地下水勘测与钻孔设计及问题解决

问题46：对水文地质条件复杂的场地，勘察工作范围未控制完整的水文地质单元。

【原因分析】违反《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001，2009版）第7.1.1条第4款，重庆市《工程地质勘察规范》（DBJ 50／T-043—2016）第9.2.4条第1款关于地下水补给排泄条件和地下水勘察范围的规定。

【处理措施】场地水文地质条件相对较复杂时，如果勘察范围控制不足，不能有效反映水文地质单元中地下水补径排特征，水文地质单元划分缺乏依据，工程建设与地下水的相互影响评价也就会出现偏差。而一个工程场地一般位于某水文地质单元的局部地段，如果仅靠勘察期间布置实物工作来查明整个水文地质单元的地下水特征，工作量将非常大，而加强已有资料的收集分析利用，往往能起到事半功倍的效果。因此，应在充分收集利用已有资料的情况下，加强对工程场地在水文地质单元中所处位置的分析，合理安排调查、勘探、测试工作。调查测绘范围应包括整个水文地质单元，勘探范围应包括影响工程的地下水流动系统或施工降排水疏干影响范围，以便完整地反映地下水系统与工程场地的关系，评价其相互影响。

问题47：钻孔抽水试验位置不当或数量不够。

【原因分析】违反重庆市《工程地质勘察规范》（DBJ 50／T-043—2016）第9.2.4条关于抽水试验孔布置的规定。

【处理措施】抽水试验孔未布置在原始地形较低的沟槽部位，而布置在原始地形较高的山坡部位，不能真实反映地下水情况，导致地下水丰富的场地被误判为地下水贫乏场地。或在场地附近有地表水体的情况下，未布置抽水试验孔，仅依靠钻孔水位观测来了解场地的地下水情况，无法准确获取地下水的水量、地层的渗透性参数。

因此，在勘察前应对场地进行仔细踏勘，充分预估场地的水文地质单元划分，确保每一个独立单元都有相应的水文地质试验孔，并布置在能反映场地水文地质特征的部位。对场地水文地质条件较复杂的地区，一个工程场地或同一基坑，每一含水层宜布置不少于1个地下水勘探孔进行抽水试验，当场地有多层对工程有影响的含水层时，应做分层抽水试验。

当附近有影响工程的地表水体时，宜在场地与地表水体之间布置一定数量的抽水试验孔及观测孔，以了解地下水与地表水之间的水力联系。观测孔宜平行或垂直于地下水流向布置。

问题48：钻孔孔径不能满足抽水试验需要。

【原因分析】违反重庆市《工程地质勘察规范》（DBJ 50／T-043—2016）第9.3.6条第2款关于抽水试验钻孔孔径的规定。

【处理措施】对于地层渗透性好，且地下水丰富、单孔涌水量大的场地，如果抽水试验的钻孔孔径偏小，则不能满足安装大流量抽水设备的需求，会导致抽水不能形成足够的有效降深，导致获取的参数失真，不能真实反映场地的水文地质特征。因此，抽水试验应根据地层的渗透性特征及地下水的补给条件，进行钻孔单孔设计，合理确定钻孔孔径，对钻探工艺提出有针对性的要求。一般要求抽水试验钻孔孔径应能满足抽水设备的安装，并大于抽水设备外径1～2倍，且不宜小于110 mm。

问题49：钻孔内地下水位量测不规范。

【原因分析】违反重庆市《工程地质勘察规范》（DBJ 50／T-043—2016）第9.3.2条、第9.3.3条关于地下水位量测的规定。

【处理措施】勘察时在钻孔中进行地下水位量测时，没有抽干循环水，或者未等到水位稳定即量测，或者由于勘察过程的时间太长，各钻孔所量测的水位实际上体现了不同时间的动态变化量，但又无法进行恢复或剔除时，就会造成所获取水位存在假象。

因此，在钻探过程中，当钻遇地下水时应及时量测地下水水位（包括上层滞水）。对工程有影响的多层含水层的水位或承压水头量测，应采取止水措施，将被测含水层与其他含水层隔开，才能获取每个含水层的独立参数。

