《公路工程水文地質(zhì)試驗規(guī)程》_第1頁
《公路工程水文地質(zhì)試驗規(guī)程》_第2頁
《公路工程水文地質(zhì)試驗規(guī)程》_第3頁
《公路工程水文地質(zhì)試驗規(guī)程》_第4頁
《公路工程水文地質(zhì)試驗規(guī)程》_第5頁
已閱讀5頁,還剩67頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

ICS93.060

CCSP66

團體標準

T/CHTSXXXXX-XXXX

公路工程水文地質(zhì)試驗規(guī)程

TechnicalCodeforHydrogeologicalTestsofHighway

Engineering

2024-xx-xx發(fā)布2024-xx-xx實施

中國公路學會發(fā)布

目次

1總則1

2術(shù)語和符號2

2.1術(shù)語2

2.2符號4

3基本規(guī)定6

4抽水試驗9

4.1一般規(guī)定9

4.2試驗設(shè)備12

4.3試驗過程13

4.4資料整理15

5壓水試驗17

5.1一般規(guī)定17

5.2試驗設(shè)備18

5.3試驗過程19

5.4資料整理21

6注水試驗26

6.1一般規(guī)定26

6.2試驗設(shè)備26

6.3試驗過程27

6.4資料整理28

7滲水試驗31

7.1一般規(guī)定31

7.2試驗設(shè)備31

7.3試驗過程31

7.4資料整理32

8微水試驗35

8.1一般規(guī)定35

8.2試驗設(shè)備35

8.3試驗過程36

8.4資料整理37

9連通試驗38

9.1一般規(guī)定38

9.2示蹤劑選擇38

9.3試驗過程39

9.4資料整理40

10地中蒸滲儀試驗41

10.1一般規(guī)定41

10.2地中蒸滲儀設(shè)備41

10.3地中蒸滲儀使用過程41

10.4資料整理42

11室內(nèi)試驗44

11.1一般規(guī)定44

11.2水化學分析44

11.3同位素分析44

11.4滲透試驗44

11.5剖面二維穩(wěn)定滲流試驗45

附錄A設(shè)備安裝記錄表47

附錄B鉆孔抽水試驗觀測記錄表49

附錄C鉆孔壓水試驗觀測記錄表51

附錄D鉆孔注水試驗觀測記錄表53

附錄E鉆孔降水頭注水試驗記錄表55

附錄F鉆孔微水試驗記錄表57

附錄G抽水試驗滲透性參數(shù)計算公式58

附錄H穩(wěn)定流抽水試驗影響半徑計算公式表65

附錄I降水頭/常水頭滲透系數(shù)計算公式表66

用詞說明69

1總則

1.0.1為規(guī)范公路工程水文地質(zhì)試驗工作,提高試驗水平,制定本規(guī)程。

1.0.2本規(guī)程適用于各級公路工程的水文地質(zhì)試驗。

1.0.3公路工程水文地質(zhì)試驗應積極采用可靠的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備和新方法。

1.0.4公路工程水文地質(zhì)試驗除應符合本規(guī)程的規(guī)定外,尚應符合有關(guān)法律法規(guī)及國家、

行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

1

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1抽水試驗pumpingtest

通過在鉆孔中抽取、觀測水量水位變化,定量評價含水層富水性,獲取含水層的水文

地質(zhì)參數(shù)的野外水文地質(zhì)試驗方法。

2.1.2穩(wěn)定流抽水試驗steadyflowpumpingtest

抽水過程中,要求出水量和動水位同時出現(xiàn)相對穩(wěn)定,并延續(xù)一定時間的抽水試驗。

2.1.3非穩(wěn)定流抽水試驗unsteadyflowpumpingtest

抽水過程中,保持出水量固定,觀測動水位變化;或保持水位降深固定,觀測出水量

變化的抽水試驗。

2.1.4壓水試驗waterpressuretestinborehole

用栓塞將鉆孔隔離出一定長度的孔段,并向該孔段壓水,根據(jù)壓力與流量的關(guān)系確定

巖體滲透特性的一種原位滲透試驗。

2.1.5注水試驗waterinjectiontestinborehole

通過鉆孔向試段注水,以確定巖土層滲透系數(shù)的原位試驗方法。

2.1.6滲水試驗Waterseepagetest

野外工作中利用一些工具直接測定巖土滲透系數(shù)的試驗。一般采用試坑滲水試驗,是

野外測定包氣帶松散層和巖層滲透系數(shù)的簡易方法。

2.1.7微水試驗slugtestinborehole

通過振蕩器、氣壓、注水或抽水等水頭激發(fā)方式引起鉆孔內(nèi)水位瞬時變化,量測鉆孔

水位隨時間的變化規(guī)律確定含水層水文地質(zhì)參數(shù)的一種方法。

2.1.8連通試驗testonhydraulicconnectivity

為測定含水層之間,或泉水、地下暗河出露處等地下水露頭點相互之間的水力聯(lián)系而

進行的野外試驗。

2.1.9地中蒸滲試驗In-situevaporationinfiltrationtest

2

利用蒸滲儀測定土壤顆粒間孔隙的大小分布及土壤滲透系數(shù)的試驗。

2.1.10滲透系數(shù)hydraulicconductivity

表征巖石透水能力的參數(shù),又稱水力傳導系數(shù)。其物理意義為在各向同性介質(zhì)中,單

位水力梯度下的單位流量。

2.1.11導水系數(shù)transmissivity

表征含水層全部厚度導水能力的參數(shù)。其值等于滲透系數(shù)與含水層厚度和乘積。

2.1.12承壓含水層confinedaquifer

具有承壓水的含水層,其上界和下界是不透水層或弱透水層。

2.1.13觀測孔observationhole

試驗中專門設(shè)置的用作觀測動水位的鉆孔。

2.1.14完整孔completelypenetratinghole

進水部分揭穿整個含水層的孔。

2.1.15非完整孔partiallypenetratinghole

未揭穿整個含水層或進水部分僅揭穿部分含水層的孔。

2.1.16降深drawdown

抽水時的地下水位下降值,為天然靜水位與動水位之差。

2.1.17激發(fā)水頭stimulatewaterhead

通過不同的激發(fā)方式引起鉆孔內(nèi)水位瞬時變化的最大水頭值。

2.1.18彈性貯水系數(shù)storativitycoefficient

表示在面積為1個單位、厚度為含水層全厚度的含水層柱體中,當水頭改變一個單位

時彈性貯存或釋放的水量。

2.1.18透水率absorptionrate

表達試段巖體透水性的指標。

2.1.19儲水系數(shù)storativity

又稱釋水系數(shù),在壓力水頭下降1個單位條件下,單位面積含水層所能釋放的水量。

3

2.2符號

——注水管內(nèi)徑截面積,cm2;

?——試坑(內(nèi)環(huán))滲水面積,cm2;

?——內(nèi)環(huán)面積,cm2;

0

?——試驗段與注水管的形狀系數(shù);

?

H?——試驗水頭,m;

——固定水頭高度,自地下水位起算,cm;

??

Hk——毛細壓力(一般等于巖石毛細上升高度的一半),cm;

——初始水頭高度,cm;

0

?——試段長度,m;

?——工作管長度,m;

?

