水工环地质勘查工作中的技术要点分析

原伟东

摘 要 在项目建设的前期阶段水工环地质勘查工作能够为相关人员提供可靠的参考依据和数据支持，有效掌握现场勘查情况，在项目建设过程中采用有效的预防控制措施，确保项目建设的顺利进行。本文结合实际工程案例对水工环地质勘查工作中的技术要点进行分析，以供参考。

关键词 水工环;地质勘查;勘查技术;要点分析

在工程项目建设中，查明拟建场区水文地质条件、地下岩土体的空间结构、地质构造类型，才能进行合理有效的开发利用，而地质勘察是不可缺少的重要环节和关键内容。勘察工作人员应选择适宜的勘察技术，并严格控制勘察工作环节，获得完整的地质环境勘察信息，在项目建设过程中采用有效的预防控制措施，确保项目建设的顺利进行。

1工程介绍

“河南省地下水监测工程四标段”项目分布范围主要覆盖南阳盆地和豫西山地向淮河平原过渡地带。工作区包括南阳市和平顶山市大部分县市区，位于河南省西南部，地处汉水以北、豫西伏牛山和淮河平原交接地带。西部为低山丘陵，东部为缓倾斜冲积平原。

2地下水监测建设技术

2.1 监测井层位

监测井以孔隙水为主，其次为岩溶裂隙水。孔隙水包括浅层水、中深层水、深层水。其中浅层为潜水，一般埋深30～80m;中深层及深层为承压水，中深层（承压第Ⅰ含水层组）埋深一般为200～350m;深层（承压第Ⅱ含水层组）埋深一般为350～500m;岩溶水为主的供水区对岩溶裂隙含水层进行监测。

2.2 监测站点建设技术

（1）站点选址。站点选址以监测站网部署原则为基础，通过当地有关部门的协助，站点位置以环境良好、交通便利、便于后期维护的位置优先选择，经现场踏勘调查后确定监测井位置。

（2）钻探技术。①监测层位。滤水管长度应等于监测目的层中含水层总厚度。对巨厚（大于30m）含水层可适当减少滤水管长度，减少长度宜不超过含水层厚度的25%。在多层含水层组中，滤水管应安置在主要含水层部位。②钻孔取芯技术。本次地下水监测建设的监测站点地下水类型包括孔隙潜水、孔隙承压水和岩溶裂隙水三种类型。不同类型的监测井在进行取芯时，对所取岩芯直径不做具体要求，仅对岩心采取率有做要求，采取率视地层岩性不同而要求不同，黏性土和完整基岩平均采取率应大于70%，单层不少于60%;砂性土、疏松沙砾岩、基岩强烈风化带、破碎带平均采取率应大于40%，单层不少于30%。无岩芯间隔，宜不超过3m。当采用物探测井验证时，采取率可以放宽。采取率的计算应以实际钻进岩层为准，无充填的溶洞、废矿坑及允许不取芯孔段的进尺，不参与计算。不取芯钻孔进行钻探施工时，每隔1m或遇地层变化时，进行一次岩屑录井。③下套管技术。下套管前，施工钻机仔细检查了天轮、钻塔、绷绳、钻机连接螺丝，维护保养了水泵、钻机，准备充足各种下管工具;套管丝扣检验合格;同时提前做好各项地面工作，确保下管工作持续不间断。套管直接下到孔底。使用113mm无芯钻头透开浮力阀后冲到套管底口循环泥浆，接上替浆接头开泵循环，泵量167L/min，此时泵压2MPa，循环10min后，调制水泥浆开始进行固管作业。④填砾工艺技术。a.充填滤料应填自滤水管底端以下不小于1m处至滤水管顶端以上不小于5m处;b.采用反循环钻进工艺施工的钻孔，因使用清水钻进，可采用静水填砾。孔内液体应始终保持从管口溢出，若溢流中断，应采取措施，使管口恢复溢流后再填;③采用正循环钻进工艺施工的钻孔，在第二次冲孔换浆达到要求后，即开始动水填砾。动水填砾时钻井液应自孔底从管外环状间隙返至地表，中途不得停泵并保持足够的循环液量。填砾过程中繼续边加清水边排浆，适当控制填砾速度，防止滤料膨堵。c.止水工艺：充填滤料顶端至井口井段的环状间隙应进行封闭和止水，封闭和止水应根据《地下水监测井建设标准》（DZ/T0270-2014）中的要求进行操作。监测井应进行永久性止水，止水材料宜选用优质黏土球或水泥等，充填黏土球垂向厚度宜高于止水层位顶板高度2～3m，防止地下水越流。在止水层位的上部，再充填普通膨润土至孔口，起到止水及固定和保护井壁管的作用。基岩监测井应采用水泥固井，对上部第四系松散含水层止水，单层围填高度不小于2m，一般选用P.O42.5以上硅酸盐水泥。并采用管内外水位差法和压力法检验止水效果。

（3）物探测井技术。所有监测站点在钻探任务结束后，均采用视电阻率、自然电位、自然伽马3种方法测井，并进行井径、井斜、井温的测量。

（4）洗井技术。根据成井的实际情况选择合适的洗井方式，主要包括空压机排渣洗井、潜水泵抽水洗井或两种方式联合洗井。选择潜水泵洗井时根据监测井实际出水量选择合适泵量的潜水泵，做到大降深、大流量洗井，从而保证洗井效果。

（5）水样采集。采样方法：采样前应把所需的一切用品准备妥当，要用所取水样水冲洗采样瓶及瓶塞至少三次，取样时应缓缓使水流入采样瓶中。采样时瓶口要留有1%～2%的空间[1]。采好后立即盖好瓶塞，用纱布缠紧瓶口，最好用石蜡将口严密封固。

采样瓶外用白胶布标记采样时间、采样地点、样品编号和采样人。各类分析水样的采集和保存，应符合下述规定。对需要加入保护剂的水样，采样时应严格注意试剂的纯度、浓度、加入量、加入顺序和加入方法等具体规定。添加酸碱保护剂的样品三日内送达，未添加酸碱保护剂的样品须24小时内送达。

3结束语

（1）在设备能力（尤其是提升能力）不够时，采取在管柱中加入浮力阀是一种有效的技术措施。

（2）在含有溶洞的漏失地层中钻进，在各种堵漏方法中，下套管隔离漏失层是最为有效、风险最低的方法，应尽可能采用。

（3）严格执行必要的、有针对性的技术措施是安全顺利施工的保证。

（4）钻探、地质与测井密切配合，并结合以往的成功经验综合考虑，是本次下管成功的技术基础。

（5）认真分析研究基础资料、集思广益确定的施工技术方法措施就能最大限度减少施工难度、降低风险。

参考文献

[1] 祝厚然.水工环地质勘察问题及其对策探析[J].资源信息与工程，2016，31（4）：194-195.