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文檔簡(jiǎn)介
中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)
T/CECS55-202×
孔隙水壓力測(cè)試規(guī)程
SpecificationsforPoerPressureMeasurement
(征求意見(jiàn)稿)
202×-××-××發(fā)布202×-××-01實(shí)施
中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)發(fā)布
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1總則
1.0.1為了統(tǒng)一地下水原位測(cè)試的技術(shù)要求,提高測(cè)試的技術(shù)水平,保證測(cè)試質(zhì)
量,制定本規(guī)程。
【條文說(shuō)明】1.0.1地下水測(cè)試工作是地下工程、水土環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容之一,
隨著地下工程建設(shè)、運(yùn)營(yíng)以及環(huán)境保護(hù)日益發(fā)展,地下水原位測(cè)試技術(shù)在地下水
資源勘察、地下水長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)、巖土工程基坑降水等多個(gè)領(lǐng)域中不斷的廣泛應(yīng)用,
設(shè)計(jì)施工單位、地下水傳感器單位在從事與地下水原位測(cè)試相關(guān)的工作中積累了
許多新的工程經(jīng)驗(yàn)。
本標(biāo)準(zhǔn)在地下水原位測(cè)試長(zhǎng)期工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
中有關(guān)地下水原位測(cè)試技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,為提升地下水原位測(cè)試相關(guān)工作質(zhì)量與
技術(shù)應(yīng)用水平,實(shí)現(xiàn)各專業(yè)地下水原位測(cè)試技術(shù)要求的統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化,在原《孔
隙水壓力測(cè)試規(guī)程》CECS55:93基礎(chǔ)上進(jìn)行了修編工作。
1.0.2本規(guī)程適用于工程建設(shè)中地下水理化性質(zhì)以及含水層水文地質(zhì)參數(shù)原位
測(cè)試。
1.0.3地下水原位測(cè)試儀器的選擇和埋設(shè)以及測(cè)試方法的確定,應(yīng)符合質(zhì)量可靠、
操作簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)有效的原則。
1.0.4地下水原位測(cè)試除執(zhí)行本規(guī)程外,尚應(yīng)符合國(guó)家及相關(guān)行業(yè)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的有
關(guān)規(guī)定。
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2術(shù)語(yǔ)和符號(hào)
2.1術(shù)語(yǔ)
2.1.1地下水groundwater
狹義指埋藏于地面以下巖土孔隙、裂隙、巖溶飽和層中的重力水,廣義指地
表以下各種形式的水。
2.1.2地下水原位測(cè)試groundwaterinsuittest
為獲得地下水物理力學(xué)化學(xué)參數(shù)或含水層水文地質(zhì)參數(shù)而在含水層原來(lái)所
處的位置上或基本在原位狀態(tài)應(yīng)力、水力邊界條件下對(duì)地下水進(jìn)行的測(cè)試。
2.1.3重力水gravitywater
巖土中在重力作用下能自由運(yùn)動(dòng)的地下水。
2.1.4含水層aquifer
能夠貯存、滲透的飽水巖土層。
2.1.5隔水層aquifuge
結(jié)構(gòu)致密、透水性極弱的導(dǎo)水速率不足以對(duì)井或泉提供明顯水量的巖土層。
2.1.6潛水phreaticwater
地表以下、第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上具有自由水面的地下水。
2.1.7承壓水confinedwater
充滿于上、下兩個(gè)相對(duì)隔水層之間的含水層,對(duì)頂板產(chǎn)生靜水壓力的地下水。
2.1.8孔隙水壓力porewaterpressure
由巖土體中孔隙水產(chǎn)生的壓力。
2.1.9孔隙水壓力消散率porewaterpressuredissipationrate
各級(jí)荷載下孔隙水壓力消散累計(jì)值與孔隙水壓力增量累計(jì)值之比。
2.1.10超靜孔隙水壓力excessstaticporewaterpressure
飽和土體內(nèi)一點(diǎn)的孔隙水壓力中超過(guò)靜水壓力的那部分水壓力,它由作用于
土體荷載的變化而產(chǎn)生,隨著排水固結(jié)而消散。
2.1.11揚(yáng)壓力upliftpressure
建(構(gòu))筑物及其地基內(nèi)的滲水對(duì)某一水平計(jì)算截面的浮托力與滲透壓力之
和。
2.1.12水文地質(zhì)條件hydro-geologicalcondition
地下水埋藏、分布、補(bǔ)給、徑流和排泄條件,水質(zhì)和水量及其形成地質(zhì)條件