?——試段壓力,MPa;

?——壓力計指示壓力,MPa;

?

?——管路壓力損失,MPa;

?

?——壓力計中心至壓力計算零線的水柱壓力,MPa;

Pz

——壓力表中心至壓力計算零線與鉆孔中心線交點的傾斜水柱壓力,MPa;

Pz

——第三階段的試驗段壓力,Mpa;

P3

——壓水試驗壓入流量,L/min;滲水試驗穩(wěn)定的滲入水量,cm3/min;

?——第三階段試驗穩(wěn)定流量,L/min;

3

?——滯后時間,min;

?——滲透水流速度,m/d;

?3

、——經(jīng)過t1和t2時間的總滲入水量(即總給水量),m;

12

?——?試坑(內(nèi)環(huán))中水層厚度,cm;

?——代用系數(shù)(可用簡單試算法求出);

1

g?——重力加速度,g=9.8m/s2;

4

——滲透系數(shù),cm/s;

?

?——水平向滲透系數(shù),cm/s;

?——平均有效滲透系數(shù),cm/s;

m

k——垂直向滲透系數(shù),cm/s;

?

?——試驗結(jié)束時水的滲入深度(挖開測定),cm;

?——穩(wěn)定流量,cm3/min;

r?——抽水孔過濾器半徑、鉆孔半徑,m;

——抽水孔水位降深值,m;

?——管內(nèi)流速,m/s;

?-鉆孔傾角,°;

λ——粗糙系數(shù),水在鐵管中流動時2=2×10^-4MPa/m~4×10^-4,MPa/m;

ω——單位吸水量,L/(MPa·m·min);

h2——潛水含水層在天然情況下的厚度H和抽水試驗時的厚度h的二次方之差,m2。

5

3基本規(guī)定

3.0.1當水文地質(zhì)條件復雜且對公路工程建設(shè)影響重大時,應通過現(xiàn)場水文地質(zhì)試驗確定

水文地質(zhì)參數(shù)。

條文說明

在公路工程上開展水文地質(zhì)試驗可以獲得不同深度含水層的水動力參數(shù)、地下水的類型、富水性和分

布規(guī)律,有助于查明地下水補給、徑流、排泄關(guān)系。例如,在隧道附近開展水文地質(zhì)試驗可以預測隧道施

工過程中的涌突水層位、風險及涌水量等。此外,針對沉管基坑、橋梁錨碇基坑、隧道等重要公路工程

構(gòu)造物,在勘察期間需布置水文觀測孔,觀測孔垂直地下水流向或平行地下水流向布置。

3.0.2在鉆孔內(nèi)開展水文地質(zhì)試驗前,應根據(jù)試驗地段的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件進行試

驗設(shè)計,應包括下列內(nèi)容:

1試驗目的;

2試驗方法選擇;

3水文地質(zhì)鉆孔設(shè)計;

4試驗設(shè)備配置;

5試驗技術(shù)要求;

6成果整理要求。

條文說明

水文地質(zhì)鉆孔設(shè)計一般包括試驗孔及觀測孔的數(shù)量、間距、位置,單孔的孔徑、孔深、變徑位置等。

3.0.3水文地質(zhì)試驗方法應根據(jù)試驗目的,結(jié)合地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性及完整性、

地層富水程度、場地施工條件等綜合選擇,并應符合下列要求:

1查明主要含水層的滲透性和各向異性以及巖土體滲透性分級時,根據(jù)水文地質(zhì)條件

復雜程度,宜選用多孔抽水試驗。

2查明主要含水層的滲透性能及其變化規(guī)律時,可采用單孔抽水試驗。

3場地不能進行抽水試驗,且地層為取原狀樣進行室內(nèi)試驗比較困難的松散巖土體時,

可選擇微水試驗、注水試驗或壓水試驗等。

4需快速、簡便、經(jīng)濟的求取水文地質(zhì)參數(shù)時,可采用微水試驗。

5獲取包氣帶水文地質(zhì)參數(shù),宜選取試坑滲水試驗。

6

6用于研究和查明巖溶地下水的運動途徑、速度、地下河系的連通、延展與分布情況、

地表水與地下水的轉(zhuǎn)化關(guān)系時,可采用連通試驗。

3.0.4水文地質(zhì)試驗孔的孔徑和深度應滿足下列要求:

1抽水試驗孔的最小孔徑不宜小于91mm。

2壓水試驗孔的最小孔徑不宜小于75mm。

3鉆孔深度應結(jié)合構(gòu)造物形式、目標含水層特征等綜合確定并動態(tài)調(diào)整。

4當鉆孔遇到不良地質(zhì)體時,應該適當加深。

條文說明

比如,隧道處鉆孔深度應設(shè)計在隧道底標高5-10m;基坑處鉆孔深度應設(shè)計在基坑底標高以下3m。

3.0.5隧道水文試驗孔孔位宜布置在洞壁外側(cè)不小于5m以外。

3.0.6除長期觀測孔位外,應在試驗后封孔。

3.0.7水文地質(zhì)試驗不能直接獲取含水層或透水層水文地質(zhì)參數(shù)時,宜借助數(shù)學模型模擬

計算。

條文說明

水文地質(zhì)參數(shù)是反映含水層或透水層水文地質(zhì)性能的指標,如滲透系數(shù)、導水系數(shù)、水位傳導系數(shù)、

壓力傳導系數(shù)、給水度、釋水系數(shù)、越流系數(shù)等。水文地質(zhì)參數(shù)可采取試樣,在室內(nèi)用滲透儀完成,但

因試樣的代表性差,且不易保持原狀結(jié)構(gòu),據(jù)此測定的參數(shù)往往不準,故在實際工作中常通過從野外取得

水位和流量數(shù)據(jù),利用數(shù)學模型進行反推,也稱參數(shù)反演。例如通過抽水試驗或通過地下水位的長期觀測,

可以算得滲透系數(shù)和釋(儲)水系數(shù)。

3.0.8水文地質(zhì)試驗孔的布置應具有代表性和控制性,宜與工程地質(zhì)勘察鉆孔相結(jié)合。

條文說明

一般的工程勘探孔孔徑較小,無法滿足水文試驗要求。因此,在需要開展水文地質(zhì)試驗的工程項目

上,制定工程勘察大綱時需考慮一孔多用。所布置的水文地質(zhì)鉆孔,在地貌單元、構(gòu)造單元、地層單元上

要有代表性,能夠控制主要含水層的變化規(guī)律。

3.0.7在同一個水文孔中,宜開展多種水文地質(zhì)試驗及綜合地球物理測試以提高參數(shù)計算

結(jié)果的可靠性。

條文說明

7

例如,為了獲取含水層的滲透系數(shù),可以開展抽水試驗和微水試驗,基于獲取的觀測數(shù)據(jù),采用相應

的模型進行滲透系數(shù)的反演,對比兩種反演結(jié)果對參數(shù)的可靠性進行評價以及不確定性分析。

3.0.8抽水試驗和壓水試驗時,宜對周邊可能受到影響的鉆孔、井泉等水位變化進行監(jiān)測。

8

4抽水試驗

4.1一般規(guī)定

4.1.1抽水試驗可獲取承壓含水層的滲透系數(shù)和儲水系數(shù),或可獲取潛水含水層的滲透系

數(shù)和給水度。

4.1.2抽水試驗孔應布置在不同地貌單元、不同含水層,且富水性較強、含水層滲透性對

公路工程有重要影響的地段。

4.1.3觀測孔的布置應遵循下列原則:

