多層地下水位觀測結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域，特別是涉及一種多層地下水位觀測結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在各類工程建設(shè)項(xiàng)目中開展水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察時(shí)，均需要查明場地的水文地質(zhì)條件，其中最重要的一項(xiàng)工作是查明場地的地下水位及其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。
[0003]目前水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域，多數(shù)場地的水文地質(zhì)條件比較簡單，僅僅需要在鉆孔終孔時(shí)觀測一下穩(wěn)定的地下水位即可。但是少數(shù)工程場地的水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜，地層中分布多層地下水，若在鉆孔終孔時(shí)觀測穩(wěn)定的地下水位，往往代表的是該場地的混合地下水位，不能真正了解場地的水文地質(zhì)特征，對解決工程問題不能做到有的放矢。為此，工程技術(shù)人員需要通過地表地質(zhì)測繪、勘探等方法查明場地地層結(jié)構(gòu)，分析鑒別含透水層與相對隔水層巖組的空間分布特征，開展多層地下水位的觀測。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種多層地下水位觀測結(jié)構(gòu)，具有操作方便、能夠真實(shí)有效地獲取復(fù)雜地下水分布區(qū)域的多層地下水位空間分布特征的特點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型提供的一種多層地下水位觀測結(jié)構(gòu)，包括深入地下的鉆孔，所述鉆孔中縱向設(shè)有多個(gè)與多層地下含水層一一對應(yīng)的觀測管，多個(gè)觀測管呈梯級布置，每個(gè)觀測管的底部管壁設(shè)有與對應(yīng)的含水層位置相對應(yīng)的網(wǎng)眼區(qū)，每個(gè)觀測管的網(wǎng)眼區(qū)與鉆孔孔壁之間設(shè)有碎石層，每個(gè)碎石層頂部設(shè)有卡盤，每個(gè)卡盤頂部設(shè)有與隔水層相對應(yīng)的黏性土層，插入最淺的觀測管對應(yīng)的黏性土層頂部與地面持平，其余的黏性土層的頂部和底部分別與上一個(gè)含水層底部和下一個(gè)含水層頂部持平，在其余的黏性土層中，每一個(gè)黏性土層分別與上一個(gè)含水層對應(yīng)的碎石層相連。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述地下含水層為三層，由淺到深分別為第一含水層、第二含水層和第三含水層，所述觀測管為三個(gè)，分別為第一觀測管、第二觀測管和第三觀測管；所述第一觀測管與第一含水層相對應(yīng)，所述第一觀測管底部管壁設(shè)有第一網(wǎng)眼區(qū)，所述第一網(wǎng)眼區(qū)與鉆孔孔壁之間設(shè)有第一碎石層，所述第一碎石層頂部依次設(shè)有第一卡盤和第一黏性土層，所述第一黏性土層頂部與地面持平；所述第二觀測管與第二含水層相對應(yīng)，第二觀測管底部管壁設(shè)有第二網(wǎng)眼區(qū)，所述第二網(wǎng)眼區(qū)與鉆孔孔壁之間設(shè)有第二碎石層，所述第二碎石層頂部依次設(shè)有第二卡盤和第二黏性土層，所述第二黏性土層的頂部和底部分別與第一含水層底部和第二含水層頂部持平、且與第一碎石層相連；所述第三觀測管與第三含水層相對應(yīng)，第三觀測管底部管壁設(shè)有第三網(wǎng)眼區(qū)，所述第三網(wǎng)眼區(qū)與鉆孔孔壁之間設(shè)有第三碎石層，所述第三碎石層頂部依次設(shè)有第三卡盤和第三黏性土層，所述第三黏性土層的頂部和底部分別與第二含水層底部和第三含水層頂部持平、且與第二碎石層相連。