等的總稱。
2.1.13地下水水位groundwatertable
自由水面相對(duì)于某一基面的高程。
2.1.14靜止水位staticwaterlevel
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一定時(shí)間、區(qū)間內(nèi)變化極微小的水位。
2.1.15動(dòng)水位dynamicwaterlevel
井孔內(nèi)某一時(shí)刻地下水的變動(dòng)水位。
2.1.16涌水量waterinflow
單位時(shí)間內(nèi)流出地下水的總量。
2.1.17單位涌水量specificwaterinflow
井孔內(nèi)水位每下降一米時(shí)的涌水量。
2.1.18給水度specificyield
從飽和巖土層中流出的水體積與巖土體體積之比。
2.1.19地下水流速groundwatervelocity
指達(dá)西流速,即在任意包含骨架與空隙在內(nèi)的微小斷面上,單位時(shí)間內(nèi)實(shí)際
流量與該斷面面積的比值,也稱之為宏觀平均流速或滲透流速。
2.1.20野外彌散試驗(yàn)fielddispersiontest
通過(guò)在投源井投入示蹤劑,在相鄰監(jiān)測(cè)井中測(cè)試不同條件下示蹤劑濃度,從
而確定地下水遷移參數(shù)的原位測(cè)試方法。
2.1.21彌散度dispersiondegree
溶質(zhì)在含水層孔隙中的彌散能力,是含水層的內(nèi)在參數(shù)。
2.1.22彌散系數(shù)diispersioncoefficient
溶質(zhì)在地下水運(yùn)動(dòng)下的彌散強(qiáng)度。
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2.2符號(hào)
2.2.1作用和作用效應(yīng)
——孔隙水壓力計(jì)的測(cè)定值;
——孔隙水壓力計(jì)的初始值;
——示蹤劑的觀測(cè)濃度;
c0——示蹤劑的背景濃度;
——示蹤劑的峰值濃度;
——橫向彌散系數(shù);
——縱向彌散系數(shù);
——孔隙水壓力計(jì)在零壓時(shí)的頻率;
——孔隙水壓力計(jì)在量測(cè)時(shí)的頻率;
J──地下水水力坡度;
——壓力值、壓力表讀數(shù);
U——自然電位值;
U0——測(cè)點(diǎn)相對(duì)中心基點(diǎn)的電位差值;
u──孔隙水壓力值、孔隙水壓力測(cè)定值;
v——地下水流速;
V——地下水實(shí)際流速;
——孔隙水壓力計(jì)的測(cè)讀值;
ε——孔隙水壓力計(jì)在受壓前的初讀數(shù);
——應(yīng)變光柵當(dāng)前的波長(zhǎng)值;
——應(yīng)變光柵初始的波長(zhǎng)值;
2.2.2材料性能和抗力
ak——壓力表標(biāo)定系數(shù);
ck——壓力表標(biāo)定常數(shù);
k──滲透系數(shù);
——差動(dòng)變壓式孔隙水壓力計(jì)的率定系數(shù);
——振弦式孔隙水壓力計(jì)的靈敏度;
——電阻式孔隙水壓力計(jì)的靈敏度
——應(yīng)變計(jì)應(yīng)變系數(shù);
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n——含水層有效孔隙度;
Q──流量、涌水量、注入流量;
q──單井涌水量;
q0──單位涌水量;
S—承壓含水層的釋水系數(shù)(或貯水系數(shù));
T—含水層的導(dǎo)水系數(shù);
αL——縱向彌散度;
γw──水的重度;
2.2.3幾何參數(shù)
——試環(huán)面積;
H──潛水含水層厚度、含水層厚度;
h──高度、地下水位埋深、標(biāo)高、水頭;
h0——初始水頭;
ha——試驗(yàn)土層的毛細(xì)上升高度;
?t——試驗(yàn)時(shí)間t測(cè)得的水頭;
l──過(guò)濾器工作部分的長(zhǎng)度;
R──影響半徑;
r──半徑、觀測(cè)孔的距離;
s──水位降深值;
M──承壓含水層厚度;
2.2.4設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算系數(shù)
——形狀系數(shù);
α──導(dǎo)壓系數(shù)、滲壓強(qiáng)度系數(shù)、超徑系數(shù);
α1──揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù);
α2──殘余揚(yáng)壓力強(qiáng)度系數(shù);
Pe——Peclet數(shù);
ψw──降水沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。
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3基本規(guī)定
3.0.1地下水原位測(cè)試可分為地下水參數(shù)以及含水層水文地質(zhì)參數(shù)的原位測(cè)試。
3.0.2地下水原位測(cè)試及適用測(cè)試方法可按表3.0.2執(zhí)行。
表3.0.2-1地下水參數(shù)原位測(cè)試方法
測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試方法適用對(duì)象
水尺法人工測(cè)讀
地下水水位電測(cè)水位計(jì)法人工測(cè)讀
電測(cè)孔壓計(jì)法人工及自動(dòng)化測(cè)讀
量筒法(容積法)水量很小,≤1L/s
電磁流量計(jì)、水表、
流量計(jì)
超聲流量、孔板流水量≥2L/s
法
出水量量計(jì)
