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提水试验在某油气管道隧道工程勘察中的应用 刘 峰 （中国有色金属工业西安勘察设计研究院 西安 710054） 摘要：本文主要以提水试验在某油气管道隧道工程勘察中的应用为例，首先对提水试验采用的设备、特点、步骤进行了简单介绍；然后根据稳定潜水井流原理求解渗透系数，最终为隧道涌水量的估算及隧道设计提供依据。 关键词：弱透水层 提水试验 渗透系数 隧道涌水量 0 引言　 隧道工程勘察中水文地质勘察是一项重要内容，水文地质勘察即通过在现场进行的不同类型的水文地质试验，求取隧道岩土层渗透系数，从而评价隧道水文地质条件。现场水文地质试验种类繁多，包括抽水试验、渗水试验、放水试验、注水试验、地下水示踪试验等等。其中，最常用的就是抽水试验。但是，对于弱含水层或因其过水能力小、或因其补给条件差、或兼而有之，综合反映为富水性较弱，故钻孔单位涌水量q均不大，无论采用空压机、水泵或其它工具进行抽水试验，都存在误差大、成本高、机械磨耗大等缺点。因此，在实际工作中常采用提水试验（简易抽水试验）代之。 1 油气管道工程某隧道工程概况 某油气管道工程是我国实施能源战略的重点项目之一，是我国能源进口的西南大通道，由原油和天然气两条管道组成。拟在楚雄市禄丰县大洼子山以隧道形式穿越该山体，隧道场区属于北亚热带区，多年平均相对湿度74%，多年平均气温16.2℃，多年平均降水量915.2mm，日最大降水量123.3mm，年平均蒸发量2214.9mm。水系主要为星宿江，属红河水系，主要包括禄丰南河、星宿江和弥渡河。星宿江流域面积为1444km2，比降为0.41%，最大流量为60.3m3/s，最小流量为0.60m3/s，平均流量为11.69m3/s。 该隧道全长约1.21km，隧道最大埋深193m。隧道所在场区地层属侏罗系中统上禄丰群（J2），其地层组以一套陆相和滨海相沉积的酒红、暗紫红、棕红色泥岩、钙质泥岩、杂色泥岩及粉砂岩为主；底为棕红色砂砾岩、砾岩，顶部为含盐泥灰岩，下部夹中粗粒石英砂岩。场区覆盖层主要由第四系残坡积粘性土、含碎石粘性土及块石、块碎石夹粉质粘土等组成，厚度一般为5.0米，最厚不大于30米。 根据钻探资料（分别于钻孔??、出口处各布置钻孔一个，钻孔深度均超过设计底板15.0米）及现场工程地质调查，场区地下水类型为第四系松散孔隙水及基岩裂隙水。主要赋存于隧道穿越段内范围内的第四系覆盖层及钙质泥岩、砂岩、泥灰岩中，在坡脚以泉的形式排泄。 2 现场提水试验 根据在隧道进、出口布设钻孔揭露，隧道洞身段地层中等风化钙质泥岩、砂岩及泥灰岩组成，裂隙较发育，岩体渗透性、补给及径流条件均较差，含水层富水性弱，出水量较小，因此进行抽水试验不符合实际情况。为此，我们采用提水试验的方法来求取隧道洞身段附近岩土层的渗透系数。 2.1 提水试验的特点 在野外进行的各种水文地质试验中，提水试验具有设备简单、操作便捷的特点，并且能够较为准确的反映含水层的实际状况。实际上，提水试验也可以视为一种简易的抽水试验，根据井流理论，抽水试验可分为稳定流抽水和非稳定流抽水两种方式。我们所进行的提水试验，是通过调整提桶数和时间间隔使得地下水流动达到稳定状态，实为稳定流抽水。 2.2 提水试验的设备 试验前准备好试验设备，包括提筒、储水管、花管、钢丝绳、电测水位计及秒表等。 2.3 提水试验的原理 提水试验中的储水管由套管和花管组成：下部为底端封死的套管，其长度比提水筒长1～2m ，上接长0. 2～0. 5m 的同径花管，再上接同径套管或花管，要求提水筒放入的深度提水筒顶与过滤花管底部等高，每次提水提水筒不得满管，否则调整储水管的位置（详见图1提水试验示意图）。“储水管”中的水位始终低于过滤花管底部，那么，孔内之地下水便一直源源不断地经花管流入“储水管”，过滤花管实际上起着抽水机作用，花管底的位置即可视为动水位位置。这样，动水位便为一稳定的常数。只要该时段内每次提出的水量被其提水间隔时间所除的值(即涌水量Qi) 波动范围符合稳定标准，则表示涌水量Q 也稳定。这样，提水试验即为的稳定流抽水试验。 图1 提水试验示意图 2.4 提水试验方法及步骤 (1) 检查提水试验设备的可靠性； (2) 用比孔径小一级的提筒进行大降深洗井。并观测地下水静止水位； (3) 根据洗井的流量、降深等资料，确定提水落程、配好“储水管”(配管时应考虑变化落程时调整该管长度简便) 、选定各落程提筒及相应的提水时间间隔、配好量水桶； (4) 按落程要求，将“储水管”下入孔内。其下入深度为花管底与选定的动水等高； (5) 将提筒用钢丝绳系牢，经天车、滑轮吊入“储水管”，边吊边量，使提筒顶与花管底等高，并在钢丝绳上与水位零点等高处标注耐久醒目的记号； (6) 用提筒快速将“储水管”内之水提出管外，使管内水位