1為求取含水層可靠的水文地質(zhì)參數(shù)的觀測孔,宜和抽水主孔組成觀測線,且根據(jù)地

下水徑流條件、含水層性質(zhì)和抽水時可能形成的水位降落漏斗的特點布置觀測線。

2在大型基坑、錨碇基礎(chǔ)等進行的抽水試驗,應均勻的布置觀測孔。

3觀測孔的數(shù)目、距離、深度應根據(jù)抽水試驗的目的任務(wù)、精度要求和抽水試驗類型

確定。

條文說明

3為求參數(shù),觀測孔數(shù)目一般一個即可;在觀測線上一般為2個以上,以便使用多種方法求參;如需

確定漏斗形狀,則一條觀測線上一般不少于3個觀測孔;對于判定水力聯(lián)系及邊界性質(zhì)的抽水試驗,觀測

孔一般為1~2個。觀測孔深度:一般要求揭穿含水層,至少深入含水層10~15m,或觀測孔孔深達抽水

主孔最大降深以下。

4.1.4單孔試驗與多孔試驗的選擇,應根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件的復雜程度及其對工程

的影響大小進行,并應符合下列要求:

1工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件比較簡單的工程區(qū),為初步查明河床砂卵石層及其他松散

含水層的滲透性及其分布規(guī)律時,宜選擇單孔抽水試驗。

2工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件復雜的工程區(qū),為查明河床砂卵石層及其他松散含水層的滲

透性和滲透各向異性時,宜布置多孔抽水試驗,且應布置在區(qū)內(nèi)典型地段或含水層滲透性及

滲透各向異性對建筑物滲流控制設(shè)計有重大影響的地段。

3以基巖水文地質(zhì)問題為主體的工程區(qū),為查明層狀、裂隙、巖溶等含水巖體的滲透性、

滲透各向異性,各含水層、帶間的水力聯(lián)系,以及地下水與地表水的水力聯(lián)系時,宜選擇多

孔抽水試驗。

4.1.5多孔抽水試驗的鉆孔布置應符合下列要求:

9

1多孔抽水試驗以抽水孔為原點,宜布置1~2條觀測線。布置1條觀測線時,應垂直

地下水流向布置;布置2條觀測線時,應分別垂直和平行地下水流向布置。對巖性變化大

的松散含水層、裂隙含水巖體及巖溶含水巖體,宜布置2條觀測線,其中一條沿巖性變化

大的方向或透水性強的方向布置,另一條應與前一條垂直布置。

2每條觀測線上的觀測孔不宜少于3個;水文地質(zhì)條件復雜或有特殊要求時,可適當

增加。

3當抽水孔為完整孔時,第1個觀測孔至抽水孔的距離宜為2~3m,并應避開紊流和

三維流的影響,第2個觀測孔至抽水孔的距離宜為含水層厚度的1.0~1.5倍,第3個觀測

孔至抽水孔的距離宜為含水層厚度的2~3倍。

4當抽水孔為非完整孔時,觀測孔至抽水孔的距離應根據(jù)抽水孔的結(jié)構(gòu)和擬選計算公

式的要求確定。最遠觀測孔至抽水孔的距離不宜太遠,應保證最遠觀測孔水位達到一定降

深值。

4.1.6觀測孔至抽水孔距離應滿足下列要求:

1當抽水孔為完整孔時,距抽水孔近的第1個觀測孔的布置宜控制在2~3m,并應盡

量避開紊流和三維流的影響,第2個觀測孔宜為含水層厚度的1~1.5倍,第3個觀測孔

宜為含水層厚度的2~3倍;

2抽水孔為非完整孔時,應根據(jù)抽水孔的結(jié)構(gòu)和擬選計算公式的要求確定。最遠觀測

孔至抽水孔的距離不宜太遠,應保證最遠觀測孔水位達到一定降深值。

條文說明

觀測孔的距離一般是按抽水漏斗水面坡度變化規(guī)律,愈近主孔距離應愈小,愈遠離主孔距離應愈大。

為避開抽水孔三維流和紊流的影響,最近的觀測孔(第一個觀測孔)距主孔的距離,一般應約等于含水層

的厚度(至少大于10m),最遠的觀測孔應能觀測到明顯的水位下降,一般要求觀測到的水位降深應大于

20cm。相鄰觀測孔的距離,亦應保證兩孔的水位差必須大于20cm。對于非穩(wěn)定流抽水試驗,觀測孔的間

距應在對數(shù)軸上分布均勻,而且孔間間距應比穩(wěn)定流者小,以保證抽水初期觀測。

4.1.7抽水孔類型選擇應根據(jù)含水層厚度、巖體完整性、透水性等綜合考慮,并應符合下

列規(guī)定:

1均質(zhì)含水層厚度小于15m時,抽水孔宜采用完整孔;厚度大于15m時,抽水孔宜采

用非完整孔。

2當中、強透水帶全部被揭穿時,抽水孔可采用完整孔;未全部被揭穿時,抽水孔應

采用非完整孔。

10

3河床部位松散含水層抽水試驗時,可采用非完整孔,且抽水孔過濾器應置于含水層

的上半部,其頂端至河底的距離不應小于2m。

4.1.8抽水孔結(jié)構(gòu)設(shè)計應符合下列規(guī)定:

1非均質(zhì)層狀含水層單層厚度大于6m時,抽水孔可采用非完整孔進行分段抽水,且過

濾器宜置于單層的中部,其長度不宜大于1/3單層厚度,但不應小于2m。

2非均質(zhì)層狀含水層單層厚度為3~6m時,仍可采用非完整孔進行分段抽水,且過濾

器安放位置及長度宜根據(jù)單層厚度及上、下巖土層的滲透性確定。

3非均質(zhì)層狀含水層單層厚度小于3m時,不宜進行分段抽水。

4.1.9過濾器的設(shè)置應符合下列規(guī)定:

1完整孔抽水時,抽水孔過濾器長度不宜小于含水層厚度的0.9倍;非完整孔持水時,

過濾器長度和位置應根據(jù)擬選用的計算參數(shù)的解析式適用條件確定。

2松散含水層抽水試驗時,應在抽水孔過濾器外壁設(shè)置測壓管。測壓管有眼部分的長

度和埋設(shè)深度,宜與過濾器相等。

3各觀測孔過濾器的長度宜與抽水孔過濾器匹配,并應安置在同一含水層和同一高程

上。

4.1.10抽水試驗降深和延續(xù)時間應滿足下列要求:

