橫琴口岸砂層的水文地質(zhì)特征分析

陳開明

摘要：本文介紹了橫琴口岸區(qū)域砂層的水文地質(zhì)特征。通過地質(zhì)鉆探，承壓含水層穩(wěn)定水文測(cè)定、承壓水頭計(jì)算，單井及群井抽水試驗(yàn)，化學(xué)分析等水文地質(zhì)勘察手段，基本查明了中砂層和礫砂層兩層承壓水層的水文地質(zhì)參數(shù)，可作為片區(qū)項(xiàng)目規(guī)劃論證的參考和比較。

關(guān)鍵詞：橫琴口岸；砂層；承壓水；水文地質(zhì)特征

1.前言

橫琴口岸場(chǎng)地地處橫琴新區(qū)中心溝東部，靠近馬騮洲水道，地面標(biāo)高約為3.2m。按照該區(qū)的工程規(guī)劃設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，片區(qū)內(nèi)普遍擬建3～4層地下室，基坑深度一般為16m～22m，基坑開挖往往要穿越砂1～2層砂層。摸清砂層的水文地質(zhì)特征，對(duì)基坑開挖、降水、止水及坑底突涌穩(wěn)定性分析等都至關(guān)重要。

2.巖土體分層概況

場(chǎng)區(qū)的巖土體分層情況如下：

（1）素填土：淺灰、灰黃色，主要由花崗巖風(fēng)化土新近回填而成，濕，欠壓實(shí)。厚0.4m～4.5m，平均1.77m。

（2）沖填土：灰黃、淺灰色，為粉細(xì)砂沖填而成，底部含較多淤泥質(zhì)粘土，濕，松散，厚0.8m～8.9m，平均3.29m。

（3）淤泥：淺灰、深灰色，含少量粉細(xì)砂，質(zhì)較純，飽和，流塑，厚10.8m～22.3m，平均16.21m。

（4）中砂：灰黑色，呈透鏡體，主要組分為石英質(zhì)中砂，分選性較差，飽和，松散～稍密，厚1.2m～2.8m，平均2m。

（5）粉質(zhì)粘土：灰黃、褐黃色，主要組分為粘土，飽和，可塑～硬塑，厚0.9m～7.6m，平均3.54m。

（6）淤泥質(zhì)土：灰黑色，一般含少量石英砂及貝殼碎片，飽和，流塑，厚1.5m～12.0m，平均6.04m。

（7）中砂：灰黑色，連續(xù)性好，主要組分為石英質(zhì)砂，含10%～15%粘粒，分選性較差，飽和，松散～稍密，厚1.2m～14.4m，平均4.90m。

（8）粉質(zhì)粘土：灰黃、褐黃色，主要組分為粘土，飽和，可塑～硬塑，厚1.3m～13.9m，平均6.07m。

（9）淤泥質(zhì)土：灰黑色，一般含少量石英砂及貝殼碎片，飽和，流塑，厚1.2m～7.0m，平均3.77m。

（10）礫砂：灰黑色，連續(xù)性好，主要組分為石英質(zhì)礫砂，含5-15%粘粒，礫砂呈次棱角狀，分選性較差，飽和，稍密～中密，厚26.2m～44.8m，平均34.01m。

（11）粉質(zhì)粘土：灰黃、褐黃色，主要組分為粘土，飽和，可塑～硬塑，厚2.7m～3.1m，平均2.97m。

（12）全風(fēng)化花崗巖：灰白色，巖芯呈土柱狀，平均厚4.48m。

（13）強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：灰白色，巖芯呈半巖半土狀，平均厚5.76m。

3.區(qū)域水文地質(zhì)特征

3.1地下水類型及賦存狀態(tài)