量测稳定水位的时间间隔应根据地层的渗透性确定。在钻探结束时，应抽干孔内循环水，并间隔足够时间后进行量测。一般情况下，对渗透性好的地层，间隔时间可短；而对渗透性差的地层，间隔时间要长。从停钻到量测的间隔时间，对砂土和碎石土等渗透性大的不宜少于2小时，对粉土和黏性土等渗透性差的不宜少于8小时。量测读数至厘米，精度不低于±2 cm。

对同一场地，应尽量采用统一量测复核的方法获取同一时间的水位参数，特别是对勘察时间过长而地下水动态变化又较大的场地，更有进行集中统一量测复核的必要。对位于江、河岸边的工程，地表水、地下水应同时量测，并注明量测时间。

对有地下水的场地，应配合抽水试验、周边观测等情况，综合分析确定真实地下水位。对钻孔较多的有水场地，宜及时绘制地下水等水位线图进行检查判断，对异常的，应及时进行复测。

问题50：水、土对建筑材料的腐蚀性评价依据不充分。

【原因分析】违反《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001，2009年版）第12.2.1条，重庆市《工程地质勘察规范》（DBJ 50／T-043—2016）第4.1.10条关于水、土对建筑材料腐蚀性的规定。

【处理措施】在场地周边无相关试验资料可以类比的情况下，或有污染水流经场地或有污染源存在时，对有地下水的场地，应采集水样进行腐蚀性测试评价；对无地下水的场地，应采取土样进行腐蚀性测试评价；周边地表水发育时，应采取地表水样进行腐蚀性测试评价。

水、土腐蚀性评价时，若场地环境类型划分错误，将导致腐蚀性评价结论不可靠。因此，还应加强对地基基础与地下水关系的了解分析，充分考虑地下水的动态变化，正确把握地层渗透性，合理划分环境类型，为腐蚀性评价提供基础条件。

问题51：水文地质试验计算模型错误，提供的水文地质参数不切实际。

【原因分析】违反重庆市《工程地质勘察规范》（DBJ 50／T-043—2016）附录P关于抽水试验的规定。

【处理措施】要获取切合实际的水文地质参数，必须规范水文地质试验，概化计算模型。水文地质试验过程中及结束后，应及时整理试验资料，绘制相关曲线图件，分析其特征，并结合场地的地下水性质和补径排特征，合理选择计算模型，如采用完整井还是非完整井、采用稳定流还是非稳定流、采用定水头补给还是无限补给边界，或者钻孔附近有隔水边界等模型。(www.xing528.com)

一般来说，及时绘制Q-s曲线，可以初步判断抽水试验是否成功，也可以用来区分地下水是承压水还是潜水。只有采用正确的抽水试验数据，计算才有意义。在抽水试验影响半径均小于地下水分布范围时，采用无限补给边界模型；对位于河边的钻孔，一般要采用定水头补给公式；而对位于场地部分地段无水、部分地段有水的边界附近的钻孔抽水试验，应采用有隔水边界的模型。

至于是采用完整井还是非完整井，应根据试验钻孔是否揭穿含水层，以及试验时井底是否出水进行判断选用。揭穿，井底不出水，采用完整井；未揭穿，井底出水，采用非完整井。

是否承压，应根据现场观察是否有溢流等特征，或者采用Q-s曲线的形态进行辅助判断确定。有溢流的，或者稳定流抽水的Q-s曲线不通过原点的，按承压水进行计算，其他按潜水进行计算。对微承压的地下水，可转换为潜水进行计算，主要看抽水时的动水位是否已经低于含水层的顶板来确定。

承压水或潜水、补给边界、完整井或非完整井等条件应进行组合后再选用合理的计算公式进行计算。

问题52：地下水的补给、径流、排泄条件调查不够。

【原因分析】违反重庆市《工程地质勘察规范》（DBJ 50／T-043—2016）第4.3.7条第1款、第9.1.3条、第9.2.1条第4款关于地下水调查的规定。

【处理措施】工程勘察应根据工程需要，通过地表调查、地下水位观测、水文地质试验，查明地下水的赋存状态和变化规律，掌握地下水的补给、径流、排泄条件，为地下水作用评价提供依据。

要查明场地地下水的补径排特征，与对场地所处水文地质单元的位置判断是否准确有很大关系，应充分分析场地是位于地下水系统的补给区、径流区还是排泄区。因此，应加强原始地形地貌、地下水、地表水分布、相互补给可能性、水文地质系统（或单元）的边界条件（如分水岭）等的调查工作。