三角形水量1L/s~70L/s
堰測(cè)法梯形水量>50L/s
矩形水量>10L/s
電測(cè)式孔壓計(jì)、光
封閉式各種滲透性質(zhì)的土層
纖光柵式孔壓計(jì)
孔隙水壓力
適用于滲透系數(shù)大于1×10-5cm/s
開口式測(cè)壓管
的土層
三角形法
流向流速水文物自然電位法平面滲流狀態(tài)
探法充電法
地下水溶解氧、pH、濁度、水溫
水質(zhì)原位電測(cè)式測(cè)試儀
和電導(dǎo)率
表3.0.2-2含水層水文地質(zhì)參數(shù)原位測(cè)試方法
測(cè)試方法測(cè)試項(xiàng)目適用對(duì)象
地下水位埋深大于5m的黏性
試坑單環(huán)法
土和粉性土層
地下水位埋深大于5m的砂土
注水試坑雙環(huán)法
滲透系數(shù)層、砂卵礫石層
試驗(yàn)
鉆孔常水頭法滲透性較強(qiáng)的砂土層
滲透性較弱的粉性土、黏性土
鉆孔變水頭法
層
抽水試驗(yàn)滲透系數(shù)、影響半徑、
各種類型含水層
回灌試驗(yàn)給水度、導(dǎo)水系數(shù)
天然流場(chǎng)
野外彌散試驗(yàn)彌散參數(shù)具有一定水力坡度的場(chǎng)地
彌散試驗(yàn)
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水文地質(zhì)
徑向收斂
參數(shù)、彌散人工抽水形成穩(wěn)定的地下水
流彌散試
參數(shù)、彌散流場(chǎng)
驗(yàn)
度
3.0.3測(cè)試前應(yīng)根據(jù)確定的測(cè)試目的,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查宜包括下列內(nèi)容:
1收集工程或臨近工程的巖土工程勘察資料、區(qū)域性水文地質(zhì)資料、環(huán)境
調(diào)查資料;
2調(diào)查周邊環(huán)境,分析測(cè)試可能產(chǎn)生的環(huán)境影響;
3調(diào)查測(cè)試項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施的可行性。
3.0.4測(cè)試單位應(yīng)根據(jù)調(diào)查結(jié)果,選擇合適的測(cè)試方法,制定測(cè)試方案。
3.0.5測(cè)試前應(yīng)對(duì)儀器設(shè)備檢查調(diào)試。測(cè)試用計(jì)量器具必須在計(jì)量檢定周期的有
效期內(nèi)。
3.0.6地下水原位測(cè)試工作量宜結(jié)合測(cè)試目的及現(xiàn)場(chǎng)條件布置,測(cè)試點(diǎn)位置及深
度的確定應(yīng)能真實(shí)反映地下水特征。
3.0.7地下水測(cè)試不應(yīng)對(duì)地下水造成污染,對(duì)工程或環(huán)境有影響時(shí),測(cè)試不應(yīng)造
成含水層串連。測(cè)試完成后宜結(jié)合場(chǎng)地要求進(jìn)行封孔及場(chǎng)地恢復(fù)。
【條文說(shuō)明】3.0.7本條對(duì)地下水測(cè)試提出環(huán)境保護(hù)原則性要求。目前大部分地
下水測(cè)試均涉及鉆孔、埋管、投放測(cè)試儀器或試劑、封孔,在進(jìn)行上述操作過(guò)程
中,由于各種原因,均有可能對(duì)環(huán)境或后續(xù)工程造成影響,因此應(yīng)采取必要措施
保護(hù)環(huán)境,同時(shí)封孔及環(huán)境恢復(fù)也是確保后續(xù)工程安全、環(huán)境友好的重要工作。
3.0.8當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)操作環(huán)境不符合儀器設(shè)備使用要求時(shí),應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。
3.0.9長(zhǎng)期測(cè)試項(xiàng)目應(yīng)采取必要防護(hù)措施,并定期巡視保護(hù)。
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4地下水位測(cè)試
4.1一般規(guī)定
4.1.1地下水水位可通過(guò)地下水水位觀測(cè)孔采用測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試儀器可
采用水尺、電測(cè)水位儀、電測(cè)孔隙水壓力計(jì)等。
【條文說(shuō)明4.1.1】本條文所指地下水水位包含潛水、承壓水水頭。承壓水賦存
于兩個(gè)隔水層之間,普遍具有一定壓力,承壓水水頭的觀測(cè)一般通過(guò)在承壓水層
中設(shè)置水位觀測(cè)孔觀測(cè)其穩(wěn)定水位來(lái)反映。
地下水位觀測(cè)除通過(guò)設(shè)置地下水水位觀測(cè)孔觀測(cè)外,也可通過(guò)在土層中埋設(shè)
電測(cè)式、光纖光柵式孔隙水壓力計(jì)測(cè)試靜水壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)采用孔隙水壓力計(jì)時(shí),
孔隙水壓力計(jì)埋設(shè)深度應(yīng)深于最大降水深度,若小于水位降深,將失去測(cè)試作用。
根據(jù)孔隙水壓力測(cè)定值計(jì)算地下水位埋深可按下式進(jìn)行:
?=??(4.1.1)
式中:h——地下水位埋深(m);
hj——孔隙水壓力測(cè)點(diǎn)埋設(shè)深度(m);
3
γw——水的重度(kN/m);