1穩(wěn)定流抽水試驗應進行三次降深。抽水孔降深值應以在型壓管測得的為準,抽水孔

相鄰兩次降深的差值宜相近。

2穩(wěn)定流抽水試驗降深順序,松散含水層宣從小到大,逐漸增大,而基巖含水層宜從

大到小。

3抽水孔水位最小降深值在單孔熱水試驗時不應小于0.5m;多孔抽水試驗時應保證量

遠觀液孔的降深值不小于0.1m,或各相鄰觀測孔的降深值之差不小于0.2m。

4抽水孔水位最大降深值,潛水含水層抽水時,不宜大于含水層厚度的0.3倍;承壓

含水層抽水時,不應降到含水層頂板以下。

4.1.11穩(wěn)定流抽水試驗的各次降深穩(wěn)定延續(xù)時間,應符合下列規(guī)定:

1中、強透水性含水層中的單孔抽水試驗,穩(wěn)定延續(xù)時間不應小于4h。

2多孔抽水試驗的穩(wěn)定延續(xù)時間不應小于8h,并應以最遠觀測孔的動水位波動值判定。

3透水性弱的含水層抽水試驗,應適當延長抽水穩(wěn)定延續(xù)時間。

11

4每次降深的穩(wěn)定延續(xù)時間不宜間斷,因故中斷時,應適當延長抽水穩(wěn)定時間。各次

降深的轉(zhuǎn)換應盡量連續(xù)進行。

4.1.12非穩(wěn)定流抽水試驗的延續(xù)時間,應符合下列要求:

1s(h2)lgt關(guān)系曲線呈現(xiàn)出有拐點時,延續(xù)時問宜延到拐點后的線段趨于水平為止;

當關(guān)系曲線變陡時,延續(xù)時間宜延伸至拐點以后的線段使其水平投影在lgt軸上的數(shù)值不

少于兩個對數(shù)周期。

2s(h2)lgt美系曲線沒有拐點時,延續(xù)時間宜根據(jù)試驗目的確定,并宜使其水平投

影在lgt上的數(shù)值不少于兩個對數(shù)周期。

3在承壓含水層中抽水時,應采用slgr關(guān)系曲線;在潛水含水層中抽水時,應采用

h2lgt關(guān)系曲線,

4當有觀測孔時,應采用最遠觀測孔的s(h2)lgt關(guān)系曲線。

4.2試驗設(shè)備

4.2.1抽水試驗孔宜采用過濾器,過濾器類型選擇應結(jié)合含水層性質(zhì)、巖體完整性等綜合

考慮。

4.2.2抽水試驗的水泵選擇應符合下列要求:

1抽水試驗的水泵類型應根據(jù)地下水位埋深、過濾器直徑和孔內(nèi)可能的最大抽水量選

擇。

2地下水位較淺時宜采用離心式水泵.

3地下水位較深、抽水量大時可選用深井泵或潛水泵。

4地下水位較深、抽水量小時可選用拉桿式水泵。

5過濾器直徑影響抽水量增大時,可選用大于進水管口徑的水泵,但不得大于二級水

泵。

4.2.3含水層地下水位較深、水量很大時,抽水試驗設(shè)備可選用空氣壓縮機。

4.2.4抽水試驗的測試工具包括水位、水量、溫度測量工具,并應符合下列要求:

1觀測水位宜采用地下水位監(jiān)測儀記錄試驗過程中的水位變化。當?shù)叵滤惠^淺時,

也可采用浮標水位計。觀測讀數(shù)精確應到1cm。

2抽水量的測試用具應根據(jù)抽水量大小選定,當抽水量小于1L/s時可采用容積法或水

12

表;當抽水量為1L/s~30L/s時,宜采用三角堰;抽水量大于30L/s時,應采用矩形堰。

3測量溫度宜采用數(shù)字溫度計自動監(jiān)測,測量氣溫宜采用普通溫度計,測量水溫宜采

用緩變溫度計。測量讀數(shù)應精確到0.5℃。

4.3試驗過程

4.3.1抽水孔的施工應滿足下列要求:

1鉆孔完成后應測量各孔或管口的坐標和高程。孔內(nèi)所有測深、過濾器等的安裝均應

從同一固定基點算起。

2多孔抽水試驗應按先施工抽水孔、后施工觀測孔的順序進行。

3松散含水層巖溶強發(fā)育段鉆孔應采用跟管鉆進,基巖含水層鉆孔應采用清水鉆進。

試驗孔段不得使用泥漿循環(huán)鉆進或植物膠護壁鉆進。

4抽水孔和觀測孔鉆進時,應保持孔壁鉛直、取好巖芯、詳細記錄鉆進情況。

5抽水孔和觀測孔鉆進過程中,對每一含水層均應同步測定其穩(wěn)定水位和水溫,觀測

時間應每間隔30min測量一次。連續(xù)四次的觀測水位變化幅度不應大于1cm,且無持續(xù)上

升或下降趨勢時,可確定為穩(wěn)定水位。水溫測定變化幅度不宜大于0.5℃時,可停止觀測。

4.3.2抽水試驗設(shè)備安裝應符合下列規(guī)定:

1抽水孔和觀測孔安裝過濾器前,應采用清水或其他有效方法,將孔內(nèi)泥質(zhì)物清洗干

凈。

2抽水孔的測壓管應固定在過濾器的外壁上,并與過濾器一同下入孔內(nèi)設(shè)計深度。

3過濾器與孔壁之間應分批投入清洗干凈的礫料,礫料粒徑應略大于網(wǎng)眼直徑。

4填礫過濾器的礫石應清洗干凈、分批填入,每次填入高度不宜大于0.8m,套管靴內(nèi)

保留的高度不宜小于0.2m,填充的最終高度應高出過濾器工作部分的頂端0.5m。

5水泵抽水時,吸水龍頭在各次降深中均應放在同一深度,吸水龍頭在承壓含水層中

宜放在含水層頂板處,在潛水含水層中宜放在最大降深動水位以下0.5m~1m處。

6量水堰應放置在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上,并保持水平。試驗前應準確測定堰前水尺起始讀數(shù)。

7潛水含水層抽水時,應將抽水孔抽出的水排至滲漏影響范圍之外。

8起拔套管時,應防止帶起過濾器和測壓管。套管管靴起拔高度應與過濾器頂端等齊

或略高。

9安裝時應詳細記錄過濾器各部分的規(guī)格、長度和實際深度,并及時繪制安裝結(jié)構(gòu)圖。

設(shè)備安裝記錄宜符合本規(guī)程附錄A的有關(guān)規(guī)定。

13

4.3.3正式抽水試驗前應進行下列準備工作:

1正式抽水試驗前,抽水孔和觀測孔均應進行反復清洗達到水清砂凈無沉淀。洗孔的

方法可選用活塞、空氣壓縮機、液態(tài)或焦磷酸鈉。

2

2正式抽水試驗前應進行試驗抽水,試驗抽水可與洗孔結(jié)合進行。在松散含水層中的CO

試驗抽水降深宜逐漸增大,達到最大降深后的延續(xù)時間不應少于2h。

3應通過試驗抽水全面檢查動力、水泵、過濾器、測壓管等試驗設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況和工

