鉆孔壓注水試驗作業(yè)指導(dǎo)書

1、 鉆孔壓水試驗作業(yè)指導(dǎo)書二一三年二月二十三日批準(zhǔn)：審查： 編寫：總工室目錄1目的12范圍13職責(zé)14壓水試驗方法及要求15相關(guān)文件66記錄6鉆孔壓水試驗作業(yè)指導(dǎo)書1 目的為保證我院鉆孔壓水試驗工作的規(guī)范性，確保試驗數(shù)據(jù)（成果）能夠準(zhǔn)確反映巖體的透水性，為評價巖體的滲透特性，為設(shè)計滲控措施提供基本資料。特制定本作業(yè)指導(dǎo)書。2 范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于我院所承擔(dān)的水利水電工程地質(zhì)勘察中常規(guī)性壓水試驗工作。3 職責(zé)3.1試驗作業(yè)組對試驗成果進(jìn)行自檢自查，并由值班技術(shù)人員簽字認(rèn)可。3.2專業(yè)技術(shù)項目負(fù)責(zé)人對作業(yè)過程進(jìn)行抽查，對作業(yè)組生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行全面檢查；對所檢查的產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)責(zé)。3.3地質(zhì)勘察隊負(fù)責(zé)人或

2、主任工程師負(fù)責(zé)對試驗成果全面審查，對試驗成果的技術(shù)質(zhì)量負(fù)責(zé)。4 壓水試驗方法及要求4.1 基本規(guī)定鉆孔壓水試驗的目的是了解水工建筑物地基與庫、壩區(qū)滲漏地段巖體的相對透水性，為防滲和地基處理提供基本資料。故壓水試驗工作必須堅持實踐第一的觀點(diǎn)，嚴(yán)格按水利水電工程地質(zhì)勘察有關(guān)規(guī)程規(guī)范要求進(jìn)行。14.1.1 試驗方法和試段長度4.1.1.1試驗方法：采用自上而下的分段壓水方法，鉆完一段壓一段、檢查一段，可采用雙管和單管頂壓。4.1.1.2試驗段長度：試驗宜為為5米；對于透水性較強(qiáng)的巖體、構(gòu)造破碎帶、裂隙密集帶、巖層接觸帶等，應(yīng)根據(jù)具體情況確定試段長度。相鄰試驗段應(yīng)相互銜接，可少量重疊，但不能漏段，殘留

3、巖芯可計入試驗長度。4.1.2 壓力階段與壓力值4.1.2.1壓水試驗應(yīng)按三級壓力、五個階段進(jìn)行。三級壓力分別為0.3MPa、0.6MPa和1MPa。4.1.2.2當(dāng)試段埋深較淺時，宜適當(dāng)降低試驗壓力。4.1.2.3當(dāng)試段漏水量很大，不能滿足規(guī)定的壓力時，可按水泵的最大供水能力所能達(dá)到的壓力進(jìn)行試驗或注水。4.1.3 試驗鉆孔的質(zhì)量要求4.1.3.1壓水試驗的鉆孔的孔徑宜為59mm150mm。4.1.3.2壓水試驗鉆孔宜采用金剛石或合金鉆進(jìn)，不應(yīng)使用泥漿等護(hù)壁材料鉆進(jìn)。在炭酸鹽類地層鉆進(jìn)時，應(yīng)選用合適的沖洗液4.1.3.3試驗鉆孔的套管腳必須止水。4.1.3.4預(yù)定安置栓塞部位的孔壁應(yīng)保持平直

4、完整。4.1.3.5覆蓋層與基巖之間，應(yīng)使用套管隔離并止水。4.1.3.6在同一地點(diǎn)布置兩個以上鉆孔（孔距10m以內(nèi)）時，應(yīng)先完成擬做壓水試驗的鉆孔。4.1.4 試驗用水與試驗人員4.1.4.1試驗用水應(yīng)保持清潔，當(dāng)水源的泥沙含量較多時，應(yīng)采取沉淀措施。4.1.4.2鉆孔壓水試驗人員應(yīng)經(jīng)過專門培訓(xùn)，持證上崗。4.2 試驗設(shè)備4.2.1 止水栓塞4.2.1.1止水栓塞長度不小于8倍鉆孔直徑。4.2.1.2止水可靠、操作方便。4.2.1.3宜采用水壓或氣壓式栓塞。4.2.2 供水設(shè)備4.2.2.1試驗用的水泵應(yīng)符合下列要求：a、工作可靠，壓力穩(wěn)定，出水均勻；b、在1MPa壓力下，流量能保持100L