u——孔隙水壓力測(cè)定值(kPa)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)條件和測(cè)試精度與頻率要求,可按表4.1.1選擇不同類型的地
下水位測(cè)試儀器。
表4.1.1地下水位測(cè)試儀器
序號(hào)儀器類型測(cè)試原理特點(diǎn)
測(cè)試時(shí),用干的鋼尺直接伸入水位觀測(cè)主要為人工監(jiān)測(cè)。水尺測(cè)
井,記錄濕跡與管頂?shù)木嚯x,完成水深量水位最為直觀。水尺的
1水尺
的測(cè)試。長(zhǎng)度應(yīng)大于地下水位與孔
口的距離。
電測(cè)水位計(jì)由測(cè)頭、電纜、滾筒、手搖主要為人工監(jiān)測(cè)。電測(cè)水
柄和指示器等組成。當(dāng)測(cè)頭接觸水面時(shí),位計(jì)電纜長(zhǎng)度可以定制,
2電測(cè)水位計(jì)
兩極是電路形成通路,信號(hào)經(jīng)電纜傳到測(cè)試水位深度范圍大,測(cè)
指示器及觸發(fā)蜂鳴器或指示燈。試分辨率較高。
電測(cè)孔隙水儀器由電測(cè)孔隙水壓力計(jì)、水位顯示器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè),測(cè)試量
3
壓力計(jì)及數(shù)字記錄儀等組成,測(cè)量靜水壓力實(shí)程取決于傳感器壓力測(cè)試
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現(xiàn)水位測(cè)量。測(cè)試時(shí),應(yīng)將電測(cè)式孔隙的大小。測(cè)試水位數(shù)據(jù)可
水壓力計(jì)固定在水位孔可變水位以下某遠(yuǎn)傳連續(xù)顯示,測(cè)試分辨
一位置。率較高。
4.1.2觀測(cè)孔可以利用生產(chǎn)井,試驗(yàn)井或?qū)iT設(shè)置,觀測(cè)孔的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足觀測(cè)要
求。
【條文說(shuō)明4.1.2】從經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā),可以利用生產(chǎn)井(含工程降水井和回灌
井)、試驗(yàn)井作為觀測(cè)孔,但其井的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足4.2節(jié)的要求。
4.1.3根據(jù)工程實(shí)際需求,水位監(jiān)測(cè)可采用人工監(jiān)測(cè)或自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。
【條文說(shuō)明4.1.3】水位監(jiān)測(cè)方式有人工監(jiān)測(cè)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。自動(dòng)化監(jiān)測(cè)效率高,
有利于可能產(chǎn)生的異常得到及時(shí)的識(shí)別和控制,是監(jiān)測(cè)的發(fā)展方向。不同工程項(xiàng)
目對(duì)水位的敏感性不同,對(duì)于敏感性高的工程項(xiàng)目,可采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。如超深
基坑工程中,承壓水對(duì)工程安全性影響較大,承壓水水位監(jiān)測(cè)宜采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。
4.2觀測(cè)孔結(jié)構(gòu)要求
4.2.1觀測(cè)孔的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足觀測(cè)目的和要求,井結(jié)構(gòu)宜按圖4.2.1設(shè)置。
孔蓋
孔蓋
井管
防滲(粘土)
井管止水(粘土)
粘土球封堵隔水層
目標(biāo)含水層
目標(biāo)含水層
過(guò)濾器過(guò)濾器
礫石礫石
沉淀段底部密封沉淀段底部密封
隔水層隔水層
圖4.2.1-1潛水水位觀測(cè)孔示意圖圖4.2.1-2承壓水水頭觀測(cè)孔示意圖
【條文說(shuō)明4.2.1】觀測(cè)井的是否正確設(shè)置關(guān)系到地下水位測(cè)試能否正常開展。
由于觀測(cè)井設(shè)置不正確導(dǎo)致測(cè)試水位反映其他含水層的水位,或者觀測(cè)孔與含水
層連通性不好導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏差等情況的發(fā)生。本條給出了潛水水位和承壓水水
位觀測(cè)孔的結(jié)構(gòu)示意圖,本章4.2.2~4.2.8對(duì)觀測(cè)孔結(jié)構(gòu)提出了詳細(xì)要求。
4.2.2觀測(cè)孔的井管內(nèi)徑根據(jù)工程需要不宜小于70mm。
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【條文說(shuō)明4.2.2】在透水性差的土層中,觀測(cè)孔孔徑越大,水位觀測(cè)孔內(nèi)水位
變化靈敏度越低,上海市工程建設(shè)規(guī)范《基坑工程施工監(jiān)測(cè)規(guī)程》(DG/TJ08-2001)
第7.9.3條規(guī)定地下水位監(jiān)測(cè)水位管直徑不宜小于70mm?!冻鞘械叵滤畡?dòng)態(tài)觀
測(cè)規(guī)程》(CJJ76-2012)第5.1.2條規(guī)定,觀測(cè)孔的井管內(nèi)徑不宜小于100mm。