作效果,并實測可能達到的最大降深,發(fā)現(xiàn)問題應及時解決。

4試驗抽水和正式抽水前,應同步觀測抽水孔和觀測孔的靜止水位并校核靜止水位。

靜止水位應每30min觀測一次,2h內(nèi)變幅不大于1cm,且無連續(xù)上升或下降趨勢時,可確

定為穩(wěn)定水位。

4.3.4校核靜止水位應符合下列要求:

1在抽水影響范圍或以外及與抽水孔抽水可能有水力聯(lián)系的坑孔和地表水體,應設(shè)置

天然水位觀測點,定時觀測。

2當天然水位變化幅度較大,靜止水位校正有困難時可暫停試驗工作。

4.3.5試驗抽水后應測量抽水孔孔深。當孔內(nèi)沉淀太多時,應分析原因并予以清除。

4.3.6穩(wěn)定流抽水試驗應符合下列要求:

1應同步觀測、記錄抽水孔的抽水量和抽水孔及觀測孔的動水位。抽水量和動水位的

觀測時間,宜在抽水開始后的第lmin、2min、3min、4min、5min、10min、15min、20min、

30min、40min、50min、60min各測一次,之后每10min觀測一次,出現(xiàn)穩(wěn)定趨勢以后每隔

30min觀測一次直至達到穩(wěn)定水位標準后結(jié)束。觀測記錄表宜符合本規(guī)程附錄B的有關(guān)規(guī)

定。

2在抽水穩(wěn)定延續(xù)時間內(nèi),實測抽水量最大值與最小值之差應小于平均抽水量的5%,

抽水量應無持續(xù)增大或變小的趨勢。

3在抽水穩(wěn)定延續(xù)時間內(nèi),當采用離心泵、深井泵、潛水泵、拉桿式水泵抽水過程中,

抽水孔測壓管的水位波動值不應大于3cm,同一時間內(nèi)觀測孔的水位波動值不應大于1cm;

當采用空氣壓縮機抽水過程中,抽水孔測壓管的水位波動值不應大于10cm。

4動水位應無持續(xù)上升或下降的趨勢。

5試驗過程中,應詳細記載發(fā)生的有關(guān)情況,隨時檢查各種觀測記錄,并現(xiàn)場繪制流

量和降深曲線、降深和時間曲線、流量和時間曲線。當流量和降深曲線反常時,應分析和

14

查明原因,可重做試驗。

6水溫、氣溫應在抽水前觀測一次,抽水時每次降深各觀測一次。

7水質(zhì)分析用的水樣應在抽水前和抽水即將結(jié)束時各取一次。

8抽水結(jié)束后,應立即同步觀測抽水孔和觀測孔的恢復水位。恢復水位的觀測時間宜

在抽水結(jié)束后的第lmin、2min、3min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、25min、

30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min各觀測一次,以后可隔30min觀

測一次,直至結(jié)束。

9試驗結(jié)束后應測量孔深和復測各孔、管高程。必要時可取沉淀樣品進行顆粒分析。

4.3.7非穩(wěn)定流抽水試驗應符合下列要求:

1抽水開始后的第1min、2min、3min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、

25min、30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min各觀測一次,以后可隔

30min觀測一次,直至結(jié)束。觀測記錄表宜符合本規(guī)程附錄B的有關(guān)規(guī)定。

2水溫、氣溫的觀測和水樣的采取,應符合本規(guī)程4.3.6第6條和第7條的規(guī)定。

3抽水結(jié)束后,觀測恢復水位的時間應符合本規(guī)程4.3.6第8條的規(guī)定。

4.4資料整理

4.4.1應對現(xiàn)場鉆進成孔的記錄、鉆探過程中簡易的水文觀測、抽水試驗記錄、水位觀測

記錄等觀測記錄進行整理、校核。

4.4.2根據(jù)記錄繪制反映水位變化、流量隨時間變化的關(guān)系曲線。

4.4.3應根據(jù)試驗地段的地質(zhì)條件,結(jié)合抽水孔結(jié)構(gòu)和試驗方法,按附錄F選用水文地質(zhì)

參數(shù)計算公式。

4.4.4抽水試驗成果報告應包括文字說明和綜合成果圖表兩部分。

4.4.5抽水試驗成果報告文字說明應包括下列內(nèi)容∶

1試驗地段的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。

2抽水孔結(jié)構(gòu)和試驗方法。

3試驗情況和問題。

4計算公式的選擇。

5成果質(zhì)量的評價和確定推薦值的論據(jù)。

15

6結(jié)論與建議。

4.4.6抽水試驗綜合成果圖表應包括下列內(nèi)容∶

1試驗場地平面布置圖。

2鉆孔與成孔結(jié)構(gòu)圖。

3水量、水位與時間的相關(guān)關(guān)系曲線圖。

4滲透系數(shù)、影響半徑等計算成果表。

5水質(zhì)分析結(jié)果。

16

5壓水試驗

5.1一般規(guī)定

5.1.1壓水試驗適用于較完整的巖質(zhì)隧道。

條文說明

含斷層破碎帶、裂隙密集帶、巖溶洞穴等的地段,應根據(jù)具體情況確定,試驗結(jié)果僅供參考。

5.1.2壓水試驗可計算試驗段單位吸水量(ω)、試段透水率(q)和滲透系數(shù)(k)。

5.1.3壓水孔的布置應結(jié)合工程勘察孔綜合考慮。

5.1.4壓水試驗宜隨鉆孔的加深自上而下用單栓塞隔離分段進行,對于巖體完整且孔壁穩(wěn)

定的孔段和需要單獨進行試驗的孔段,可采用雙栓塞隔離分段進行壓水試驗。

5.1.5壓水試驗的試段長度應符合下列規(guī)定:

1透水性中等的巖層,試段長度宜為5m;地質(zhì)構(gòu)造條件特殊(如遇斷層、裂隙密集帶、

巖溶洞穴等)的孔段,根據(jù)具體情況確定試段的位置和長度,同時還需考慮下一試段栓塞

止水的可靠性。透水性強的巖層和含斷層破碎帶、裂隙密集帶、溶蝕帶等透水帶的孔段,

同一試驗段不應跨越透水性相差懸殊的兩種巖層:透水性弱的巖層,試段長度宜為5m~

10m。

2相鄰試段之間應互相銜接,不應漏段。

3試段重復次數(shù)不宜超過1次,試段總長度不宜超10m。

條文說明

1試驗段是編制滲透剖面圖的基本單位。目前的壓水試驗,求得的透水率是試段的平均值,如試段過

長,勢必影響成果的精度;如試段過短,又會增加壓水試驗的次數(shù)和費用。國外有關(guān)規(guī)程中規(guī)定的試段長

度在3m-6m之間,多數(shù)為5m,與我國規(guī)定基本上一致。在實際操作時,由于諸多因素的影響,試段長度

通常不是整數(shù)。

5.1.6壓水試驗的試驗壓力及試驗階段宜符合下列規(guī)定:

