一种静压式地下水位分层量测观测井装置及量测方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种静压式地下水位分层量测观测井装置及量测方法，所述观测井装置由锥形头、第一滤水管、第一单层变径接头、第一不透水管、双层止水变径接头、第二滤水管、第二单层变径接头、第二不透水管、内管顺次组装形成中空结构；第一滤水管、第二滤水管均包括透水管和滤网组成；各变径接头的螺纹孔处均设有密封圈。本发明专利技术通过静力触探贯入设备埋设地下水位观测孔，利用变径设计在含水层处使用小口径滤水管解决透水问题，在隔水层处使用大口径不透水管解决管外止水问题，孔底采用实心锥形头解决贯入及封底问题，还可利用变径接头在管中插管实现分层量测目的。本发明专利技术原理简洁，一次成孔，止水效果好，施工速度快，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种静压式地下水位分层量测观测井装置及量测方法


[0001]本专利技术涉及一种静压式地下水位分层量测观测井装置及量测方法，属于地下水测量


技术介绍

[0002]在岩土工程勘察、水文地质勘察及地下水资源评价过程中，对场地地下水进行水位观测和地下水的长期监测是一个非常重要的内容，它涉及到对基坑降水工程和地下结构抗浮设计和地下水的动态评价等对工程建设有重要影响的方面。在地下水系统中，渗流场的不同位置，其地下水位是变化的，而地质构造是复杂变化的，由于地形地貌，地层分布，构造组合的不同，地下水位更是复杂多变。因而，在岩土工程勘察、水文地质勘察及地下水资源评价过程中经常遇到地下水位分层量测的问题。
[0003]传统的地下水位测量方法是采用地质钻机成孔，然后安装制作井管，逐节安装井管，在井管侧壁回填滤料及黏土球，然后进行地下水位观测。但传统的方法施工时间长，成本高，无法保证效果，且一般一孔只能测量一个含水层的水位，因此，遇到需要分层测量地下水位的情况时常通过增设孔来达到目的。现有的较新型的地下水观测方法是利用接静探护管压入后上拔(护管与钻头虚连)来测量地下水位，易造成孔底淤塞，钻头不能回收，而护管上可能造成止水效果差，并可能出现拔不上来的情况，且一般一孔也只能测量一个含水层的水位，因而也需要通过增设孔来进行分层测量。
[0004]为了改善上述问题，中国专利公告号为CN 111256777 A的专利技术专利公开了测量地下水位的水位探头，包括内筒、转接头、外筒和透水石笼，所述内筒内设有进水腔，所述内筒的外壁上设置至少一与进水腔相连通的透水孔，内筒上设置卡凸来控制外筒上下移动，以打开关闭透水孔，同时在下压过程阻止泥土进入探头内部；通过设置透水石笼，保障透水孔打开后，地下水能进入探杆内部，泥土无法进入；通过静压模式，让探杆与周边地基土紧密接触，当存在多个地下含水层时，起到隔断其它含水层，只测量目标含水层的目的。但是该专利技术的结构较为复杂，且采用内外筒上下移动的方式打开或关闭透水孔，其密封性差，容易导致止水效果不佳，此外，进行分层测量时，各结构组装起来较为不便，施工成本也较大。
[0005]因此，有必要通过研究提供一种静压式地下水位分层量测观测井装置及量测方法，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种静压式地下水位分层量测观测井装置及量测方法，本专利技术使用常用静力触探贯入设备埋设地下水位分层量测观测井装置，利用变径设计在含水层处使用小口径带滤网透水管解决透水问题，在隔水层处使用大口径不透水管解决管外止水问题，孔底采用稍大直径的实心锥形头解决贯入及封底问题。需分层量测时，在管中插管，利用变径装置，在变径处采用密封圈进行分层止水，从而达到分层量测地下水位的目的。
[0007]本专利技术的装置和方法适用于5～40米深的地下水位和排水测量。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0009]本专利技术的第一个方面提供了一种静压式地下水位分层量测观测井装置，由锥形头、第一滤水管、第一单层变径接头、第一不透水管、双层止水变径接头、第二滤水管、第二单层变径接头、第二不透水管、内管顺次组装在一起呈中空结构；
[0010]其中，所述的锥形头为实心锥形头，以便贯入隔水层并进行封底。
[0011]所述第一滤水管、第二滤水管均由相应管径的透水管和滤网组成，第一滤水管、第二滤水管的透水管在其对应的含水层段均设有若干透水孔；所述滤网均包裹在各自透水管的透水孔段，以便过滤掉水中的泥沙，防止透水孔的堵塞；
[0012]所述第一单层变径接头、第二单层变径接头和双层止水变径接头的上下各连接端的外壁底部均设有与各连接端外径相匹配的密封圈。
[0013]进一步地，为了解决地下水的渗入和隔离问题，所述第一滤水管、第二滤水管的位置及长度根据分层的含水层的分布及埋深而定；所述第一不透水管和第二不透水管的位置及长度根据分层的隔水层的分布及埋深而定。
