王 瑞
安徽水安建设集团股份有限公司，安徽 合肥，230022
摘要
引江济淮工程枞阳枢纽基坑开挖较深，地层复杂，地下水丰富，承压含水层有②4层、③层、⑤2层、⑥1层。通过现场降水试验，取得了更加准确的渗透系数K、影响半径R等水文地质参数，为基坑降水设计提供了可靠依据。
关键词
深基坑 地下水 降水试验 单孔抽水 稳定流 渗透系数 影响半径
一 前言
引江济淮工程枞阳枢纽地下水丰富，基坑开挖深度达18米，穿过了透水层，为了满足基坑开挖、保证干地施工的要求，必须有效控制地下水。经过分析论证，在枞阳枢纽泵站场地做现场降水试验，本次试验的主要目的是获取本地段综合地层渗透系数K，影响半径R等。通过降水试验，掌握了抽水过程中承压水的水位变化特征，取得了K、R等降水参数，并依此进行了深井降水设计。
二 工程及水文地质条件
枞阳枢纽范围地层分步如下：人工填土，①1层淤泥，①层中、重粉质壤土，①2层轻粉质壤土～砂壤土，②层淤泥质重、中粉质壤土，②1层重粉质壤土，②4层粉细砂、砂壤土，③层细砂、砂壤土，④层重、中粉质壤土，⑤层重粉质壤土、粉质粘土，⑤2层中细砂、局部夹粗砂、小砾石，⑥1层中粗砂夹砾石，⑥层含砾粘土，⑩2层强风化泥质粉砂岩、泥岩砂砾岩，⑩3层微～新鲜泥质粉砂岩、泥岩、砂砾岩。
本工程地下水类型为孔隙水，孔隙潜水主要储存于人工填土及①、②层粉质壤土、淤泥质土中，主要受大气降水补给，且与地表水存在一定的水力联系；孔隙承压水主要储存于②4、③、⑤2、⑥1层砂性土层中；即②层淤泥质土、④、⑤ 层重粉质壤土透水性较弱，具有隔水作用，为相对隔水层。承压水分为3个含水层，第一承压含水层由②4层粉细砂、砂壤土组成，厚度0.4～7.0m，第二、三承压含水层由③、⑤2、⑥1层细、中砂组成。厚度分别为0.45～6.80m、0.50～15.60m，该两个含水层埋藏较深，与附近沟塘、长河水力联系较弱，其层顶板局部在夹江及长江主河道有出露，与长江有一定的水力联系。
三 降水试验抽水井的设置
考虑抽水试验井对度汛安全及泵站结构的影响，将抽水试验井C1布置在泵站结构右侧外约10m处，该处地面高程9m.左右，抽水试验井口高程约9.50m；抽水试验井C1穿过⑥1层，井底高程低于-20.00m。
因基坑为长方形，故本次抽水试验采用顺水流方向布置观测线，在抽水试验井C1上游侧分别设置G5、G6、G8水位观测井（井底位于透水层），G5、G6、G8距离抽水试验井分别为1.30m、7.10m，16.50m；在抽水试验井C1下游侧分别设置G2、G4水位观测井（井底位于透水层），距离抽水试验井分别为10.45、20.20m。
为了掌握降水对淤泥层的影响，本次试验除了在透水层（砂层）布置水位观测井外，在淤泥层也布置了水位观测井，即在抽水试验井C1的上游侧分别设置G7、G9水位观测井，距离抽水试验井分别为11.40m、20.30m；在抽水试验井C1下游侧分别设置G1、G3水位观测井，距离抽水井分别为5.35m、15.30m。
抽水井在6.0m高程以上管外采用粘土填堵，且采用不透水砼管，下部采用无砂砼管包裹尼龙网布且周边采用粗砂回填。观测井的管身采用梅花型布孔，用土工布包裹，周边用粗砂回填。
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四 试验方法
本次试验采用三次降深的单孔抽水稳定流试验方法，降深顺序为从小到大；为满足最小降深和两次降深间的差值均不小于1m的要求，根据前期掌握的地质资料，分别在井内放置一台4kw、7.5kw、11kw水泵进行3次抽水试验，安装水位控制装置，设置水泵启动水位Hmax为-10.0m，停止水位Hmin为-15.0m，井孔内水位采用万用表电阻测量法（两根导线遇水通电）测量并做好相应记录。具体步骤如下。
（1）静止水位观测
试验前对抽水井及各观测井内水位进行观测和记录。静止水位每30min观测一次， 2h内变幅不大于1cm，且无连续上升或下降趋势时，即可认为稳定。
（2）恢复水位观测
在抽水试验停泵后或中途因故停抽时，均应进行恢复水位观测和记录，每1h观测一次，如连续3h水位不变，或连续4h内每1h水位变化不超过1cm，即可停止观测。
（3）动水位和出水量的观测
依次采用4kw、7.5kw、11kw水泵进行抽水试验，量测并记录每次抽水的出水量和水位随时间变化的数据。
抽水试验过程中，应同步观测、记录抽水井的出水量和抽水井及观测井的动水位。出水量和动水位的观测时间，宜在抽水开始后的第 1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60min各测一次，出现稳定趋势以后每隔30min观测一次，直至水位降深与出水量均达到相对稳定，稳定延续时间不小于4h。
根据《水电工程钻孔注水试验规程》NB/T 35104-2017，本次试验出水量采用三角堰测量法。
四 试验结果
根据3次抽水试验数据，对取得的原始资料和表格进行及时整理，试验结束后，对资料进行了分析、整理，取得了S-T曲线、S-Q曲线。
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采用QY35-38-7.5 kw潜水泵抽水，历时122.63小时水流稳定，计算平均渗透系数为27.43m/d；采用QY40-60-11kw潜水泵抽水，历时96小时水流稳定，计算平均渗透系数为32.33m/d；采用QY 90-30-151kw潜水泵抽水，历时85.18小时水流稳定，计算平均渗透系数为33.32m/d。
综合计算，枞阳枢纽地层渗透系数为31.03m/d，根据经验公式反算影响半径为311.27m。
参考文献：
[1]《水电水利工程钻孔抽水试验规程》 DL/T5213-2005
[2]《水电工程钻孔注水试验规程》NB/T 35104-2017。