建设用地水文地质调查技术指南

建设用地水文地质调查技术指南建设用地水文地质调查是服务于工程规划、设计、施工及运营的重要基础工作，需系统查明场地范围内地下水赋存条件、运动规律及与工程建设相关的水文地质参数，为地基基础设计、地下水控制、防渗处理等提供科学依据。调查工作应遵循目标导向、分层控制、动态验证原则，结合场地工程地质条件、规划用途及环境特征，采用多方法综合手段，确保成果准确性与实用性。一、调查阶段与工作内容调查工作分为前期准备、野外调查、室内测试、综合分析四个阶段，各阶段工作需有序衔接，关键环节需进行质量控制。（一）前期准备1.资料收集与分析：收集区域水文地质普查报告、气象水文资料（近30年降水、蒸发、地表径流数据）、场地工程地质勘察报告（含历史钻探、测试成果）、地下管线及设施分布图、环境地质灾害记录（如地面沉降、岩溶塌陷）等。重点分析区域地下水类型（孔隙水、裂隙水、岩溶水）、主要含水层分布（埋深、厚度、岩性）、地下水流场特征（流向、水力坡度）、历史最高/最低地下水位及变幅（需区分天然与人为因素影响）、地下水化学类型及腐蚀性评价结论。2.现场踏勘与问题识别：实地核查场地现状（地形起伏、地表水体分布、植被生长特征），观察是否存在泉点、湿地、盐渍化等地下水出露迹象；走访周边居民或管理单位，了解场地历史用途（如工业用地、垃圾填埋场）、地下水开发利用情况（井位、开采量）、近年地下水位异常变化（如突然上升或下降）及环境地质问题（如墙体裂缝、地面沉降）。结合规划用途（如高层建筑、地下空间开发、污染治理工程），识别需重点调查的水文地质问题（如深基坑突涌风险、地下水对基础腐蚀性、包气带防污性能）。3.技术方案编制：根据调查目标与场地特征，明确调查范围（一般外延至场地边界外50-200m，复杂条件下扩大至水文地质单元边界）、精度要求（测绘比例尺1:1000-1:5000，勘探点间距50-200m）、技术手段（测绘+物探+钻探+试验组合）及进度计划。方案需包含质量控制措施（如关键参数平行测试、钻探岩芯拍照留存）、安全预案（如孔内事故处理、有毒气体防护）。（二）野外调查1.水文地质测绘：以地面调查为主，结合无人机航测辅助。测绘内容包括：-地形地貌：测量场地地形坡度（重点关注微地貌单元，如冲沟、阶地），分析地貌与地下水补给、径流、排泄的关系（如沟谷地带常为地下水径流区，洼地可能为排泄区）。-地层岩性：通过天然露头（如边坡、沟坎）或人工揭露点（探坑、探槽），观测地层岩性（粘性土、砂土、碎石土、基岩）、层序、厚度及接触关系，重点记录含（隔）水层特征（如砂层的分选性、基岩裂隙发育程度）。-地下水露头：对泉点（记录类型、流量、水温、出露地层）、井孔（量测水位、记录井深、含水层岩性）、地表水体（测量水位、流量、与地下水水力联系）进行详细调查，绘制地下水与地表水关系图。-人类活动影响：调查场地内/外抽水井（位置、开采层位、开采量）、排水系统（渠道、管道）、灌溉区（范围、灌溉方式），分析其对地下水流场的干扰程度。2.地球物理勘探：根据场地条件选择物探方法，常用方法及适用场景如下：-电法勘探：高密度电法适用于浅层（0-30m）地层划分、含（隔）水层定位；自然电场法可探测地下水径流方向及补给区；激发极化法用于区分含水性差异（如富水砂层与干燥粘土层）。-磁法勘探：主要用于探测隐伏断裂构造（如基岩区断层破碎带），结合地质资料判断其导水/阻水性质。-地震勘探：折射波法可探测基岩埋深及起伏形态；瑞雷波法用于分层（尤其适用于松散层与基岩界面）。物探解译需结合地质资料进行多方法验证，成果需标注异常区（如低阻异常可能为富水带）并提出钻探验证建议。3.钻探与岩芯编录：-钻孔布置：按网格状或剖面线布置，重点区域（如主建筑物基础、地下空间开发区域）加密。孔深需穿透主要含水层（一般至隔水层下3-5m，或根据工程需求确定，如深基坑需控制至基坑底板以下5-10m）。-钻进工艺：松散层采用回转钻进（螺旋钻或岩芯管钻），基岩采用金刚石绳索取芯。钻进过程中需控制回次进尺（粘性土≤1.5m，砂土≤1.0m，基岩≤2.0m），确保岩芯采取率（一般地层≥70%，破碎地层≥50%）。-岩芯编录：按回次记录岩性（颜色、湿度、结构、包含物）、层厚、接触关系，重点描述含（隔）水层特征（如砂层的分选性、砾石含量，基岩的裂隙密度、充填物）。对特殊层位（如软土、膨胀土）需标注其分布范围及工程特性。4.水文地质试验：-抽水试验：用于测定含水层渗透系数（K）、导水系数（T）、储水系数（μ）等参数。根据含水层厚度选择完整井（揭穿含水层）或非完整井（未揭穿含水层），试验类型包括单孔抽水（初步参数获取）、多孔抽水（观测孔辅助确定边界条件）。稳定流抽水需进行三次降深（S1=0.5H，S2=0.3H，S3=0.1H，H为含水层厚度），每次降深稳定时间≥8h；非稳定流抽水需持续至水位恢复或满足裘布依公式适用条件（如观测孔水位下降与时间对数呈线性关系）。-渗水试验：用于测定包气带垂向渗透系数（Kv），采用试坑法（双环法精度更高）。