水位觀測(cè)目的、場(chǎng)地地質(zhì)條件不同,對(duì)內(nèi)徑要求不同,為保證水位觀測(cè)工作順利
實(shí)施,觀測(cè)孔井管的最小直徑規(guī)定為不宜小于70mm。
4.2.3觀測(cè)孔井管的管材,應(yīng)根據(jù)地下水水質(zhì)、管材強(qiáng)度、觀測(cè)孔的口徑與深度,
以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)等因素確定,宜選用金屬管、混凝土管及塑料管等。
4.2.4觀測(cè)孔深度應(yīng)根據(jù)觀測(cè)目的、含水層類型、含水層埋深和厚度,并應(yīng)符合
下列規(guī)定:
1對(duì)于潛水含水層,觀測(cè)孔宜深入整個(gè)含水層,或深入最低動(dòng)水位以下
3m~5m;
2對(duì)于承壓含水層,觀測(cè)孔宜進(jìn)入整個(gè)含水層,當(dāng)含水層厚度較大時(shí),觀
測(cè)孔深入其厚度不宜小于4m。
4.2.5觀測(cè)孔應(yīng)設(shè)置過(guò)濾器,過(guò)濾器的長(zhǎng)度應(yīng)能保證有效獲取含水層水位變化。
過(guò)濾器孔隙率應(yīng)滿足使用要求。
【條文說(shuō)明4.2.5】過(guò)濾器長(zhǎng)度設(shè)置,應(yīng)結(jié)合含水層的類型、厚度及埋深確定。
過(guò)濾器孔隙率的要求可參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑與市政工程地下水控制技術(shù)規(guī)范》
(JGJ111)。
4.2.6觀測(cè)孔井管的底部應(yīng)安裝不少于1m的沉淀管,管底應(yīng)保持密封。
【條文說(shuō)明4.2.6】井管下端安裝沉淀管,是為了容納進(jìn)入井中泥沙。為防止沉
淀管內(nèi)的泥沙堆積過(guò)高而堵塞過(guò)濾器,應(yīng)定期進(jìn)行洗井,可采用空壓機(jī)洗井的方
式將管井內(nèi)泥沙等沉淀物清除到井外。
4.2.7選作觀測(cè)孔的生產(chǎn)井,在條件許可的情況下,宜在井管內(nèi)安裝水位觀測(cè)管,
進(jìn)行水位觀測(cè)。
【條文說(shuō)明4.2.7】兼做觀測(cè)井的生產(chǎn)井、試驗(yàn)井,在觀測(cè)孔井管設(shè)置觀測(cè)孔可
以保證水位觀測(cè)儀器設(shè)備的使用安全。
4.2.8觀測(cè)孔孔口應(yīng)采取防滲措施,在孔口應(yīng)設(shè)置固定的測(cè)點(diǎn)標(biāo)志。
19
4.3埋設(shè)方法
4.3.1觀測(cè)孔宜采用清水鉆進(jìn)或水壓鉆進(jìn);當(dāng)使用泥漿作沖洗介質(zhì)時(shí),泥漿指標(biāo)
應(yīng)符合現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定要求。不得向孔內(nèi)投入粘土塊,并應(yīng)在成孔后及時(shí)進(jìn)行清洗。
4.3.2對(duì)于地層條件不明的情況,鉆進(jìn)過(guò)程中,應(yīng)及時(shí)、詳細(xì)、準(zhǔn)確地描述和記
錄地層巖性及變層深度,并應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定初見(jiàn)水位。巖(土)樣采取與地層編錄,
應(yīng)符合行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定。觀測(cè)孔施工記錄表式可參考附錄A。
4.3.3觀測(cè)孔鉆至規(guī)定深度后停鉆,經(jīng)校驗(yàn)孔深無(wú)誤后,方可向井(孔)中下井
管。
4.3.4觀測(cè)孔過(guò)濾器周圍應(yīng)回填礫料,礫料底部宜低于過(guò)濾器下端但不應(yīng)低于目
標(biāo)含水層底面,礫料上部宜高于過(guò)濾器上端,但不應(yīng)高于目標(biāo)含水層頂面。對(duì)于
多層含水層,目標(biāo)層與其他土層應(yīng)嚴(yán)格止水。觀測(cè)孔口以下應(yīng)做好孔口隔水措施。
【條文說(shuō)明4.3.4】對(duì)于多層含水層做好分層止水工作,是確保分層觀測(cè)資料準(zhǔn)
確性的關(guān)鍵。松散含水層宜用黏土球封閉,基巖裂隙水宜用水泥漿封閉,應(yīng)根據(jù)
地下水的賦存條件確定封閉段長(zhǎng)度。
4.3.5下管填礫結(jié)束后應(yīng)選用有效的方法及時(shí)進(jìn)行洗井,洗井的質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行
標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。觀測(cè)孔內(nèi)水頭應(yīng)與地層水頭一致,且連通良好。
【條文說(shuō)明4.3.5】觀測(cè)井埋設(shè)后,可采用向觀測(cè)井灌水進(jìn)行觀測(cè)井成活測(cè)試。
國(guó)標(biāo)《地下水監(jiān)測(cè)工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T51040)第4.9條條文說(shuō)明:“當(dāng)向監(jiān)
測(cè)井內(nèi)注入1m井管容積的水量時(shí),水位恢復(fù)時(shí)間超過(guò)15min時(shí),應(yīng)進(jìn)行洗井。”
觀測(cè)井是否成活可參照上述指標(biāo)。
4.4測(cè)試技術(shù)要求
4.4.1水位管埋設(shè)穩(wěn)定后應(yīng)測(cè)定孔口高程并采用水位計(jì)逐日連續(xù)觀測(cè)水位,取至
