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[摘要]在岩土工程勘察中，为查明建筑场地地层渗透性和富水性，测定有关水文地质参数，为基坑治理提供水文地质资料，需要对场地进行抽水试验。本文介绍了一种岩土工程勘察过程中同步完成抽水试验的方法，阐述了其基本步骤、试验方法及水文地质参数的求取。
[关键词]岩土工程勘察 基坑 抽水试验 水文地质参数 抽水孔 渗透系数 观测孔
[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-4-185-1
近年来，随着我国经济的迅速发展，高楼大厦地下室工程越来越多，需要开挖的基坑越来越多，而基坑开挖中最重要的影响因素是地下水，所以对基坑中岩土层的渗透系数的确定尤其重要。《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）4.8.5中明确规定：当场地水文地质条件复杂，在基坑开挖过程中需要对地下水进行控制（降水或隔渗），且已有资料不能满足要求时，应进行专门的水文地质勘察。专门的水文地质勘察主要的手段就是进行抽水试验。在岩土工程勘察过程中，利用勘察钻孔作为抽水试验孔和观测孔，可以节约成本，提高效率，节省时间。下面就岩土工程勘察中的抽水试验过程进行详细的阐述：
1抽水试验方法的确定
抽水试验的方法有多种，可结合工程特点、试验目的、对水文地质参数的精度要求及工程地质和水文地质条件等因素合力选择，岩土工程勘察中的抽水试验多采用单孔或带1-2个观测孔的稳定流抽水试验。抽水孔深度的确定与试验目的和地层条件有关，对完整井，一般要求钻孔深度达到试验含水层底板以下3-5m以上。岩土工程勘察单井抽水试验采用的多是完整井，且为获得较为准确、合理的渗透系数K，以进行小流量、小降深的抽水试验为宜。
2抽水前准备
（1）需要准备的机械和仪器
抽水设备分别电动潜水泵（根据水量选择适当的方量的泵）测量水位采用测钟，流量测量采用量桶计或三角堰，测量水温和气温用温度计。
（2）成孔
抽水试验的抽水孔和观测孔的成孔可利用勘察钻孔，一般选择最佳的抽水试验部位的勘察钻孔作为抽水孔，施工时按抽水试验要求的孔径和孔深成孔，并严格控制成孔的垂直度。观测孔一般布置在与地下水流向垂直的方向上，其与抽水孔的距离随含水层厚度，影响半径及降深而定，一般为1-2倍含水层厚度。
（3）洗井
在进行抽水试验前， 应进行洗井， 可采用活塞式洗井， 也可采用潜水泵间歇抽水洗井。待水抽清后， 将孔内沉渣打捞干净， 再放入深井泵进行抽水试验。
（4）试抽
进行正式的抽水试验前， 要进行试抽， 试抽要稳定一定的时间。当前后两次试抽单位涌水量相差不超过10% 时， 方可进入正式的抽水试验。
3抽水试验
（1）抽水降深、稳定持续时间和稳定标准的确定：降深的次数和每次的降深大小应根据工程性质、试验目的及精度要求等确定。对于正规的抽水试验应为三次降深，，每次降深的差值以>1m为宜，除砂、砾石层由小到大进行抽水（以免孔壁坍塌或因抽降过猛而造成过滤器堵塞），其它一般由大到小降深进行抽水试验，最大的降深宜接近设计动水位。为了取得Q - S 曲线的正常变化轨迹， 三次降深的间距宜尽量均匀分配： S1= Smax ， S2=2/3Smax ， S3=1/3Smax，其中S1、S2、S3 分别为第1、2、3 次的降深。岩土工程勘察中抽水试验的稳定持续时间一般为8～ 24 h。抽水试验稳定标准为在稳定时间段内，水位误差值不得超过水位降低值的1%，当降深大于5m时，稳定水位幅度不得超过3～5cm，涌水量误差不超过平均稳定流量的3%，当井流量很小时，可适当放宽，水位、流量误差按下式计算：误差值=最大（或最小）与平均值的差/平均值×100%。