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述第一觀測管、第二觀測管和第三觀測管的頂部管口均高于地面。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述第一觀測管、第二觀測管和第三觀測管的頂部管口均高于地面20cm。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述第一觀測管、第二觀測管和第三觀測管的頂部管口均設(shè)有管蓋。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述第一網(wǎng)眼區(qū)、第二網(wǎng)眼區(qū)和第三網(wǎng)眼區(qū)的網(wǎng)眼內(nèi)徑1cm、網(wǎng)眼間距10cm，所述第一網(wǎng)眼區(qū)、第二網(wǎng)眼區(qū)和第三網(wǎng)眼區(qū)外均用鐵砂網(wǎng)包裹。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述第一觀測管、第二觀測管和第三觀測管依次緊靠并排設(shè)置。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述觀測管為多個(gè)管子螺紋連接而成。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述碎石層的碎石為飽和單軸抗壓強(qiáng)度大于40MPa、直徑為5?1mm的微風(fēng)化?新鮮巖石，所述黏性土層由黏土和粉質(zhì)黏土組成。
[0014]在上述技術(shù)方案中，所述鉆孔為直徑110mm、130mm或168mm的豎直孔。
[0015]本實(shí)用新型多層地下水位觀測結(jié)構(gòu)，具有以下有益效果:鉆孔揭穿含水層后通過巖芯鑒定和鉆探過程中地下水初步探測，確認(rèn)場地的多層含水層，針對含水層進(jìn)行地下水位觀測裝置設(shè)計(jì)，做到有的放矢，以準(zhǔn)確觀測各含水層的地下水位。觀測裝置從深部含水層向淺部含水層逐步安裝，并排布置，各觀測管網(wǎng)眼對應(yīng)相應(yīng)的含水層，觀測網(wǎng)眼與鉆孔孔壁之間用特制的具有一定強(qiáng)度的小碎石充填，保證含水層的地下水與觀測管網(wǎng)眼之間的聯(lián)通性，相對隔水層中觀測管與鉆孔孔壁之間用黏土料回填，保證各含水層之間不相互貫通，確保各含水層地下水位觀測的正確性、準(zhǔn)確性。安裝完成后對各觀測管開展地下水位觀測，根據(jù)工程需要，確定觀測時(shí)長和時(shí)段。該方法可以準(zhǔn)確地確定場地地下水位分布情況，設(shè)備制作方便，安裝較為簡單，方法可行、實(shí)用。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型多層地下水位觀測結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型多層地下水位觀測結(jié)構(gòu)的操作方法的流程示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型多層地下水位觀測結(jié)構(gòu)中實(shí)施例的各層地下水位及其隨時(shí)間變化的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但該實(shí)施例不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