少2d穩(wěn)定值作為初始值。
4.4.2水位觀測(cè)時(shí)應(yīng)測(cè)定管內(nèi)水位面至管口的深度,并根據(jù)管口絕對(duì)高程計(jì)算水
位高程,管口高程應(yīng)定期檢核。
4.4.3地下水位監(jiān)測(cè)的精度不宜低于10mm。
4.4.4監(jiān)測(cè)水位時(shí)應(yīng)連續(xù)測(cè)量?jī)纱危纱嗡坏钠骄?,兩次測(cè)量允許偏差為
±20mm。當(dāng)兩次測(cè)量的偏差超過(guò)±20mm時(shí),應(yīng)重復(fù)測(cè)量。
20
4.5成果資料整理
4.5.1水位測(cè)試成果應(yīng)在對(duì)原始資料進(jìn)行檢查、計(jì)算、分析,確認(rèn)無(wú)誤后,及時(shí)
進(jìn)行匯總整理,并與其它觀測(cè)資料綜合分析后編寫測(cè)試報(bào)告。
4.5.2測(cè)試總結(jié)報(bào)告內(nèi)容應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1工程概況及周圍環(huán)境概述;
2場(chǎng)地水文、工程地質(zhì)條件;
3測(cè)試目的和要求;
4測(cè)試數(shù)據(jù)采集方法;
5布設(shè)與量測(cè);
6成果資料綜合分析。
4.5.3布設(shè)與量測(cè)內(nèi)容應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1測(cè)試孔和測(cè)點(diǎn)布置原則;
2測(cè)試孔和測(cè)點(diǎn)布置位置與數(shù)量;
3儀器性能及測(cè)試方法;
4初始值的測(cè)定;
5工作量及進(jìn)度。
4.5.4成果資料的綜合分析,宜包括下列內(nèi)容:
1水位隨時(shí)間變化規(guī)律;
2水位變化與施工及周邊環(huán)境等的關(guān)系;
3結(jié)論應(yīng)包括測(cè)試工作所起的作用,主要經(jīng)驗(yàn)及教訓(xùn)等;
4分析水位對(duì)工程的危害,提出防治措施與建議;
5根據(jù)需要提出地下水位、降水量、水壓力動(dòng)態(tài)變化曲線;
6預(yù)測(cè)地下水水位變化趨勢(shì)。
4.6不同工程中的水位測(cè)試
4.6.1工程降水的水位觀測(cè)應(yīng)符合下列要求:
1工程降水水位觀測(cè)孔數(shù)量不宜小于3個(gè);
2當(dāng)需測(cè)定工程降水的影響范圍時(shí),水位觀測(cè)孔應(yīng)沿抽降漏斗的長(zhǎng)、短軸
方向布置;
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3當(dāng)監(jiān)測(cè)降水對(duì)鄰近建筑物的影響時(shí),應(yīng)選擇離建筑物最短的半徑方向布
設(shè)水位觀測(cè)孔,間距宜為5m~10m。
【條文說(shuō)明4.6.1】水位觀測(cè)孔間距5m~10m,主要按降水的影響半徑考慮。當(dāng)降
水深,影響半徑大時(shí)取大值,反之取小值。以1個(gè)軸向布置3-5個(gè)測(cè)試孔為宜。
4.6.2基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)外的水位觀測(cè)應(yīng)符合下列要求:
1水位監(jiān)測(cè)孔宜布置在鄰近攪拌樁施工搭接處、轉(zhuǎn)角處、相鄰建(構(gòu))筑
物處、地下管線相對(duì)密集處等,并宜布置在止水帷幕外側(cè)約2m處;
2潛水水位監(jiān)測(cè)孔間距宜為20m~50m,基坑每側(cè)邊監(jiān)測(cè)孔不應(yīng)少于1個(gè)
(邊長(zhǎng)小于10m的除外),水文地質(zhì)條件復(fù)雜處應(yīng)適當(dāng)加密;
3對(duì)需要降低承壓水水頭的基坑工程,承壓水位監(jiān)測(cè)孔宜布置在止水帷幕
外側(cè)約2m處,間距不宜超過(guò)50m,每側(cè)邊監(jiān)測(cè)孔不應(yīng)少于1個(gè)(邊長(zhǎng)小于10m
的除外)。
4.6.3邊坡工程的水位觀測(cè)應(yīng)符合下列要求:
1地下水位監(jiān)測(cè)孔宜與邊坡土體深層位移等其他監(jiān)測(cè)項(xiàng)目布置在同一區(qū)域,
并形成監(jiān)測(cè)斷面;
2邊坡監(jiān)測(cè)斷面宜選擇地質(zhì)條件差、變形大、可能破壞的部位;在邊坡最
高處和不同高程馬道處、監(jiān)測(cè)斷面與各排水洞交匯處宜布設(shè)地下水位觀測(cè)孔,孔
深應(yīng)達(dá)到最低水位以下3m~5m;
3邊坡有臨近地表水體時(shí),應(yīng)對(duì)臨近水體區(qū)域土層水位進(jìn)行觀測(cè)。
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5水量測(cè)試
5.1一般規(guī)定
5.1.1水量測(cè)試方法應(yīng)根據(jù)觀測(cè)對(duì)象、現(xiàn)場(chǎng)條件和測(cè)量精度要求等確定;水量測(cè)
試可采用人工、自動(dòng)、調(diào)查等方法。
5.1.2水量測(cè)試應(yīng)包括出水量及回灌量的觀測(cè),出水量應(yīng)包括實(shí)測(cè)的泉水(地下
水)流量、各類試驗(yàn)井的抽水量、各種生產(chǎn)井的開采量和工程施工的排水量等,
回灌量應(yīng)包括各類試驗(yàn)井、水井的人工回灌量、回?fù)P量等。