（2）抽水试验的观测：抽水试验的观测除流量和水位观测外， 还包括水温和气温观测。正式抽水前， 应进行静止水位观测； 抽水试验过程中必须进行动水位和出水量同时观测， 观测时间可按2、5、10、15、20、30 （ min） 的间隔进行， 以后按每隔30min 观测一次； 抽水试验结束后或因故中途停抽时， 应立即观测恢复水位， 一般可按1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30 （ min）的时间间隔进行观测， 以后每隔30 min 观测一次。水温、气温观测一般每2～4 h一次， 水温观测时， 温度计浸入水中的时间不宜少于10～15 min。
（3）绘制水文地质综合图表：一般包括：试验地段平面图；水位、流量与时间过程曲线图； Q = f （ s ） 、q = f （ s ） 曲线图；水位恢复曲线（ 过程） 图；抽水孔（包括工艺、技术措施说明）。
（4）水文地质参数计算：岩土工程勘察所需的水文地质参数主要为渗透系数K 及影响半径R。在选用计算公式时，应充分考虑适用条件，分潜水完整井和承压完整井，公式如下：单孔潜水完整井K、R计算公式：K=；R=2S。单孔承压完整井K、R计算公式：K=；R=10S。式中：K--含水层渗透系数（m/d）；Q---抽水井流量（m3/d）；S--抽水井中水位降深（m）；H--潜水含水层厚度（m）；M--承压水含水层厚度（m）；R--影响半径（m）；r--抽水井半径（m）。
4结语
抽水试验应在单一含水层中进行， 并采取措施避免其他含水层的干扰， 试验地点和层位要有代表性， 地质条件应与计算分析方法一致。充分利用勘察中的钻孔，根据水文地质条件、地下水水力性质井孔结构等， 选择相适应的计算公式非常重要。而充分搜集区域水文地质资料、地区经验和长期观测资料， 选择合适的经验参数和经验公式参与计算同样很重要。只有采取上述步骤， 结合多种计算模式进行计算并对计算结果进行比较， 才能获取较准确的水文地质参数。
参考文献
[1]GB 50021- 2001，岩土工程勘察规范[ S].
[2]工程地质手册（第四版） [ M] .中国建筑工业出版社， 2007.
[3] GB 50027- 2001，供水水文地质勘察规范[ S].
[4]杨柳，杨正文.岩土工程勘察中抽水试验探讨. 工程建设.2009.
[5冯华生，陈锦亮.岩土工程勘察单井抽水试验探讨.西部探矿.2008.
[关键词]岩土工程勘察 基坑 抽水试验 水文地质参数 抽水孔 渗透系数 观测孔
[中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-4-185-1
近年来，随着我国经济的迅速发展，高楼大厦地下室工程越来越多，需要开挖的基坑越来越多，而基坑开挖中最重要的影响因素是地下水，所以对基坑中岩土层的渗透系数的确定尤其重要。《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）4.8.5中明确规定：当场地水文地质条件复杂，在基坑开挖过程中需要对地下水进行控制（降水或隔渗），且已有资料不能满足要求时，应进行专门的水文地质勘察。专门的水文地质勘察主要的手段就是进行抽水试验。在岩土工程勘察过程中，利用勘察钻孔作为抽水试验孔和观测孔，可以节约成本，提高效率，节省时间。下面就岩土工程勘察中的抽水试验过程进行详细的阐述：
1抽水试验方法的确定
抽水试验的方法有多种，可结合工程特点、试验目的、对水文地质参数的精度要求及工程地质和水文地质条件等因素合力选择，岩土工程勘察中的抽水试验多采用单孔或带1-2个观测孔的稳定流抽水试验。抽水孔深度的确定与试验目的和地层条件有关，对完整井，一般要求钻孔深度达到试验含水层底板以下3-5m以上。岩土工程勘察单井抽水试验采用的多是完整井，且为获得较为准确、合理的渗透系数K，以进行小流量、小降深的抽水试验为宜。
2抽水前准备
（1）需要准备的机械和仪器
抽水设备分别电动潜水泵（根据水量选择适当的方量的泵）测量水位采用测钟，流量测量采用量桶计或三角堰，测量水温和气温用温度计。
（2）成孔