按地下水賦水介質(zhì)劃分：場(chǎng)區(qū)地下水類型按賦存介質(zhì)條件可分為孔隙水、裂隙水?？紫端饕x存于人工回填的素填土（層1）、沖填土（層2），海陸交互相沉積的中砂（層7），沖積相的礫砂（層10）以及全風(fēng)化花崗巖（層12）孔隙中；裂隙水主要賦存于強(qiáng)風(fēng)化及其以下花崗巖風(fēng)化（構(gòu)造）裂隙中。

按地下水是否承壓劃分：場(chǎng)區(qū)地下水分為上層滯水及承壓水。上層滯水主要賦存于人工回填的素填土（層1）和沖填土（層2）中；承壓水賦存于海陸交互相沉積的中砂（層7）、沖積相的礫砂（層10）以及全風(fēng)化花崗巖（層12）孔隙中；裂隙水賦存于強(qiáng)風(fēng)化及其以下花崗巖，屬承壓水。

3.2地下水位

勘察期間場(chǎng)區(qū)混合地下水位埋深為0.2m～1.5m，平均0.74m，標(biāo)高為1.95m～2.74m。據(jù)《珠海區(qū)域地質(zhì)綜合調(diào)查報(bào)告》（1：5萬）資料，場(chǎng)區(qū)上層滯水隨季節(jié)性變化較大，承壓水隨季節(jié)性變化較小。

3.3地下水補(bǔ)、逕、排情況

3.3.1地下水的補(bǔ)給

①大氣降雨滲入補(bǔ)給

本區(qū)雨量充沛，是地下水主要補(bǔ)給來源。由4月份進(jìn)入雨季，其中6～8月為高峰期，至10月結(jié)束，11月至次年3月為枯水期，降雨是控制地下水水量的主要因素。

②地表水滲入補(bǔ)給

本區(qū)分布有磨刀門水道、馬騮洲水道，豐水期河水位上漲，使河水位高于地下水位，河水補(bǔ)給地下水；枯水期河流水位下降，使河水位低于地下水位，河流成為地下水排泄場(chǎng)所。但由于本區(qū)地表普遍分布一層弱透水的淤泥、淤泥粉細(xì)砂，對(duì)地表水補(bǔ)給地下水起阻礙作用，限制了地表水對(duì)地下水的補(bǔ)給量。

3.3.2地下水的逕流和排泄

本區(qū)地表坡度小，多為弱透水層覆蓋，地下逕流速度慢，特別垂直循環(huán)非常緩慢，水平逕流稍強(qiáng)，最后向?；蚝涌谙铝鞯貛判?。砂堤、砂地分布地帶，地下水垂直及水平循環(huán)都比較迅速。本區(qū)蒸發(fā)強(qiáng)烈，平原區(qū)地下水位埋深淺，地下水通過地表蒸發(fā)和植物蒸騰的量也是不可忽略的。

4.砂層的水文地質(zhì)特征

4.1化學(xué)分析及腐蝕性評(píng)價(jià)

4.1.1化學(xué)分析結(jié)果詳見表1

4.2抽水試驗(yàn)概況及記錄

本次抽水試驗(yàn)分單井和群井分別進(jìn)行試驗(yàn)，抽水層位為中砂層（層7）和礫砂層（層10），其中以中砂層為降水目標(biāo)層的試驗(yàn)井3口，以礫砂層為降水目標(biāo)層的試驗(yàn)井1口，同時(shí)設(shè)置了5個(gè)觀測(cè)井，相鄰井間距約為20m。

為獲取準(zhǔn)確的水文地質(zhì)參數(shù)和分析砂層與上部含水層的水力聯(lián)系，單井抽水試驗(yàn)不少于2口觀測(cè)井；群井抽水試驗(yàn)設(shè)置承壓含水層及其上部土層的水位觀測(cè)井，布置原則如下：群井合圍中心范圍布置中砂層、礫砂層水位觀測(cè)井，群井合圍外側(cè)間隔布置不少于3口礫砂層觀測(cè)井，觀測(cè)井?dāng)?shù)量確保能夠反映承壓水頭降深和試驗(yàn)區(qū)外水力坡降情況。