5、/min。c、水泵出口應(yīng)安裝容積大于5L的穩(wěn)壓空氣室。4.2.2.2吸水龍頭外應(yīng)有1層2層孔徑小于2mm的過濾網(wǎng)。吸水龍頭至水池底部的距離不小于0.3m。供水調(diào)節(jié)閥門應(yīng)靈活可靠，不漏水，且不宜與鉆進(jìn)共用。4.2.2.3 盡可能使用水池調(diào)節(jié)，自然落差供水進(jìn)行壓水試驗。4.2.3 測量設(shè)備4.2.3.1測量壓力的壓力表和壓力傳感器應(yīng)符合下列要求：a、壓力表應(yīng)反應(yīng)靈敏，卸壓后批針回零，量測范圍應(yīng)控制在極限壓力值的1/33/4；b、壓力傳感器的壓力范圍應(yīng)大于試驗壓力。4.2.3.2流量計應(yīng)能在1.5MPa壓力下正常工作，量測范圍應(yīng)與水泵的出力相匹配，并能測定正向和反向流量。4.2.3.3宜使用能測量壓

6、力和流量的自動記錄儀進(jìn)行壓水試驗。4.2.3.4水位計應(yīng)靈敏可靠，不受孔壁附著水或孔內(nèi)滴水的影響。4.2.3.5試驗用的儀表應(yīng)專門保管，不應(yīng)與鉆進(jìn)共用，并定期進(jìn)行檢定。4.3 現(xiàn)場試驗4.3.1 試驗程序4.3.1.1現(xiàn)場試驗工作包括洗孔、下置栓塞隔離試段、水位測量、儀表安裝、壓水和流量觀測等程序進(jìn)行。4.3.1.2在壓水試驗開始前，以及整個試驗過程中，應(yīng)對各種設(shè)備、儀表的性能和工作狀態(tài)進(jìn)行細(xì)致的檢查和鑒定，如發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即進(jìn)行檢修和更換。4.3.2 洗孔4.3.2.1洗孔應(yīng)采用壓水法，洗孔時鉆具應(yīng)下到孔底，流量應(yīng)達(dá)到水泵的最大出力。4.3.2.2洗孔應(yīng)至孔口回水清潔，肉眼觀察無巖粉時方可結(jié)

7、束。當(dāng)孔口無回水時，洗孔時間不少于15min。4.3.3 試段隔離4.3.3.1試段隔離前，應(yīng)根據(jù)孔徑和試段位置確定栓塞直徑和工作管長度。準(zhǔn)確測量并依次記錄每根管子的長度和接頭數(shù)。工作管不得有破裂、彎曲和堵塞現(xiàn)象，接頭應(yīng)嚴(yán)格止水。4.3.3.2栓塞就應(yīng)安設(shè)在巖石較完整的部位，管子下完后，應(yīng)檢查栓塞是否放在預(yù)定位置，然后加壓或充水，檢查止水效果，并求出塞底深度和試段長度。4.3.3.3采用氣壓式或水壓式栓塞時，壓力應(yīng)比最大試段壓力大0.2MPa0.3MPa，并在試驗過程中保持不變。4.3.3.4當(dāng)栓塞隔離無效時，應(yīng)分析原因，采取移動栓塞、更換栓塞或灌制混凝土塞位等措施。4.3.4 水位觀測4.3

8、.4.1在每段壓水試驗前，應(yīng)觀測孔段內(nèi)有的水位，以確定壓力計算零點(diǎn)。水位應(yīng)每隔5min進(jìn)行1次，當(dāng)孔內(nèi)水位連續(xù)三次讀數(shù)的水位變幅小于8cm時，即視為穩(wěn)定，觀測即可結(jié)束，以最后一次測得的水位確定壓力計算零點(diǎn)。4.3.4.2在觀測中，應(yīng)同時進(jìn)行工作管內(nèi)外的水位測量，要注意水位變化趨勢。若各試段位于同一含水層時，可統(tǒng)一測定水位，如發(fā)現(xiàn)有承壓水或多個含水層時，應(yīng)觀測承壓水水位、流量及變化情況。4.3.5 壓力和流量觀測4.3.5.1在向試段送水前，應(yīng)打開排氣閥，待排氣閥連續(xù)出水后，再將其關(guān)閉。4.3.5.2流量觀測前應(yīng)調(diào)整調(diào)節(jié)閥，使試段壓力達(dá)到預(yù)定值并保持穩(wěn)定。4.3.5.3流量觀測工作應(yīng)每隔1min