【條文說(shuō)明5.1.2】本規(guī)程中提出的水量觀測(cè)的目的就是要查明不同類型含水層
中抽出或排出的總水量以及回灌到含水層中的水量,評(píng)價(jià)含水層賦水狀態(tài)。
在回灌過(guò)程中為防止管井和回灌層堵塞導(dǎo)致的回灌量減少,需在回灌一段時(shí)間后
進(jìn)行回?fù)P,以抽汲走管井濾水管處的堵塞物(如懸浮物、混濁物等)。初期回灌
回?fù)P次數(shù)為1次(/2d~3d)(視含水層顆粒和回灌水的混濁度與懸浮物濃度而定),
以后逐步延長(zhǎng)回?fù)P時(shí)間,因此,回灌量包括凈回灌量和回?fù)P量。
5.1.3流量測(cè)量器具可采用量桶、量水堰計(jì)、流量計(jì)或水表等。當(dāng)流量小于1L/s
時(shí),可用容積法;當(dāng)流量大于2L/s時(shí),應(yīng)用量水堰計(jì)(三角堰、梯形堰或矩形堰)、
流量計(jì)或水表等直接進(jìn)行測(cè)量。
【條文說(shuō)明5.1.3】管井施工、安裝及抽水試驗(yàn)完成后,按照管井出水量的大小,
選擇測(cè)定流量的方法,為合理選擇抽水設(shè)備提供依據(jù)。
5.1.4采用量水堰計(jì)或孔板流量計(jì)測(cè)量水量時(shí),水位測(cè)量讀數(shù)應(yīng)精確到毫米;采
用容積法時(shí),量桶充滿水所需的時(shí)間不宜小于15s,讀數(shù)應(yīng)精確到0.1s;采用水
表、流量計(jì)時(shí),讀數(shù)應(yīng)精確到0.1m3。
5.1.5水量測(cè)試所使用的量測(cè)設(shè)備應(yīng)每年校測(cè)不少于1次。校測(cè)方法和精度要求
應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)計(jì)量管理規(guī)定。
5.2安裝方法
5.2.1采用堰測(cè)法測(cè)量流量應(yīng)符合下列規(guī)定:
1根據(jù)量水堰計(jì)的形狀及結(jié)構(gòu)原理,可采用三角堰、梯形堰、矩形堰等;
2量水堰計(jì)宜采用不銹鋼板制作,量水堰計(jì)的刃口厚度不宜大于1mm,并
應(yīng)呈45°角,其坡面應(yīng)位于跌落水流的方向,量水堰計(jì)內(nèi)應(yīng)安設(shè)擋水板;
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3量水堰計(jì)應(yīng)安裝穩(wěn)固、周正、水平,并使堰口垂直,溢流水應(yīng)以跌落形
式流出堰口;
4堰口的最低點(diǎn)應(yīng)高出溢水口跌落面20mm以上;
5堰口旁應(yīng)安設(shè)毫米刻度的標(biāo)尺,可采用電測(cè)式測(cè)讀。抽水前應(yīng)校正標(biāo)尺
零點(diǎn),其誤差不應(yīng)大于1mm。
【條文說(shuō)明5.2.1】當(dāng)采用堰測(cè)法觀測(cè)時(shí),可采取自動(dòng)化測(cè)讀,設(shè)置電測(cè)式堰流
量計(jì),測(cè)量精度誤差要求可參考本規(guī)程第13.3條有關(guān)條款內(nèi)容。
5.2.2采用孔板流量計(jì)測(cè)量流量應(yīng)符合下列規(guī)定:
1使用前應(yīng)根據(jù)測(cè)量精度要求檢查孔板流量計(jì);
2使用6個(gè)月后,應(yīng)對(duì)孔板直徑尺寸進(jìn)行校核,出現(xiàn)磨損的應(yīng)更換;
3測(cè)壓時(shí),應(yīng)將測(cè)壓膠管內(nèi)的空氣排除;
4冬寒季節(jié)使用時(shí),應(yīng)使測(cè)壓管水柱不斷溢流;
5孔板的測(cè)壓水頭宜為0.15m~1.8m,測(cè)尺數(shù)值應(yīng)精確到1mm;
6使用完畢后,應(yīng)將孔板流量計(jì)清洗涂油。
【條文說(shuō)明5.2.2】孔板流量計(jì)是一種應(yīng)用很廣泛的節(jié)流式流量計(jì)。在管道里插
入一片與管軸垂直并帶有通常為圓孔的金屬板,孔的中心位于管道中心線上,這
樣構(gòu)成的裝置稱為孔板流量計(jì)??装宸Q為節(jié)流元件。當(dāng)流體流過(guò)小孔以后,由于
慣性作用,流動(dòng)截面并不立即擴(kuò)大到與管截面相等,而是繼續(xù)收縮一定距離后才
逐漸擴(kuò)大到整個(gè)管截面。流動(dòng)截面最小處稱為縮脈。流體在縮脈處的流速最高,
即動(dòng)能最大,而相應(yīng)的靜壓強(qiáng)就最低。因此,當(dāng)流體以一定的流量流經(jīng)小孔時(shí),
就產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)差,流量愈大,所產(chǎn)生的壓強(qiáng)差也就愈大,所以根據(jù)測(cè)量壓強(qiáng)
差的大小來(lái)度量流體流量。
安裝孔板流量計(jì)時(shí),通常要求上游直管長(zhǎng)度50d,下游直管長(zhǎng)度10d??装?/p>
流量計(jì)是一種容易制造的簡(jiǎn)單裝置。當(dāng)流量有較大變化時(shí),為了調(diào)整測(cè)量條件,
調(diào)換孔板亦很方便。它的主要缺點(diǎn)是流體經(jīng)過(guò)孔板后能量損失較大,并隨A0/A1
的減小而加大。而且孔口邊緣容易腐蝕和磨損,所以流量計(jì)應(yīng)定期進(jìn)行校正。
5.2.3采用人工測(cè)量的水表或自動(dòng)測(cè)量的超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)等進(jìn)行流量
