岩土工程勘察中抽水试验中的几个问题

霍玉兵

（华北地质勘查局第四地质大队，河北 秦皇岛 066012）

1 引言

为了最大限度地满足深基坑工程的施工需求，推进各项施工任务顺利完成，应高度重视和妥善处理地下水问题，选择适宜的技术方式保证勘察结果的准确性，避免施工阶段遇到突发性问题，影响施工进度和经济效益。

2 抽水试验的基本概述及意义

通过抽水试验可以帮助技术人员对含水层的水文地质情况进行进一步的研究和了解，实时监测水层的富水性，同时，检验水层自身的供水能力，挖掘场地水源与周边其他水源的联系，最终确定地下水的补给来源以及位置[1]。抽水试验对深层次挖掘和研究地下水位的整体情况有很大的帮助，技术人员务必正确认识抽水试验的应用作用和价值，确保在岩土工程勘察中得到合理运用，为项目后续活动的顺利实施夯实基础。图1为某岩土工程勘察现场实拍图。

图1 某岩土工程勘察现场实拍图

3 抽水试验的基本流程

3.1 水试验方法的选择

在选择水试验方法时，应综合考虑工程特点，包括当地的水文地质条件等多个方面。例如，岩土工程勘察过程中，通常会选择单孔抽水试验方法完成对地下水的抽取检验，而多孔抽水试验经常应用在特殊的施工环境中，钻孔直径保大于0.01 m。抽水孔深度要综合考虑地层条件以及试验目的，掌握地下水的流动情况。抽水孔主要分为完整井和非完整井2种类型，对于可揭穿含水层的完整井，其钻孔深度要控制在水层底面以下，一般情况为3~5 m。

3.2 抽水试验的基本原理和方法

3.2.1 确保设备仪器的可靠性

高精度的设备仪器是保证抽水试验成功的前提，实际试验过程中，温度计、水位计等是常用的设备仪器，要确保所使用的设备质量和性能符合试验标准，以获得准确的试验结果。选择流量剂时，要先保证全面了解现场实际情况，根据实际试验需求选用梯形堰或矩形堰等专业仪器设备，除了这2种测量仪器以外，还会经常使用抽水筒、水泵、空气压缩机等。在保证仪器设备选择符合实际情况的基础上，按照正确的操作标准进行抽水试验，能够使整个抽水试验顺利完成[2]。

3.2.2 成孔基本步骤

在抽水孔施工环节，必须遵循抽水试验的各个标准，并且依据实践经验和现实情况对抽水孔进行勘察钻孔过程中，要注重钻孔的垂直度和直径，确保这些参数全部达到设计标准，这样才能保证成孔工作顺利完成。整个施工过程需要注意的是，观测孔与抽水孔应留有一定的距离，防止施工过程影响操作进度及其标准。在钻孔过程中，选择直径为150 mm的钻头进行钻孔[3]，钻孔深度要符合设计要求，而后进行实际验证，确保达到验收合格标准后使用直径为146 mm的套筒开展后续的试验工作，在清理抽水孔时，使用直径小并且用钢丝网包扎过的滤管，将其直径控制在108 mm，所有钻孔工作完成后，应及时把套筒取下。以上这些步骤就是抽水试验中的成孔作业，也是非常重要的环节，属于抽水试验前期准备工作中的一项重要工作内容。

3.2.3 洗井

在抽水试验前，保质保量地完成洗井工作有利于试验效率的提升。洗井工作的开展需要根据不同情况选择相匹配的方法，如果是特殊情况，采取活塞式的洗井方式具有更好的效果；如果是常规情况，则优先选择潜水泵间歇抽水洗井。选择与施工实际情况相符的洗井方法，可以保证洗井效果，然后选择专业的抽水设备，把孔内残留的物质清理干净，这一工作的主要目的是避免残留物影响抽水试验成果。除此之外，要认真清理观测孔，确保观测孔可以真实可靠地反映水位的变化情况，帮助技术人员获取准确的水位数据信息。

3.2.4 试验前抽水

在正式开展抽水试验前，先要进行试抽作业，检查抽水工作相关设备与孔位等是否处于稳定状态，避免第一单位涌水量和第二次单位量偏差过大，通常将二者之间的波动值控制在10%以内，从而达到抽水试验标准范围。要求相关人员详细记录试抽数据，对水位变化问题进行专业分析。