要搞清楚地下水的径流路径，开展适当的水文地质试验是必要的，但水文地质试验位置应合理，要有代表性。一般来说，不同系统（或单元）均应有相应的试验工作。

对钻孔地下水位的观测工作应适时量测，且方法要正确。当使用循环水钻进量测稳定地下水位时，需要提干孔内循环水24～48小时后再进行观测，以免将钻孔循环水位误判为地下水位。

问题53：抗浮设防水位建议的依据不足。

【原因分析】违反《高层建筑岩土工程勘察标准》（JGJ／T 72—2017）第8.6.2条、第8.6.3条，重庆市《工程地质勘察规范》（DBJ 50／T-043—2016）第9.4.1条、第9.4.3条关于抗浮设防水位的规定。

【处理措施】勘察时未充分考虑地下水位的动态变化，建议的抗浮设防水位不合理，或忽视地下水对结构物的上浮作用，导致工程施工及运营中出现结构物底板及侧壁上浮、开裂、隆起等问题时有发生。因此，勘察单位应根据拟建工程类型、安全等级和环境条件，分析地下水位变化趋势及对工程的影响，提出抗浮设防水位建议。

抗浮设防水位建议值的确定，应通过水位观测、抽水试验、联通试验等掌握地下水的补径排条件、动态变化、地表水与地下水的水力联系，并对地表水的洪水位（及行洪时间）或水库调度水位（及运行时间）等情况进行调查（必要时可设置长期观测孔对地下水动态进行监测）后综合确定。当地下水情况复杂、地下水对工程有重大影响、抗浮设防水位确定困难时，宜进行专门论证。

问题54：地下水对成桩条件影响评价不足。

【原因分析】违反《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001，2009年版）第4.9.1条第3款（强制性条文）、第4.9.1条第5款（强制性条文），重庆市《工程地质勘察规范》（DBJ 50／T-043—2016）第11.4.6条第2款、第11.4.6条第6款关于地下水对桩基成孔影响评价的规定。

【处理措施】勘察时，地下水对成桩的影响若预估不足，建议设计采取了不适宜的施工方法，将会给桩基施工带来不利影响（如地下水渗流作用下的垮孔、水下浇筑措施不当、人工挖孔困难等），造成经济损失和质量安全事故，甚至人员伤亡。

因此，勘察期间应加强对各类基础施工方法受地下水的制约影响，以及地下水与各种地层岩性的相互作用的认识，分析成桩可能性，合理选择桩基类型、成桩方法、成孔工艺，并对地下水对桩基设计和施工的影响作出正确的评价。对地下水丰富的场地，宜建议采用机械桩工艺，并结合地层条件，对桩孔护壁、水下浇筑措施等提出合理的建议。

问题55：地下水对岩土体的不利作用及环境影响评价不足。

【原因分析】违反《岩土工程勘察规范》（GB 50021—2001，2009年版）第7.3.3条第2款，重庆市《工程地质勘察规范》（DBJ 50／T-043—2016）第9.4.1条第6款、第9.4.2条第3款、第10.4.2条关于地下水对岩土不利影响评价的规定。

【处理措施】地下水对地基承载力（或围岩级别）的影响评价错误或者未考虑地下水对地基承载力（或围岩级别）的降低影响；有地下水的场地，按天然强度提供设计指标，或者对无地下水的场地，却按饱和强度指标提供设计参数等，这些均是勘察人员不重视地下水对岩土体不利作用的表现。

应加强地下水位的真实性勘察、动态调查和分析工作，正确评价地下水对地基岩土层承载力（或围岩级别）的降低作用。当岩体受水浸泡时，岩质地基极限承载力标准值计算时应采用饱和强度值。

对软质岩石、强风化岩石、残积土、填土、膨胀岩土和盐渍岩土，应评价地下水的聚集和散失所产生的软化、崩解、湿陷、胀缩和潜蚀等有害作用。

随着城市建设的发展，深大基坑和隧道等地下工程可能引起地下水漏失的项目越来越多，从而形成环境破坏的情况也越来越常见。在勘察过程中，应充分分析工程场地在水文地质单元中的位置，预估工程建设对地下水的临时或永久疏干作用，并划分其可能的影响范围，对应该采取的措施提出建议。