1壓水試驗宜按三級壓力、五個階段進行。前三階段應加壓,三級壓力P1、P2、P3宜

分別為0.3MPa、0.6MPa、1.0MPa;后兩階段宜降壓,降壓壓力P4、P5宜分別為0.6MPa、

0.3Mpa。

2當試驗段位于基巖面以下較淺或巖體破碎時,宜降低壓水試驗壓力。

17

3當加壓至最大壓力值后,試段的透水率小于1Lu時,可不再進行降壓階段的壓水試

驗。

條文說明

多個階段試驗的目的,是了解試段巖體流量隨壓力的變化關(guān)系。大量試驗資料表明,壓水試驗時的壓

力—流量關(guān)系并非都是線性的非線性的壓力—流量關(guān)系出現(xiàn)的原因有兩類:1流態(tài)。當水在巖體裂隙中的

滲流速度超過某一值時,即出現(xiàn)非線性流,或統(tǒng)稱紊流。一個試段的巖體中含有多條開度各不相同的裂隙,

非線性流實際上是這些裂隙不同流態(tài)的綜合反映。2裂隙狀態(tài)。在試驗壓力作用下,作為滲流通道的裂隙

狀態(tài)會產(chǎn)生改變,包括裂隙開度增大(擴張)、水力劈裂、裂隙中的充填物移動、沖蝕、堵塞等。

多階段循環(huán)試驗,就是通過測定試段的壓力-流量的關(guān)系,分析其產(chǎn)生變化的原因,測定巖體的透水

性,判斷巖體在灌漿期間及運行期間在水(漿)壓力下可能出現(xiàn)的狀態(tài)改變。

多階段試驗還提供了資料相互校核的機會,提高了資料的可靠性。

5.1.7壓水試驗鉆孔周邊10m范圍內(nèi)有其他鉆孔時,應先進行壓水試驗鉆孔并完成試驗。

5.1.8壓水試驗鉆孔的孔徑宜為91mm~150mm。

5.1.9壓水試驗鉆孔的質(zhì)量應符合下列要求:

1鉆孔宜采用金剛石鉆頭鉆進,沖洗液應采用清水,不得使用泥漿:

2安置栓塞部位的孔壁應平直完整:

3鉆至完整基巖后應下套管隔離完整基巖以上地層,套管接頭不得漏水,管腳處應止

水。

5.1.10壓水試驗用水應采用清水。

5.2試驗設(shè)備

5.2.1試驗設(shè)備宜包括止水栓塞、供水設(shè)備和量測設(shè)備。

5.2.2止水栓塞宜選用液壓式、氣壓式、單管頂壓式或雙管循環(huán)式栓塞,并應符合下列規(guī)

定:

1栓塞長度宜不小于8倍鉆孔直徑;

2宜采用水壓式或氣壓式栓塞。

條文說明

壓水試驗最基本的設(shè)備為止水栓塞。止水栓塞的主要類型包括單管頂壓式、水壓式、氣壓式和雙管循

18

環(huán)式。其中單管頂壓式栓塞的止水原理為由上部鉆機自重提供壓力,使止水橡膠球通過隔片發(fā)生擠壓變形,

達到止水的目的。水壓式止水栓塞的止水原理為由一根高壓注水管與止水栓塞膠囊處連接,通過注水使其

膠囊膨脹,達到止水的目的。

5.2.3供水水泵應符合下列要求:

1工作可靠,壓力穩(wěn)定,出水均勻;

2在1MPa壓力下,流量能保持100L/min。水泵出口應安裝容積大于5L的穩(wěn)壓空氣室。

5.2.4吸水龍頭外應有1~2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。

5.2.5供水調(diào)節(jié)閥門應靈活可靠,不漏水,且不宜與鉆進共用。

5.2.6量測設(shè)備宜包括壓力傳感器或壓力表、流量計、水位計和計時器,并應符合下列要

求:

1壓力傳感器量程應大于試驗壓力,誤差允許范圍為士1%;

2壓力表工作壓力應保持在極限壓力值的1/3~3/4范圍內(nèi),精度不應小于0.4級;

3流量計應在1.5MPa壓力下正常工作,量測范圍應與供水設(shè)備的排水量相匹配,并能

測定正向和反向流量。

4水位計宜采用電測水位計,不應受孔壁附著水或孔內(nèi)滴水的影響。

5計時器的精度應為秒。

5.2.7壓水試驗中,宜選擇精度高的計量泵。

條文說明

計量泵具有無級調(diào)節(jié)行程,能根據(jù)巖體滲透性的不同很方便的對流量和壓力進行控制,其最大壓力達

到1.6MPa,最大流量為80L/h,使用時可以在最大壓力(最大流量)之間任意無級調(diào)節(jié)。使用計量泵,壓水

穩(wěn)定,精度和靈敏度高,可避免滲透系數(shù)為0的誤判。

5.2.8壓水試驗宜采用能測量壓力和流量的自動記錄儀。

5.3試驗過程

5.3.1試驗過程主要包括洗孔、試驗設(shè)備安裝、試壓水、水位觀測、正式試驗。

5.3.2壓水試驗宜采用壓水法洗孔,并應符合下列規(guī)定:

19

1洗孔鉆具應下至孔底,以水泵的最大流量沖洗鉆孔;

2采用噴射器洗孔時,導水管應上下移動,應對試驗段進行全部清洗;

3洗孔液應采用清水;

4洗孔應至孔口回水清澈,肉眼觀察無巖粉時方可結(jié)束;當孔口無回水時,洗孔時間不

應少于15min。

5.3.3水泵安裝應符合下列規(guī)定:

1吸水籠頭上應設(shè)置1層~2層孔徑小于2mm的過濾網(wǎng);

2吸水籠頭至水池底部的距離不應小于0.3m;

3出水口處應安裝可調(diào)節(jié)的閥門。設(shè)備安裝記錄宜符合本規(guī)程附錄A的有關(guān)規(guī)定。

5.3.4栓塞安裝應符合下列規(guī)定:

1栓塞定位前應進行加壓檢查,合格后下入孔內(nèi);

2栓塞定位應準確,宜安設(shè)在巖體較完整的部位;

3采用氣壓式或液壓式栓塞時,充氣或充液壓力應大于第三階段試驗最大壓力

(P3)0.2MPa~0.3MPa,試驗過程中充氣或充液壓力應保持穩(wěn)定。設(shè)備安裝記錄宜符合本規(guī)程

附錄A的有關(guān)規(guī)定。

條文說明

止水栓塞要位于巖石較完整處,下置栓塞時塞位確定應準確,避免漏段。

5.3.5儀表安裝應符合下列要求:

1使用單管栓塞時,壓力表應安裝在水表和調(diào)節(jié)閥的后面:使用雙循環(huán)式栓寨時,管路

充水后,壓力表下部的氣體應排空;

2水表安裝時水流方向應與水表箭頭所示方向一致,表盤應保持水平,水表內(nèi)過濾網(wǎng)

應保持清潔完好。設(shè)備安裝記錄宜符合本規(guī)程附錄A的有關(guān)規(guī)定。

5.3.6壓水試驗水位觀測應符合下列規(guī)定:

1試驗前應觀測孔內(nèi)水位,試段隔離后應再觀測工作管內(nèi)水位;

2水位觀測應每10min一次,當水位下降速度連續(xù)兩次均小于0.01m/min時,可結(jié)束

觀測;