[0014]更进一步地，第一滤水管、第二滤水管的长度可略小于相应含水层厚度，但应置于相应含水层内；第一不透水管的长度不宜短于相应隔水层的厚度，第二不透水管的长度不宜小于相应隔水层的层底埋深。
[0015]进一步地，所述第一滤水管、第一不透水管、第二滤水管、第二不透水管的材质根据地层情况及观测孔预期深度选用适宜强度和管径的管材，如PVC管或钢管等。具体地，当地层总深度在10m以内，且贯入阻力小于30KN时，第一滤水管、第一不透水管、第二滤水管、和第二不透水管可选用PVC材质的管材，否则选用钢管。
[0016]进一步地，所述内管的材质为PVC材质。
[0017]进一步地，为了解决第一滤水管和第二滤水管的透水孔堵塞问题及减小埋设时贯入阻力，所述锥形头的底面直径略大于第一滤水管的外径，第一不透水管的外径略大于第二滤水管的外径。
[0018]进一步地，为了解决管外止水问题，所述第一不透水管的外径略大于锥形头的底面直径，第二不透水管的外径略大于第二滤水管的外径，这样的设计使得第一不透水管和第二不透水管分别与第二隔水层、第三隔水层紧密接触。
[0019]进一步地，本专利技术的第一滤水管和第二滤水管均可采用各自对应的标准规格长度(如1m长)的滤水管组成，当所在含水层段的厚度较标准规格的滤水管的长度长时，可将含水层相对应的标准规格的滤水管通过连接头拼接在一起。
[0020]进一步地，本专利技术的第一不透水管、第二不透水管和内管均可采用标准规格长度(如1m长)的不透水管组成，当所各自所需长度较标准规格的不透水管的长度长时，可将对应的不透水管用标准规格的不透水管通过连接头拼接在一起，拼接处需采取密封止水措施。
[0021]本专利技术的第二个方面提供了一种静压式地下水位分层量测观测井装置量测地下水位的方法，步骤包括：
[0022]S1，针对含水层和隔水层的分布，确定需要观测水位的目标含水层，确定目标含水层所在孔段的下部高程和上部高程，设计不透水管和透水管的位置及长度，解决地下水的
渗入和隔离问题；
[0023]S2，根据设计的观测井装置结构使用常用静力触探贯入设备埋设地下水位观测孔，具体地，根据目标含水层分布情况组装地下水位分层量测观测井装置，采用静力触探液压装置将地下水位分层量测观测井装置垂直压入地下至目标深度，使锥形头插入隔水层进行封底，将滤水管和不透水管分别置于相应地含水层和隔水层；
[0024]S3，待水位稳定后，将水位计从内管中或内管与第二不透水管之间缓慢平稳下放至管内水面，测量其相应深度即为相应目标含水层的地下水位并记录。
[0025]由于采取以上技术方案，本专利技术相较于现有技术的优势和有益效果在于：
[0026]1、使用常用静力触探贯入设备埋设地下水位观测井装置，施工速度快、成本低；
[0027]2、通过静力压入一次性贯入埋设地下水位观测井装置，确保不透水管与隔水层紧密接触，有效解决管外隔水问题；
[0028]3、利用变径设计，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静压式地下水位分层量测观测井装置，其特征在于，所述的观测井装置由锥形头、第一滤水管、第一单层变径接头、第一不透水管、双层止水变径接头、第二滤水管、第二单层变径接头、第二不透水管、内管顺次组装在一起呈中空结构；其中，所述第一滤水管、第二滤水管均由相应管径的透水管和滤网组成；所述第一单层变径接头、第二单层变径接头和双层止水变径接头的上下各连接端的外壁底部均设有与各连接端外径相匹配的密封圈。2.如权利要求1所述的一种静压式地下水位分层量测观测井装置，其特征在于，所述的第一滤水管、第二滤水管的透水管在其对应的含水层段均设有若干透水孔；所述的滤网均包裹在各自透水管的透水孔段。3.如权利要求1所述的一种静压式地下水位分层量测观测井装置，其特征在于，所述的第一滤水管、第二滤水管的位置及长度根据分层的含水层的分布及埋深而定。4.如权利要求1所述的一种静压式地下水位分层量测观测井装置，其特征在于，所述的第一不透水管和第二不透水管的位置及长度根据分层的隔水层的分布及埋深而定。5.如权利要求1所述的一种静压式地下水位分层量测观测井装置，其特征在于，所述的第一滤水管、第一不透水管、第二滤水管、第二不透水管的材质根据地层情况及观测孔预期深度选择所需的强度和管径的管材；所述内管的材质为PVC材质。6.如权利要求1所述的一种静压式地下水位分层量测观测井装置，其特征在于，所述锥形头为实心锥形头，所述锥形头的底面直径大于第一滤水管的外径。7.如权利要求1所述的一种静...

【专利技术属性】
技术研发人员：王军培，汤庆声，吴卫华，
申请(专利权)人：无锡水文工程地质勘察院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：