基于示踪连通试验和流速测试的地下连续墙渗漏研究
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示踪连通试验的示踪剂投放可假定将示踪剂投放在上游某支流中,然后在下游支流中接收。
投放方式分为,即瞬时投放和持续投放[14]。
瞬时投放指在某一时刻投放示踪剂,在接收点监测示踪剂浓度并得到“峰状-时间曲线如图3所示;持续投放则指在某一时间段内持续向钻孔内投放示踪剂,而其接收点监测所得浓
图1 地层渗流示意图
支流
主渗漏通道
支流
图2 渗漏通道简化示意图
上游支流 n
下游支流 n
上游支流 1
下游支流上游支流 2
下游支流渗漏主路径
图3 瞬时投放下的示踪剂浓度-时间曲线
时间 / 天
图4 连续投放情况下的示踪剂浓度-时间曲线
时间 / 天
钻孔流速测试
在钻孔中可以投放示踪剂进行地下水流速测试,基本原理是孔中均匀投放示踪剂后,其浓度会被地下水渗流所稀释且稀释速度与地下水流速相关,监测示踪剂浓度的变化就可以计算出地下水的渗透流速。
如图5在对应有地下水渗流的含水层部位,孔中示踪剂浓度受水流稀释作用而下降较快,所计算出的流速也较大
现场试验
钻孔布设
本次试验在研究区域共设置5个钻孔个观测孔G1~G4),钻孔具体布设位置见图待检测地下连续墙编号为WQ1-36)。
其中距地下连续墙内边缘2 m 。
观测孔均平行布设,观测孔1、观测孔2及观测孔距地下连续墙外边缘2 m ,观测孔4距地下连续墙外边缘两侧钻孔(观测孔1、观测孔3)距地下连续墙两端观测孔2对应该幅地下连续墙中心位置图5 单孔稀释法测定流速示意图
隔水层
含水层
隔水层
图7 第一阶段试验各孔流速汇总
5 0 -5 -10 -15 -20 -25
高程 / m
观 1 观 2 观 3 观 4
图6 钻孔平面布置图 (单位:m )C1
G1
G2
G3
WQ 1 - 36
1
2
2
21
1
G4
2
日抽水试验期间,抽水孔表层地下水电导率随时间变化曲线如图9所示。
从图中可以看出,孔内地下水2处明显的增高过程(见图中椭圆区域),而这次电导率增大的原因分别对应2次事件:①3月14日从图9中还可以看出,抽水孔内地下水电导率的增高幅度较小,说明地下连续墙虽然存在渗漏缺陷,但在基坑尚未进行大规模降水的情况下,其渗漏还是比较微弱的。
然而,在后期基坑开挖降水的过程中,随着时间的延长及在基坑外部高水头压力的作用下,该渗漏通道可能会进一步发展,其渗透性会有所增强,故建议在基坑开挖降水前对该幅地下连续墙采用旋喷桩等方式进行防渗加固处理。
结论
本文基于现场示踪连通试验,通过对比分析各示踪参数,对地下连续墙是否存在渗漏隐患以及渗漏部位深度等进行深入研究,并得到以下结论。
(1)由单孔稀释法所测各孔流速探测结果可以看出观测孔1与观测孔2流速相对较高,观测孔3及观测孔流速相对较慢,说明观测孔1和观测孔2所处位置地下水渗流较快,其更靠近地下连续墙缺陷处。
抽水期间抽水孔表层地下水电导率变化曲线
3/14 0
: 00 3/14 12 : 00 3/15 0 : 00 3/15 12 : 00 3/16 0 : 00 3/16 12 时间
图10 连通试验地下水渗流路径剖面示意图
高程-6 m
高程-8 m
23 m
23 m
图8 第二阶段试验各孔流速汇总
5 0 -5 -10 -15 -20 -25
高程 / m
观 1 观 2 观 3 观 4
与此同时,根据流速测试结果,观测孔内流速较大的孔段位于高程 -6 m 附近,而抽水孔中含有盐分的地下水入渗位置高于抽水后的抽水孔水位,即其是从孔壁入渗后流入抽水孔内地下水的表层,造成抽水孔表层电导。