[0020]參見圖1，本實(shí)用新型多層地下水位觀測結(jié)構(gòu)，包括深入地下的鉆孔1，所述鉆孔I中縱向設(shè)有多個(gè)與多層地下含水層一一對應(yīng)的觀測管，若需要對場地地下水進(jìn)行數(shù)年以上長期觀測，觀測管需要采用鋼管，若短期觀測，可以配備塑料管；多個(gè)觀測管呈梯級布置，每個(gè)觀測管的底部管壁設(shè)有與對應(yīng)的含水層位置相對應(yīng)的網(wǎng)眼區(qū)，每個(gè)觀測管的網(wǎng)眼區(qū)與鉆孔I孔壁之間設(shè)有碎石層，每個(gè)碎石層頂部設(shè)有卡盤，卡盤用厚度5_的鐵片制作，大小根據(jù)觀測管和鉆孔I孔壁之間的間距制作；每個(gè)卡盤頂部設(shè)有與隔水層相對應(yīng)的黏性土層，插入最淺的觀測管對應(yīng)的黏性土層頂部與地面持平，其余的黏性土層的頂部和底部分別與上一個(gè)含水層底部和下一個(gè)含水層頂部持平，在其余的黏性土層中，每一個(gè)黏性土層分別與上一個(gè)含水層對應(yīng)的碎石層相連。碎石層使含水層中的地下水可以通過小碎石進(jìn)入觀測管中，其中回填小碎石時(shí)需要適當(dāng)搗實(shí)，不能出現(xiàn)大的架空現(xiàn)象，避免上部物質(zhì)掉下來，影響地下水觀測質(zhì)量；兩層含水層之間、觀測管與鉆孔I孔壁之間用黏性土回填形成黏性土層，黏土料要求每1cm壓實(shí)一次，逐步回填到位，壓實(shí)主要是保障防滲目的的；回填小碎石和黏土料之間用卡盤隔離，避免黏土細(xì)顆粒進(jìn)入小碎石之間的空隙中，影響含水層中地下水進(jìn)入觀測管的效果。
[0021]在本實(shí)施例中，所述地下含水層為三層，由淺到深分別為第一含水層2、第二含水層3和第三含水層4，所述觀測管為三個(gè)，分別為第一觀測管5、第二觀測管6和第三觀測管7 ;所述第一觀測管5與第一含水層2相對應(yīng)，所述第一觀測管5底部管壁設(shè)有第一網(wǎng)眼區(qū)8，所述第一網(wǎng)眼區(qū)8與鉆孔I孔壁之間設(shè)有第一碎石層9，所述第一碎石層9頂部依次設(shè)有第一卡盤10和第一黏性土層11，所述第一黏性土層11頂部與地面持平；所述第二觀測管6與第二含水層3相對應(yīng)，第二觀測管6底部管壁設(shè)有第二網(wǎng)眼區(qū)12，所述第二網(wǎng)眼區(qū)12與鉆孔I孔壁之間設(shè)有第二碎石層13，所述第二碎石層13頂部依次設(shè)有第二卡盤14和第二黏性土層15，所述第二黏性土層15的頂部和底部分別與第一含水層2底部和第二含水層3頂部持平、且與第一碎石層9相連；所述第三觀測管7與第三含水層4相對應(yīng)，第三觀測管7底部管壁設(shè)有第三網(wǎng)眼區(qū)16，所述第三網(wǎng)眼區(qū)16與鉆孔I孔壁之間設(shè)有第三碎石層17，所述第三碎石層17頂部依次設(shè)有第三卡盤18和第三黏性土層19，所述第三黏性土層19的頂部和底部分別與第二含水層3底部和第三含水層4頂部持平、且與第二碎石層13相連。
[0022]所述第一觀測管5、第二觀測管6和第三觀測管7的頂部管口均高于地面。所述第一觀測管5、第二觀測管6和第三觀測管7的頂部管口均高于地面20cm。這是為了避免地面雜物進(jìn)入觀測管中堵塞觀測管。所述第一觀測管5、第二觀測管6和第三觀測管7的頂部管口均設(shè)有管蓋(圖中未示出)。管蓋用于平時(shí)保護(hù)觀測管用，為圓形，內(nèi)徑30_，高度20mmo
[0023]所述第一網(wǎng)眼區(qū)8、第二網(wǎng)眼區(qū)12和第三網(wǎng)眼區(qū)16的網(wǎng)眼內(nèi)徑1cm、網(wǎng)眼間距10cm，所述第一網(wǎng)眼區(qū)8、第二網(wǎng)眼區(qū)12和第三網(wǎng)眼區(qū)16外均用鐵砂網(wǎng)包裹。
[0024]所述第一觀測管5、第二觀測管6和第三觀測管7依次緊靠并排設(shè)置。
[0025]所述觀測管為多個(gè)管子螺紋連接而成，安裝之前需要檢查螺口之間銜接的密封性。
[0026]所述碎石層的碎石為飽和單軸抗壓強(qiáng)度大于40MPa、直徑為5?1mm的微風(fēng)化?新鮮巖石，所述黏性土層由黏土和粉質(zhì)黏土組成。
[0027]所述鉆孔I為直徑110mm、130mm或168_的豎直孔。
[0028]參見圖2，本實(shí)用新型多層地下水位觀測結(jié)構(gòu)操作方法，包括如下步驟:
[0029]步驟一、開設(shè)鉆孔1、取芯到達(dá)設(shè)計(jì)深度；
[0030]步驟二、鑒定巖芯，確認(rèn)含水層與隔水層的空間分布特征；
[0031]步驟三、配