芯拍照工作。勘察所取土样主要进行常规物理力学测试及渗透试验,水样进行工程水质简分析及电导率测试,电导率主要用电导率仪进行测试,原理是将两块平行的极板,放到被测溶液中,在极板的两端加上一定电势(正弦波电压),然后测量极板间流过的电流,根据欧姆定律算得电导率。
4、分析原理及计算过程
根据室内土工试验、水质分析及现场抽水试验,并结合连云港地区经验,确定如下水文地质参数(表1):
表1 水文地质参数一览表
5、结论
根据研究结果综合分析,研究区上部第一个含水层为潜水层即为淤泥层,建议按弱透水层综合考虑。研究区潜水位最大水力坡度IS3-S1=hS4-S2/L S4-S2=(1.33-1.24)/1619=0.05‰。研究区地下水(潜水)的电导率为25800~27900us/cm。研究区的地表水对混凝土结构有中等腐蚀性,地下水对混凝土结构有中等腐蚀性。
[1]江苏省地质矿产局.江苏省及上海市区地质志[M].地质出版社, 1982.
[2]赵贵中,张全义.工程地质勘察中水文测试与研究[J].中国建设,2010, (04):77-78.
[3]邹正盛,赵智荣.浅析抽水水文地质参数确定中的问题[J].水文地质工程地质,2001,28(3):67-69.
[4]缪钟灵.水文地质参数测试方法综述[J].桂林冶金地质学院学报,1985,(01): 34-37.
王佳健,男,1982-,水工环中级工程师,主要从事工程勘察及水文勘察工作。