抽水试验的抽水孔和观测孔的成孔可利用勘察钻孔，一般选择最佳的抽水试验部位的勘察钻孔作为抽水孔，施工时按抽水试验要求的孔径和孔深成孔，并严格控制成孔的垂直度。观测孔一般布置在与地下水流向垂直的方向上，其与抽水孔的距离随含水层厚度，影响半径及降深而定，一般为1-2倍含水层厚度。
（3）洗井
在进行抽水试验前， 应进行洗井， 可采用活塞式洗井， 也可采用潜水泵间歇抽水洗井。待水抽清后， 将孔内沉渣打捞干净， 再放入深井泵进行抽水试验。
（4）试抽
进行正式的抽水试验前， 要进行试抽， 试抽要稳定一定的时间。当前后两次试抽单位涌水量相差不超过10% 时， 方可进入正式的抽水试验。
3抽水试验
（1）抽水降深、稳定持续时间和稳定标准的确定：降深的次数和每次的降深大小应根据工程性质、试验目的及精度要求等确定。对于正规的抽水试验应为三次降深，，每次降深的差值以>1m为宜，除砂、砾石层由小到大进行抽水（以免孔壁坍塌或因抽降过猛而造成过滤器堵塞），其它一般由大到小降深进行抽水试验，最大的降深宜接近设计动水位。为了取得Q - S 曲线的正常变化轨迹， 三次降深的间距宜尽量均匀分配： S1= Smax ， S2=2/3Smax ， S3=1/3Smax，其中S1、S2、S3 分别为第1、2、3 次的降深。岩土工程勘察中抽水试验的稳定持续时间一般为8～ 24 h。抽水试验稳定标准为在稳定时间段内，水位误差值不得超过水位降低值的1%，当降深大于5m时，稳定水位幅度不得超过3～5cm，涌水量误差不超过平均稳定流量的3%，当井流量很小时，可适当放宽，水位、流量误差按下式计算：误差值=最大（或最小）与平均值的差/平均值×100%。
（2）抽水试验的观测：抽水试验的观测除流量和水位观测外， 还包括水温和气温观测。正式抽水前， 应进行静止水位观测； 抽水试验过程中必须进行动水位和出水量同时观测， 观测时间可按2、5、10、15、20、30 （ min） 的间隔进行， 以后按每隔30min 观测一次； 抽水试验结束后或因故中途停抽时， 应立即观测恢复水位， 一般可按1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30 （ min）的时间间隔进行观测， 以后每隔30 min 观测一次。水温、气温观测一般每2～4 h一次， 水温观测时， 温度计浸入水中的时间不宜少于10～15 min。
（3）绘制水文地质综合图表：一般包括：试验地段平面图；水位、流量与时间过程曲线图； Q = f （ s ） 、q = f （ s ） 曲线图；水位恢复曲线（ 过程） 图；抽水孔（包括工艺、技术措施说明）。
（4）水文地质参数计算：岩土工程勘察所需的水文地质参数主要为渗透系数K 及影响半径R。在选用计算公式时，应充分考虑适用条件，分潜水完整井和承压完整井，公式如下：单孔潜水完整井K、R计算公式：K=；R=2S。单孔承压完整井K、R计算公式：K=；R=10S。式中：K--含水层渗透系数（m/d）；Q---抽水井流量（m3/d）；S--抽水井中水位降深（m）；H--潜水含水层厚度（m）；M--承压水含水层厚度（m）；R--影响半径（m）；r--抽水井半径（m）。
4结语
抽水试验应在单一含水层中进行， 并采取措施避免其他含水层的干扰， 试验地点和层位要有代表性， 地质条件应与计算分析方法一致。充分利用勘察中的钻孔，根据水文地质条件、地下水水力性质井孔结构等， 选择相适应的计算公式非常重要。而充分搜集区域水文地质资料、地区经验和长期观测资料， 选择合适的经验参数和经验公式参与计算同样很重要。只有采取上述步骤， 结合多种计算模式进行计算并对计算结果进行比较， 才能获取较准确的水文地质参数。
参考文献
[1]GB 50021- 2001，岩土工程勘察规范[ S].
[2]工程地质手册（第四版） [ M] .中国建筑工业出版社， 2007.
[3] GB 50027- 2001，供水水文地质勘察规范[ S].
[4]杨柳，杨正文.岩土工程勘察中抽水试验探讨. 工程建设.2009.
[5冯华生，陈锦亮.岩土工程勘察单井抽水试验探讨.西部探矿.2008.