9、2min進(jìn)行1次。當(dāng)流量無持續(xù)增大趨勢，且5次流量讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終為值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時，本階段試驗即可結(jié)束，取最終值作為計算值。4.3.5.4將試段壓力調(diào)整到新的預(yù)定值，重復(fù)上述試驗過程，直到完成該試段的試驗。4.3.5.5在壓水試驗過程中，應(yīng)經(jīng)常觀測管外水位的變化情況，以鑒別栓塞的止水性能。如發(fā)現(xiàn)管外水位上升，要從多方面進(jìn)行檢查，并分析其原因，若因止水無效，應(yīng)立即采取相應(yīng)措施（如緊塞、移塞等）。4.3.5.6在試驗過程中，對附近受影響的露頭、井、硐、孔、泉等應(yīng)進(jìn)行觀測。4.3.5.7在試驗過程中，可能出現(xiàn)水流沿裂隙滲出地表現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行觀測和記錄

10、。4.3.5.8在壓水試驗結(jié)束前，應(yīng)認(rèn)真檢查原始記錄是否齊全、正確、清晰，發(fā)現(xiàn)問題必須及時糾正。4.4 資料整理4.4.1試驗資料整理應(yīng)包括校核原始記錄，繪制PQ曲線，確定PQ曲線類型和計算試段透水率等。4.4.2繪制PQ曲線時，應(yīng)采用統(tǒng)一比例尺，即縱坐標(biāo)（P軸）1mm代表0.01MPa，橫坐標(biāo)（Q軸）1mm代表1L/min。曲線圖上各點(diǎn)應(yīng)標(biāo)明序號，并依次用直線相連，升壓階段用實線，降壓階段用虛線。試段的PQ曲線類型應(yīng)根據(jù)升壓階段PQ曲線的形狀以及降壓階段的PQ曲線與升壓階段PQ曲線之間的關(guān)系確定。PQ曲線類型劃分及曲線特點(diǎn)見下表。PQ曲線類型及曲線特點(diǎn)表4.4.3當(dāng)PQ曲線中第4點(diǎn)與第2點(diǎn)、

11、第5點(diǎn)與第1點(diǎn)的流量值絕對差不大于1L/min或相對瑳不大于5%時，可認(rèn)為基本重合。4.4.4試段透水率采用第三階段的壓力值（P3）和流量值（Q3）按下式計算：式中 q試段的透水率（Lu）； L試段長度（m）； Q3第三階段的計算流量（L/min）； P3第三階段的試段壓力（MPa）。 試段取兩位有效數(shù)字。4.4.5每個試段的試驗成果，應(yīng)采用試段透水率和PQ曲線的類型代號（加括號）表示，如0.23（A）、12（B）、8.5（D）等。4.4.6當(dāng)某一工程或某一地段的壓水試驗成果中，出現(xiàn)較多的試段PQ曲線為C型或D型時，應(yīng)結(jié)合該工程或該地段的地質(zhì)資料和鉆孔巖芯情況進(jìn)行分析，并在工程地質(zhì)報告中加以說

12、明。5 相關(guān)文件SL312003水利水電鉆孔壓水試驗規(guī)程GB500212001巖土工程勘察規(guī)范工程地質(zhì)勘察規(guī)范與強(qiáng)制性條文實施手冊中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（SL55-2005）GB502899水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范6 記錄DK04A02010 壓（注）水試驗記錄冊封面DK05A02010 壓（注）水試驗成果表DK06A02010 壓（注）水試驗記錄表 DK07A02010 試段安裝記錄表 DK08A02010 原位測試記錄表9DK04-A0-2010_工程_階段鉆孔壓（注）水試驗記錄鉆孔編號鉆孔位置坐標(biāo)：X：Y：地面高程施工機(jī)組地質(zhì)值班員技術(shù)負(fù)責(zé)人試驗日期：20 年 月 日至20 年 月 日DK05-A0-2010鉆孔壓（注）水試驗成果表 (第 頁，共 頁)試驗日期試驗段PQ曲線類型試段透水率q(Lu)編號深度(m)試段長度（m）高程(m)起止起止地質(zhì)情況綜合說明地質(zhì)值班員： 技術(shù)負(fù)責(zé)人：DK06-A0-2010 _工程壓（注）水試驗記錄表孔號_孔深_,試驗段由_m至_m,段長_m，栓塞位置_m地下水位深度_m,壓力表至孔口距離_m，設(shè)計壓力_MPa （第 頁，共 頁）日期壓（注）水試驗時間水表讀數(shù)（L）每分鐘注入量(L)壓力（kg/cm2）（K）值備注月日班開始（時:分）間隔（時:分）