3承壓水水位觀測時,觀測時間應延長至水位穩(wěn)定,承壓水水位高于孔口時,應進行

20

承壓水頭觀測和涌水量觀測。觀測記錄表宜符合本規(guī)程附錄C的有關(guān)規(guī)定。

5.3.7試驗性壓水應符合下列規(guī)定:

1壓力應采用設(shè)計的最大壓力值;

2延續(xù)時間不應少于20min;

3試驗性壓水過程中,應觀測孔內(nèi)水位變化情況,并應對壓水試驗設(shè)備、儀表性能和

工作狀態(tài)進行檢查。

5.3.8壓水試驗應符合下列規(guī)定;

1壓水試驗前試驗管路應充分排氣,連續(xù)出水后應關(guān)閉排氣閥。

2調(diào)節(jié)壓力閥,試驗壓力達到預定值并保持穩(wěn)定后可進行流量觀測。

3流量應每隔10min觀測一次。

4壓水試驗符合下列條件之一時應終止該壓力段試驗,最終流量讀數(shù)作為計算流量:

1)當壓入流量大于或等于5L/min時,連續(xù)4次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終

值的10%。

2)當壓入流量小于5L/min時,連續(xù)4次讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的

20%。

3)連續(xù)4次讀數(shù),流量均小于0.5L/min。

5將試驗壓力調(diào)整到下一壓力段壓力值后,應重新進行流量觀測。

6降壓階段出現(xiàn)水由巖體向孔內(nèi)回流的現(xiàn)象時,應記錄回流情況,待回流停止。

7試驗過程中,應同時觀測試段以上水位:管外水位異常應檢查栓寒止水效果,應采

取緊塞或移塞措施。

8試驗過程中應對附近的坑、孔、井、泉以及地表滲水情況進行檢查,應做好觀測記

錄。

9壓水試驗原始記錄應進行檢查確認,壓水試驗記錄表宜符合本規(guī)程附錄B的有關(guān)規(guī)

定。

5.4資料整理

5.4.1試驗資料整理應包括校核原始記錄,繪制壓力-流量(P-Q)曲線,確定壓力-流量(P-Q)

21

曲線類型,計算試段透水率、滲透系數(shù)等。

5.4.2繪制壓力-流量(P-Q)曲線時,應采用統(tǒng)一比例尺,曲線圖上各點應標明序號,并依

次用直線相連,升壓階段用實線,降壓階段用虛線。

5.4.3壓力-流量(P-Q)曲線類型應根據(jù)升壓階段和降壓階段的壓力-流量(P-Q)曲線之間的

關(guān)系確定。壓力-流量(P-Q)曲線類型劃分及壓力-流量(P-Q)曲線特點宜符合表5.4.3的規(guī)

定。

表5.4.3壓力-流量(P-Q)曲線類型劃分及曲線特點

5.4.4試段壓力確定應符合下列規(guī)定:

1用安設(shè)在與試段連通的測壓管上的壓力計測壓時,試段壓力按式(5.4.4-1)計算:

P=Pp+Pz(5.4.4-1)

式中:

P——試段壓力(MPa);

Pp——壓力計指示壓力(MPa);

Pz——壓力計中心至壓力計算零線的水柱壓力(MPa)。

用安設(shè)在進水管上的壓力計測壓時,試段壓力按式(5.4.4-2)計算:

P=Pp+Pz-Ps(5.4.4-2)

式中:

Ps——管路壓力損失(MPa);

其余符號同式(5.4.4-1)。

2壓力計算零線的確定應符合下列規(guī)定:

22

1)地下水位在試段以下時,壓力計算零線應為通過試段中點的水平線

2)地下水位在試段之內(nèi)時,壓力計算零線應為地下水位以上試段中點的水平線。

3)地下水位在試段以上時,壓力計算零線應為地下水位線。

3傾斜鉆孔的水柱壓力,可采用下式計算:

PzPzsin(5.4.4-3)

式中:

Pz——壓力表中心至壓力計算零線與鉆孔中心線交點的傾斜水柱壓力(MPa);

-鉆孔傾角(°)。

4單管栓塞壓水試驗應扣除管路損失壓力,管路損失壓力確定應符合下列規(guī)定:

1)工作管內(nèi)徑一致且內(nèi)壁粗糙度變化不大時,管路壓力損失可按下式計算:

2

Lpv

P=(5.4.4-4)

sd2g

式中:

——工作管長度(m);

Lp

d——工作管內(nèi)徑(m);

V——管內(nèi)流速(m/s);

g——重力加速度(g=9.8m/s2)

——粗糙系數(shù),水在鐵管中流動時2=2×10^-4MPa/m~4×10^-4MPa/m。

2)工作管內(nèi)徑不一致時,管路損失壓力應根據(jù)實測資料確定。

5.4.5試驗段透水率采用第三階段的壓力值(P3)和流量值(Q3)按式(5.4.5)計算:

Q

q3(5.4.5)

LP3

式中:

——試段透水率(Lu)或(L/min·MPa·m);

?

L——試驗段長度(m);

——第三階段試驗穩(wěn)定流量(L/min);

?3

P3——第三階段的試驗段壓力(Mpa)。

23

5.4.6每個試段的試驗成果,應采用試驗段透水率和P-Q曲線的類型代號(加括號)表示,

如0.23(A)、12(B)、8.5(D)等。

5.4.7當某一工程或某一地段的壓水試驗成果中,出現(xiàn)較多的試驗段P-Q曲線為C型或D

型時,應結(jié)合該工程或該地段的地質(zhì)資料和鉆孔巖心情況進行分析,并在工程地質(zhì)報告中加

以說明。

5.4.8滲透系數(shù)不宜直接以壓水試驗成果換算,作為參考值時可按下式計算:

1試驗段底部距離隔水層的深度大于試驗段長度時:

0.66L

K0.527lg(5.4.8-1)

r

2試驗段底部距離隔水層的深度小于等于試驗段長度時:

1.32L

K0.527lg(5.4.8-2)

r

3試段位于地下水位以下,透水性較小、壓力-流量(P-Q)曲線為層流型時:

QL

Kln(5.4.8-3)

2HLr

式中:

K——巖體滲透系數(shù)(m/d);

Q——壓入流量(m3/d);

H——試驗水頭(m);

r——鉆孔半徑(m);