试坑直径≥30cm，内环直径≥20cm，观测水位下降速率，稳定后按公式Kv=0.5H/(t1-t2)计算（H为水头差，t1、t2为时间间隔）。-注水试验：适用于渗透性较差的地层（如粘性土、弱透水层），采用常水头或变水头法。常水头试验需保持水位恒定，记录单位时间注水量；变水头试验记录水位下降过程，按霍夫曼公式计算渗透系数。-压水试验：用于基岩裂隙含水层，按《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31）执行，分段进行（段长5-10m），记录单位吸水量（q），结合裂隙发育程度评价渗透性。（三）室内测试与数据整理1.样品分析：-土样测试：采集代表性土样（每层至少2组，特殊层位加密），进行物理性质试验（含水率、密度、孔隙比）、水理性质试验（持水率、毛细上升高度）、力学性质试验（渗透系数、压缩系数）。其中渗透系数需采用常水头（砂土）或变水头（粘性土）渗透仪测定，平行样误差≤10%。-水样测试：采集地下水样（每个主要含水层至少3组）及地表水样（与地下水有联系时），测试项目包括常规离子（K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-、Cl-）、溶解性总固体（TDS）、pH值、腐蚀性指标（如侵蚀性CO2、SO42-浓度）。采样时需先抽水洗井（3-5倍井管容积），密封后48h内送实验室，避免光照与污染。2.数据整理：-原始记录校验：检查钻探编录、试验记录、物探数据的完整性与一致性（如钻孔坐标与实际位置偏差≤0.5m，水位测量误差≤2cm），剔除异常值（如明显超出区域背景值的渗透系数）。-参数统计分析：对同一层位的渗透系数、给水度等参数进行统计，计算平均值、标准差及变异系数，结合地质单元划分确定代表性参数（如均质含水层取平均值，非均质含水层按分区取值）。（四）综合分析与成果编制1.水文地质条件评价：-含水层系统划分：根据岩性、渗透性及水力联系，划分主要含水层（强透水层，K≥1m/d）、弱含水层（弱透水层，1m/d＞K≥0.01m/d）、隔水层（K＜0.01m/d），绘制含水层等厚线图、顶板埋深图。-地下水流场分析：结合水位监测数据（至少包括枯水期、丰水期两个时段），绘制地下水等水位线图，确定流向（垂直等水位线由高到低）、水力坡度（相邻等水位线差值与水平距离比值），分析地下水补给（大气降水、地表水）、径流（主要路径）、排泄（蒸发、人工开采）条件。-地下水动态预测：基于历史水位数据与区域水文地质模型，预测工程建设可能引起的水位变化（如基坑降水导致周边水位下降范围），评估地面沉降、地裂缝等环境地质问题风险。2.工程相关水文地质参数建议：-地基基础设计参数：提供各层土的渗透系数（水平与垂直方向）、给水度（影响基坑排水量计算）、毛细上升高度（评估基础防潮层设置高度）。-地下水控制参数：给出含水层导水系数（T=K×M，M为含水层厚度）、影响半径（R=2S√(KT)，S为水位降深），用于基坑降水设计；评价含水层与上层滞水、承压水的水力联系（如是否存在越流补给），提出止水帷幕深度建议（需穿透主要含水层或进入隔水层≥1m）。-腐蚀性评价：根据《岩土工程勘察规范》（GB50021），判定地下水对混凝土结构（按SO42-、Mg2+浓度）、钢筋混凝土结构中钢筋（按Cl-浓度）、钢结构（按pH值、侵蚀性CO2浓度）的腐蚀性等级（微、弱、中、强），提出防腐措施建议（如采用抗硫酸盐水泥、增加混凝土保护层厚度）。3.成果报告内容：-正文：概述调查目的、方法与工作量；详细描述场地地形地貌、地层岩性、水文地质条件（含水层划分、地下水类型、补径排特征）；分析水文地质试验成果（参数取值依据）；评价地下水对工程的影响（如基坑突涌、基础腐蚀）；提出工程建议（如降水方案、防渗措施）。-附图：综合水文地质图（比例尺1:1000-1:5000，标注含水层、等水位线、井孔位置）、水文地质剖面图（沿主要工程轴线，显示地层、含水层、水位）、地下水化学类型图（按舒卡列夫分类）、渗透系数分区图。-附件：钻探编录表、水文地质试验原始记录、样品测试报告、物探成果解译图、仪器校准证书。二、质量控制与注意事项1.人员与设备：调查人员需具备水文地质或工程地质专业背景，关键岗位（如试验员、物探操作员）需持证上岗。仪器设备（如水位计、渗透仪、水质分析仪）需定期校准（每年至少1次），并保留校准记录。2.过程控制：钻探过程中需进行现场监督（每孔检查岩芯采取率、编录完整性），试验需做平行样（数量≥总样品数的10%），物探异常区需钻探验证（验证率≥30%）。3.特殊场地处理：污染场地需增加包气带垂向渗透系数、含水层弥散系数测试，分析污染物迁移路径；岩溶场地需重点调查溶洞、土洞分布（采用高密度电法+钻探联合探测），评价地下水潜蚀风险；山区场地需关注基岩裂隙水（通过节理统计确定裂隙率与连通性）。4.成果验证：提交成果前需进行三级审核（项目