抽水設(shè)備采用2200w.10m3/h潛水水泵，抽水井水位測(cè)量采用地下水位記錄儀，觀測(cè)孔水位測(cè)量采用地下水位尺，流量采用流量表測(cè)定。（抽水試驗(yàn)結(jié)果詳見上頁表3）

4.3穩(wěn)定水位及承壓水頭

中砂層（層7）穩(wěn)定水位埋深為4.70m～5.20m（標(biāo)高-1.39m～-1.03m），平均4.87m，含水層頂標(biāo)高為-28.82m～29.69m，算得中砂層的承壓水頭為27.79m～28.30m；礫砂層（層10）穩(wěn)定水位埋深為4.57m～5.28m（標(biāo)高-1.69m～-0.93m），平均4.86m，含水層頂標(biāo)高為-42.19m～40.28m，算得礫砂層的承壓水頭為39.35m～10.52m。

4.4水文地質(zhì)參數(shù)

中砂層（層7）的滲透系數(shù)按承壓水完整孔穩(wěn)定流有一個(gè)觀測(cè)孔的計(jì)算公式確定；礫砂層（層10）的滲透系數(shù)分兩種情況進(jìn)行計(jì)算：?jiǎn)慰自囼?yàn)按承壓水非完整孔穩(wěn)定流有兩個(gè)觀測(cè)孔的計(jì)算公式確定，群孔試驗(yàn)按無界承壓含水層干擾孔群流量相等的三個(gè)非完整孔的計(jì)算公式確定。影響半徑按集哈爾經(jīng)驗(yàn)公式確定。（計(jì)算所得的水文地質(zhì)參數(shù)詳見上頁表4）

4.5水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

4.5.1砂層富水性評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)含水層富水性鉆孔用水量以Φ91口徑抽水水位下降10m為準(zhǔn)。其他口徑抽水孔換算公式：

4.5.2砂層與上層滯水水力聯(lián)系分析

上層滯水主要賦存于素填土及沖填土中，上層滯水含水層底板標(biāo)高7.28m～0.75m。場(chǎng)地第一層砂層承壓水頂板標(biāo)高38.59m～-21.07m，與上部上層滯水分布一連續(xù)的淤泥層、淤泥質(zhì)土層及不連續(xù)分布的粉質(zhì)粘土層，該層厚度普遍大于22m。場(chǎng)地內(nèi)上層滯水與中砂層（層7）、礫砂層（層10）內(nèi)承壓水間無水力聯(lián)系。

4.5.3中砂層與礫砂層水力聯(lián)系分析

中砂層（層7）底板與礫砂層（層10）部分區(qū)域存在粘土層隔斷，但場(chǎng)地大部分區(qū)域中砂層承壓含水層和礫砂層承壓含水層相連通；同時(shí)，本場(chǎng)地在進(jìn)行詳勘及樁基礎(chǔ)超前鉆探過程中，對(duì)已完成的鉆孔未進(jìn)行封孔處理，使得中砂層與礫砂層亦存在較好的水力聯(lián)系。

中砂層進(jìn)行單井抽水試驗(yàn)過程中，觀測(cè)其周邊的礫砂層抽水試驗(yàn)孔水位均有下降；礫砂層進(jìn)行單井及群井抽水試驗(yàn)過程中，觀測(cè)其周邊的中砂層抽水試驗(yàn)孔水位亦有下降。另外，兩層地下水物理、化學(xué)性質(zhì)十分相似。中砂層與礫砂層存在較好的水力聯(lián)系。

4.5.4礫砂層與基巖裂隙水水力聯(lián)系分析

根據(jù)場(chǎng)內(nèi)勘察資料，礫砂層（層10）下臥的全風(fēng)化花崗巖及強(qiáng)風(fēng)化花崗巖含水特征為很濕，且厚度不大，并且場(chǎng)地基巖破碎。綜合判斷礫砂層地下水與基巖裂隙水水力聯(lián)系密切。