——試段長度(m)。

5.4.9?巖土體透水性分級可按表5.4.9確定

表5.4.9巖土體透水性分級

標準

巖土體透水性

單位吸水量ω滲透系數(shù)κ巖體評價

透水率q(Lu)裂隙系數(shù)f分級

(L/min·m2)(cm/s)

q≥103ω>10κ≥10-1/極破碎極強透水

102≤q<1031≤ω<1010-2≤κ<10-1f≥0.8破碎強透水

10≤q<10210-1≤ω<110-4≤κ<10-20.6≤f<0.8較破碎中等透水

1≤q<1010-2≤ω<10-110-5≤κ<10-40.4≤f<0.6較完整弱透水

0.1≤q<110-3≤ω<10-210-6≤κ<10-50.2≤f<0.4完整微透水

q<0.1<10-3κ<10-6f<0.2極完整極微透水

24

5.4.10壓水試驗成果報告應包括文字說明和綜合成果圖表兩部分。

5.4.11壓水試驗成果報告文字說明應包括下列內(nèi)容∶

1試驗地段的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件。

2壓水孔結(jié)構(gòu)和試驗方法。

3試驗情況和問題。

4計算方法的選擇。

5成果質(zhì)量的評價和確定推薦值的論據(jù)。

6結(jié)論與建議。

5.4.12壓水試驗綜合成果圖表應包括下列內(nèi)容∶

1試驗場地平面布置圖。

2鉆孔與成孔結(jié)構(gòu)圖。

3水量、水位與時間的相關(guān)關(guān)系曲線圖。

4透水率、透水系數(shù)等計算成果表。

25

6注水試驗

6.1一般規(guī)定

6.1.1注水試驗可獲取巖土層滲透系數(shù)。

6.1.2注水試驗適用于地下水位埋藏較深,不便于進行抽水試驗和壓水試驗的巖土層,或

者取原狀樣進行室內(nèi)試驗又比較困難的松散巖土體。

6.1.3公路工程注水試驗宜結(jié)合工程鉆孔進行。

6.1.4鉆孔注水試驗可采用鉆孔常水頭注水試驗和鉆孔降水頭注水試驗。

6.1.5鉆孔常水頭注水試驗適用于滲透性比較大的壤土、粉土、砂土和砂卵礫石層,或不

能進行壓水試驗的風化、破碎巖體、斷層破碎帶等透水性較強的巖體。

6.1.6鉆孔降水頭注水試驗適用于地下水位以下粉土、黏性土層或滲透系數(shù)較小的巖層。

6.2試驗設(shè)備

6.2.1鉆孔注水試驗主要設(shè)備見表6.2.1。

表6.2.1鉆孔注水試驗設(shè)備一覽表

設(shè)備類型名稱

供水設(shè)備水箱、水泵

量測設(shè)備水表、量筒、瞬時流量計、秒表、米尺等

止水設(shè)備栓塞、套管

水位計電測水位計

6.2.2鉆孔注水試驗孔裝置的選擇應根據(jù)試驗目的綜合考慮,并應符合下列規(guī)定:

1鉆孔全部下套管,底敞口,試驗土層與孔底齊平。

2鉆孔部分下套管,非試驗段下套管,試驗段不下套管或下穿孔管。

3鉆孔全部下套管,但管內(nèi)有L高的土柱。

6.2.3試驗應采取有效的止水措施,確保套管下部與孔璧之間不漏水。止水方法宜采用栓

塞止水法、粘土止水法及氣囊止水法等,有成功經(jīng)驗時也可采取其他方法止水。

26

6.2.4用鉆機鉆孔,按預定深度下套管。當遇地下水時應采用清水鉆進,孔底沉淀物不應

大于5cm。在孔底填15cm厚的礫石墊層。

6.2.5測試設(shè)備的選擇和測試精度應符合下列規(guī)定:

1觀測水位宜使用電測水位計,精確到1cm,也可采用水位自動記錄儀。

2當注入流量小于0.5L/s時,宜采用容積計,注滿量筒或提桶所需的時間不宜小于

30s,觀測讀數(shù)應精確到1s;注入流量大于0.5L/s時,宜采用流量計,觀測讀數(shù)應精確到

0.1L,也可采用流量自動記錄儀。

3測量氣溫可采用普通酒精溫度計,測量水溫宜采用緩變溫度計,精確到1℃。

6.3試驗過程

6.3.6鉆孔常水頭注水試驗試段不應使用泥漿鉆進??椎壮恋砦锖穸炔粦笥?0cm。應防

止試段巖土層被擾動。

6.3.7鉆孔常水頭注水試驗宜按照下列步驟進行:

1用帶水表的注水管或流量箱連續(xù)向套管內(nèi)注入清水,使管中水位高于地下水位一定

高度或至管口并保持固定,測出高出地下水位的固定水頭H,并記錄時間和水表(或流量箱)

讀數(shù),正式開始試驗。

2試驗時必須保持固定水頭Hc不變,其波動幅度不應大于1.0cm。

3先按1min間隔觀測5min,再按5min間隔觀測到30min,以后每隔30min觀測一次,

直到最后2h平均流量之差不大于10%時,視為流量穩(wěn)定,終止試驗。記錄格式應符合本規(guī)

程附錄D的規(guī)定。

4試驗過程應及時繪制流量Q與時間t的關(guān)系曲線。

6.3.8鉆孔降水頭注水試驗宜按照下列步驟進行:

1向套管內(nèi)注入清水,使管中水位高出地下水位一定高度或至套管頂面。試驗正式開

始,記錄注水時間和水頭高度。

2管中水頭下降值的觀測時間,按30s間隔測5min,1min間隔測10min,然后按水頭

下降速度決定,一般可按5~10min間隔進行。總觀測時間不應少于1h,對于較強的透水

土層,觀測時間間隔和總觀測時間可適當縮短。記錄格式應符合本規(guī)程附錄D的規(guī)定。

3試驗過程中,應及時在半對數(shù)紙上繪制水頭比H/H0與時間t的關(guān)系圖(見本規(guī)程圖

5.4.1)。當觀測點在圖上有明顯的線性關(guān)系時,說明試驗正確;如不呈線性關(guān)系,說明試

27

驗有誤,應重新注水并進行觀測。

4當試驗土層為弱透水層,觀測點有10個以上皆在直線上時,可采用將該直線外延至

H/H0=0.37橫線相交的辦法來確定滯后時間,即可終止試驗。

6.4資料整理

6.4.1各種試驗方法的滲透系數(shù)應按本規(guī)程附錄I的表I.0.1及表I.0.2的相應公式進行

計算。

6.4.2鉆孔常水頭注水試驗應在現(xiàn)場繪制注入流量與時間(Q-t)關(guān)系曲線。當試段位于地下

水位以下時,應采用式(5-3)計算試驗土層的滲透系數(shù):

(6.4.2)

?

??

式中?=??

——滲透系數(shù)(cm/min);

?——穩(wěn)定流量(cm3/min);

?——固定水頭高度,自地下水位起算(cm);

?

?——試驗段與注水管的形狀系數(shù),按本規(guī)程附錄I的表I.0.1及表I.0.2求得。

?

?不同試驗條件下的滲透系數(shù)公式可從式(6.4.2)導出,根據(jù)試驗段的滲水方式和鉆孔裝

置條件確定水平向滲透系數(shù)kh垂直向滲透系數(shù)kv、和平均有效滲透系數(shù)km,其計算公式按

本規(guī)程附錄I的表I.0.1及表I.0.2選用。

6.4.3鉆孔降水頭注水試驗應繪制水頭比H/H0與時間t的關(guān)系圖。

6.4.4鉆孔降水頭注水試驗滯后時間可按照以下方法確定:

1圖解法。在關(guān)系圖上,最佳擬合直線與橫線相交點所對應

ln(HH0)tHH0=0.37

的時間即為滯后時間T(圖6.4.4)。

28

圖6.4.4滯后時間T的圖解

2計算法。按式(6.4.4)計算滯后時間

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論