3.2.5 抽水试验及其要素

抽水试验中，要确定抽水降深以及适宜的降程次数，依据工程性质的相关要求，获得准确的落程和水量关系。通常情况下，降程的次数以3次为宜，对降程的大小没有明确要求，试验阶段应保证最大的降深程度与设计动水位的变化相一致，但是动水位的浮动不能太大，应保持在2~3 cm，从而达到理想的抽水效果。另外，在正式进行抽水试验前，要对静止水位进行观测，以2 min、5 min、10 min、15 min为间隔时长，并且每间隔3 h要对气温、水温进行1次观测，确保抽水试验取得成功[4]。

3.2.6 试验数据的整理

要掌握可靠的数据，要经过多次的试验，并且对实验数据进行专业分析，经由专业人员绘制专门的水文地质图表，确保图表绘制的精准性，更直观地掌握水位变化规律，做好相关数据的记录和整理，为检查人员或其他专业的工作人员提供参考依据。对此，需要规范抽水试验报告的编制工作，保证报告数据填写的完整性和正确性，推动后续勘察工作顺利完成。表1为某岩土工程勘察抽水试验参数计算表。

表1 某岩土工程勘察抽水试验参数计算表

4 抽水试验的基本要求

抽水试验的实践应用方法有很多，不同试验的划分标准有所不同，比如，按照钻孔数量划分可分为单孔、多孔或群孔抽水试验；按照抽取地区水稳定性来划分，可分为非稳定流抽水试验和稳定流抽水试验。在大量岩土工程勘察活动中，单孔抽水试验的应用最为常见，偶尔可能使用到稳定流抽水试验。抽水试验工作的顺利实施需要严格遵守以下要求。

1）制订详细的抽水试验计划，结合抽水试验的实际需求精心做好前期准备工作，其中，钻孔、洗井等都是准备工作中不可或缺的，同时，要全面掌握试验现场的水文地质条件、周边环境等，保证抽水试验前期准备工作落实到，减少试验过程中突发问题的产生。此外，要精准估算抽水试验整个项目的成本投入，保证抽水试验顺利完成的同时，尽量减少不必要的试验费用，提升整个试验的经济性。

2）抽水试验的开展要保持在单一含水层中，以防止其他防水层对试验结果产生影响，同时，选择适宜的试验点，以获得准确的试验数据，为工程项目的顺利实施提供准确数据。抽水孔的布设决定着抽水试验能否顺利进行，并且关系着试验结果是否达到预期目标，可以说，对整个抽水试验的影响非常大。比如，抽水试验的目的是获得准确的水文地质参数，在设置抽水孔时，应尽可能地远离隔水层、透水边界，而且设置在具有较好的导水性和补给条件的地方。

3）务必严格控制抽水试验的所有步骤及流程，避免人为因素或准备工作不足而影响试验进度。开始抽水试验前，要先完成洗井的相关工作，将试验过程涉及的抽水孔和观测孔及时清理干净，避免在孔内存有影响观测或试验的泥浆、沉淀物等，保证稳定出水。洗井的实质目标是获得最为准确的试验数据。另外，抽水前的试抽也是不能少的，需进行多次试抽，检测各种试验设备是否处于最佳的运行状态，保证抽水孔和观测孔可以正常使用，只有对设备以及孔位等进行全面检查，确定其符合试验标准，才能保证试验顺利开展，获得精确的试验数据。

4）保证成孔、洗井及试抽工序按照标准流程实施，确保试验数据的有效性。同时，在准备工作阶段，要针对试验过程的潜在隐患或问题制定防干预措施，做好地面排水工作，排出的水不能回流到试验场地，避免影响试验结果。

5 结语

综上所述，岩土工程勘察是为了获取准确的水文地质数据，是建筑工程实施阶段需要首先完成的工作，后续的建筑方案设计等都是以岩土工程勘察结果为依据，所以，务必严格、准确地开展岩土工程勘察工作，为项目建设活动的实施提供可靠依据。通过大量应用实践可以看出，抽水试验的技术性较强，要求技术人员认识到岩土工程抽水试验数据的重要性，实际作业阶段必须严格控制每个流程，推进抽水试验顺利完成，为整个项目的顺利开展打下基础。