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4.5 特殊条件的勘察


4.5.1 基岩裂隙水地区勘察应符合下列规定:
    1 应查明基岩风化程度、范围和深度;
    2 应查明构造裂隙性质、分布、发育情况、产状特征;
    3 应查明基岩裂隙的导水性、充填物和岩脉阻水性;
    4 应查明地下水的补给、径流、排泄条件;
    5 应查明地下水(泉水)水位、水量、水质情况;
    6 应预测构造断层破碎带突水可能性;
    7 应充分利用物探查明基岩构造和裂隙发育;
    8 勘察工作量应能控制主要含水构造和破碎带,并提供水文地质参数。
4.5.2 岩溶地区勘察应符合下列规定:
    1 应查明第四系地层的岩性、厚度、分布,第四系地层与下伏岩溶的接触关系;
    2 应查明岩溶发育规律,浅层与深层岩溶的关系;
    3 应查明岩溶发育与地貌、构造、岩性的关系;
    4 应查明岩溶地下水的补给、径流、排泄条件以及泉水露头的成因和条件,查明垂直循环带、水平循环带及季节循环带深度;
    5 应调查地下水或泉水水位、水量、水质的动态变化,宜布置长期观测孔,并对泉水或岩溶地下水露头同步观测,宜进行连通试验;
    6 应预测降水影响,判断产生地面沉降、淘空、塌陷、突水的可能性;
    7 应充分利用地面调查和物探成果;
    8 勘察工作布置应能控制降水范围和外围地区水力联系;
    9 勘察孔数量应能控制主要岩溶发育带和深层岩溶发育带的状况。
4.5.3 水下工程的勘察应符合下列规定:
    1 勘察控制范围宜大于降水范围1倍;
    2 勘探孔深度宜为基坑或地下工程底板深度的(2~3)倍;
    3 勘探点的定位允许偏差应为±0.5m;
    4 应查明地表水(海水、河渠、湖塘、水库等)分布;
    5 应查明地表水的多年及年内变动幅度、流速、流向、水文气象、水道变迁等特征,预测其施工期间可能变动趋势;
    6 应查明地表水的含砂量和水下沉积物特征;
    7 应查明地表水和地下水的补排关系;
    8 应查明水下地层的物理、力学、化学性质;
    9 应预测地下水控制可能产生的不良地质现象和工程环境影响。
条文说明
4.5.1、4.5.2 泉水水位、水量动态预测在有多年泉流量与降水量的观测资料时多采用数理统计方法预测,也有用布辛涅斯可公式进行枯水期间潜水下降的计算验证:
    补给丰富时
    补给不丰富时
式中:Qt——任意时间流量(m³/d);
           Q0——枯水期开始时的最大流量(m³/d);
           t——任意时间(d);
           α——衰减系数。
    对于式(1)可利用实测资料反求,资料越多越准确,对公式两边取对数求值,即,或计算求值α=;对于式(2)计算求值。其中,μ为含水层给水度;L为泉水露头处至潜水分水岭的距离;为含水层平均厚度;K为渗透系数;V为补给泉的含水层体积。
    在岩溶裂隙地区进行地下水水位、水量的动态预测,除了考虑采用泉水等天然地下水露头资料计算外,一般采用勘察孔结合抽水试验井,通过单孔抽水试验方法计算水文地质参数。
    由于岩溶裂隙地区水文地质条件的复杂性,以及井孔结构、抽水管位置、抽水量、抽水降深等因素影响,采用裘布依模型计算结果偏差很大。究其原因,主要是采用的计算公式与实际的水流规律不符所致。根据实际应用经验,在实际模型中除应考虑层流对井中降深的影响外,还要考虑抽水井周围存在的紊流或三维流对井中降深的影响,井中降深是出水量的高次方函数,而裘布依模型中井中降深是出水量的一次方函数线性关系。为简化问题以及从满足实际应用的角度出发,一般考虑Sw与Q是二次方函数抛物线关系,可按下式计算:
式中:b——紊流系数;
           f——滤水管摩阻系数;
           l——滤水管长度;
          M——含水层厚度。
    由式(3)可以看出Sw是由二维流的层流降深、井的非完整降深、滤水管内水流增量的加速运动和摩阻造成的三维流降深、井周含水层中地下水发生紊流造成的紊流降深共同组成。通过在滤水管内部不同深度设置测压管以及三次以上不同降深的抽水试验可计算得到K、b、f等参数,进而进行地下水水位、水量的动态预测。
4.5.3 水下工程勘察要重视工作场地安全问题以及地表水对水文地质参数测试的影响。
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建筑与市政工程地下水控制技术规范 JGJ111-2016
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