某生活垃圾填埋场水文地质试验

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摘要：随着城市的快速发展，城市的生活垃圾量日益增多，对于垃圾的处理问题日益突出，所以建立垃圾填埋场是十分紧要和迫切的，建立垃圾填埋场必须进行水文地质勘察。勘察是在现有资料的基础上,通过区域水文地质调查、试验场浅部含水层水文地质钻探试验、地下水水位动态观测和地下水水化学成分分析,给出了本院野外试验场浅部含水层的分布状况,包括各含水层的埋深、厚度、固相介质组成及相应的地下水动力学参数、地下水流向与水力坡度及地下水水化学特征等，水文地质试验是为定量评价水文地质条件和取得水文地质计算参数而进行的各项野外测试工作的总称,包括抽水试验、注水试验、渗水试验、压水试验、地下水连通试验、地下水流速流向测定等。

关键词：水文地质试验；试坑注水试验；钻孔注水试验

Abstract: with the rapid development of the city, the city life trash quantity increasing, the garbage disposal problems have become increasingly prominent, so the establishment of the landfill is very important and urgent, establish landfill must be hydrogeologic survey. Survey is based on available information, through the regional hydrogeology survey, test field of the shallow aquifer hydrogeological drilling test, groundwater level observation and groundwater chemical composition analysis, presents the field test field of the shallow aquifer distribution, including the groundwater depth, thickness, solid medium composition and the corresponding dynamics parameters of the ground water, groundwater flow and hydraulic gradient and groundwater chemical characteristics, hydrogeological test for quantitative assessment of hydrogeological conditions and to obtain hydrogeological calculation parameters and the field test work collectively, including pumping test, water injection test, seepage test, water pressure test, groundwater connectivity test, groundwater velocity and direction measurement.

Key words: hydrogeological test; water injection test in pit; water injection test in borehole

中图分类号：R124.3 文献标识码：A文章编号：

一、工程概况

为满足城市快速发展的需要，某县规划在县城北约5公里处，建立生活垃圾填埋场，设计日填埋量200吨，使用年限12年，拟建工程投资4589.14万元，主要建设内容：拟建城市生活资源循环利用环保工程设施和管理设施，原料主要为生活资源。生活垃圾堆积期间会形成很多的液体，如果垃圾填埋场未经处理使用，会严重污染当地的地下水资源，为设计需要我院在该场地进行了水文地质试验，为设计提供了详细准确的水文地质参数。

二、工程地质条件

工程位于黄泛平原，境内地势平坦，土层深厚，坡度平缓，根据工程勘察报告，场地地层主要由粉土、粉质粘土及粉砂组成，自上而下划分为6层，各层特征详述如下：

1层耕土：黄褐色，松散，稍湿，以粉土为主夹杂有大量红色砖块可见植物根系。

2层粉质粘土：棕红色，可塑，干强度中等，韧性中等，刀切面稍有光滑，土质均匀，刀切面光滑。

3层粉土：褐黄色，中密，湿，低干强度，低韧性，摇震反应中等。

4层粉质粘土：灰褐色，可塑，干强度中等，韧性中等，刀切面稍有光滑，偶见灰绿网纹及少量钙质结核。

5层粉土：褐黄色，中密，湿，低干强度，低韧性，摇震反应中等。

6层粉砂：褐黄色-灰褐色，密实-中密，饱和，可见云母片及暗色矿物，18.0m以下分选良好，可分辨出石英和长石。

三、工作方法及数据分析

为满足工程需要及水文地质试验的技术要求，采用试坑注水试验和钻孔注水试验。

1、试坑注水试验

（1）挖坑

在拟定的试验位置上，挖一个方形试坑至预定深度，在坑的底部再挖一注水试坑，深度20cm，坑底修平，并确保岩土层的原状结构。

（2）放置铁环

让铁环与试坑紧密接触，在其外部用粘土填实。

（3）设缓冲层

在坑底铺厚度为2.50cm厚的小砾石作为缓冲层。试验装置示意图见图1-1

（4）观测记录

松开钳夹，向试坑内注水，待坑内水头高度达到10cm时，记录时间和流入桶内的流量。

（5）试验时应保持10cm的水头，其波动幅度不得大于±0.5cm。

（6）先按5min间隔，连续测5次，以后每隔20min测一次，至少连续测量6次，直到最后两个h平均流量之差不大于10%，视为流量稳定，终止观测。试验过程随时绘制流量Q与时间t的关系曲线。

（7）根据试坑注水试验计算渗透系数（K）方法如下：：

K=Q/F

式中：

Q—稳定的渗入量（cm3/s）；

F—试坑渗水面积（cm2）；

本工程共设计试坑注水试验6点以S06点为例，试验数据如下：

K=Q/F=4.15×10-4 cm/s

2、钻孔注水试验

（1）造孔

用钻机造孔，按预定深度下套管，如遇地下水时，应采取清水钻进，孔底沉淀物厚度不得大于5cm，同时要预防试验土层的扰动。

（2）试段隔离

钻至预定深度后，用套管进行试段隔离，确保套管下部与孔壁之间不漏水，以保证试验的准确性。

（3）流量观测及结束标准

①试段隔离后，用带水表的注水管或流量箱向套管内注入清水，使管中水位高出地下水位一定高度，测出高出地下水位的固定水头Hc，并记录时间和水表读数或水位埋深，正式开始试验。

②试验时必须保持固定水头Hc不变，其波动幅度不得大于1.0cm。

③先按5min间隔，连续测5次，以后每隔20min测一次，至少连续测量6次，直到最后两个h平均流量之差不大于10%，视为流量稳定，终止观测。试验过程随时绘制流量Q与时间t的关系曲线。

（4）根据钻孔注水试验计算渗透系数（K）方法如下：

1）钻孔常水头注水试验

式中：

k——渗透系数（cm/s）；

Q——稳定流量（cm3/s）；

Hc——固定水头高度，自地下水位算起（cm）；

Fc——试验段与注水管的形状系数。

2）钻孔降水头注水试验

式中：

k——渗透系数（cm/s）；

Q——稳定流量（cm3/s）；

A——试验段与注水管的形状系数

r——工作管内半径（cm）

H1——在时间t1时试验水头（cm）；

H2——在时间t2时试验水头（cm）；

本工程共设计试坑注水试验6点以ZK04点为例，试验数据如下：

k=5.64×10-5 cm/s

四、结语

在搜集了大量的水文地质试验数据的基础上，证实了本次水文地质试验结果的准确性，试验表明，在进行试验的过程中，要严格遵守试验规程的步骤，试验过程中要准确的记录数据，现场绘制曲线，发现异常点，及时找到原因，及时处理。

参考文献：

[1]工程地质手册（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，1992年2月.

[2] 刘正峰. 《水文地质手册》，北京；银声音像出版社2010年6月

[3] 崔可锐. 水文地质学基础.合肥工业大学出版社，2010-12出版.

[4] 肖长来、梁秀娟、 王彪.水文地质学 清华大学出版社 2010-0出版

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。