測(cè)量時(shí),應(yīng)按儀表產(chǎn)品說(shuō)明書要求進(jìn)行安裝與使用。
【條文說(shuō)明5.2.3】地下水測(cè)量流量的觀測(cè)儀器設(shè)備可按表5.2.3選擇。
表5.2.3地下水量觀測(cè)儀器設(shè)備
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觀測(cè)主要儀器設(shè)備及
使用方法及適用條件設(shè)備特征
方法結(jié)構(gòu)原理
1.觀測(cè)堰口水位,查三角堰流量表;大流量時(shí)誤差較
三角堰
2.在出水量較小時(shí)采用。大
堰測(cè)1.觀測(cè)堰口水位,查梯形堰流量表;水面波動(dòng)大時(shí)誤
梯形堰
法2.在出水口較大時(shí)采用。差較大
1.觀測(cè)堰口水位,查矩形堰流量表;水面波動(dòng)大時(shí)誤
矩形堰
2.在出水量很大時(shí)采用。差較大
1.可就地加工;
2.精度較高讀數(shù)
1.孔板用
5mm~8mm厚鋼1.孔板流量計(jì)與出水管相接;誤差5mm僅差
孔板制圓片或銅制圓2.距出水口250mm~300mm設(shè)一測(cè)12m3/d;
片,中央有孔;
標(biāo)尺點(diǎn)要設(shè)
流量2.管長(zhǎng)壓管,(可用膠皮管)其頭部接3.0
計(jì)法500mm~700mm;100mm長(zhǎng)的玻璃管,測(cè)壓管旁立有在水管一側(cè)中心
3.根據(jù)流量大小
選用不同孔眼孔刻度的標(biāo)尺。線上;
板;4.流量計(jì)要持水
平;
水表1.為使水表正常工作,水流中不得
葉輪式累計(jì)讀數(shù)水表允許誤差為
測(cè)量含砂計(jì)礫石等雜物;
流量表±(2%~3%)
法2.無(wú)單位時(shí)間流量值。
1.渦輪流量傳感1.流量計(jì)使用時(shí)接于管路中;1.儀器可采用市
器;2.觀測(cè)時(shí)能記錄抽水啟動(dòng)時(shí)間,抽電及直流電,二
2.信號(hào)放大整形水時(shí)間及停抽時(shí)間;者可自動(dòng)切換,
全自器;3.隨時(shí)視讀單位時(shí)間平均流量和本保證數(shù)據(jù)的安全
動(dòng)流3.單片機(jī);次開泵后的累計(jì)流量;可靠;
量?jī)x4.數(shù)據(jù)保護(hù)電路;4.量程8m3/h~120m3/h,2.安裝要求與自
5.程序數(shù)據(jù)儲(chǔ)存25m3/h~200m3/h,45m3/h~300m3/h來(lái)水管相同;
器;(由傳感器決定);3.停泵后可顯示
6.實(shí)時(shí)時(shí)鐘;5.測(cè)量精度2.5%;儀器類累計(jì)開采
25
7.液晶顯示器;6.每月可記錄256條數(shù)據(jù),一個(gè)月量數(shù)據(jù)。
8.RS232串行接采集一次數(shù)據(jù),通過(guò)接口輸入計(jì)算
口;機(jī)中;
7.不能設(shè)定時(shí)間,按要求存儲(chǔ)流量
數(shù)據(jù)。
5.3測(cè)試技術(shù)要求
5.3.1應(yīng)在觀測(cè)水位的同時(shí)觀測(cè)水量,水量監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)與水位觀測(cè)頻率一致,并
應(yīng)記錄水量、水流特征:
1對(duì)區(qū)域水量觀測(cè)孔,宜在每月末觀測(cè)或調(diào)查一次累計(jì)出水量;
2對(duì)專項(xiàng)抽水試驗(yàn)、施工降水及回灌井的觀測(cè),應(yīng)調(diào)查相應(yīng)月份的實(shí)際抽
水量、排水量和回灌量;
3泉水流量宜每10d觀測(cè)1次,遇流量變化大時(shí),應(yīng)每日觀測(cè)1次,并應(yīng)
換算成月累計(jì)出水量。
5.3.2采用堰測(cè)法測(cè)量流量時(shí),當(dāng)涌水量為1L/s~70L/s時(shí),宜用三角堰;大于
50L/s時(shí),宜采用梯形堰或矩形堰測(cè)量。
【條文說(shuō)明5.3.2】采用堰測(cè)法測(cè)量流量時(shí),為了工作方便,幾種常用的堰都有
專門換算表,測(cè)算時(shí)應(yīng)符合下列要求:
1在離出水口處不少于1m~2m距離上進(jìn)行測(cè)量;
2當(dāng)流量與流速很大時(shí),應(yīng)讓水流出一定距離后進(jìn)行測(cè)量;
3堰板應(yīng)垂直放置。
5.3.3當(dāng)利用計(jì)量?jī)x表進(jìn)行水量監(jiān)測(cè)時(shí),可采用固定量測(cè)法或隨機(jī)量測(cè)法,并應(yīng)
符合下列規(guī)定:
1當(dāng)采用固定量測(cè)法時(shí),可在每口抽水井或排水總管上安裝流量表進(jìn)行計(jì)
量;
2當(dāng)采用隨機(jī)量測(cè)法時(shí),可采用超聲波流量計(jì)隨機(jī)進(jìn)行計(jì)量。
【條文說(shuō)明5.3.3】固定量測(cè)法是指在排水管路上固定位置進(jìn)行有效的測(cè)量;隨
機(jī)量測(cè)法是指在排水管路上不固定具體位置進(jìn)行有效的測(cè)量。
5.3.4進(jìn)行同抽同灌試驗(yàn)或群井抽水試驗(yàn)時(shí),應(yīng)在同一時(shí)間測(cè)量流量。地下水回
灌時(shí)應(yīng)安裝流量計(jì),并應(yīng)根據(jù)分級(jí)回灌壓力條件下記錄回灌量、回?fù)P量。
26
【條文說(shuō)明5.3.4】地下水回灌時(shí)應(yīng)安裝流量計(jì)主要是保證在回灌過(guò)程中,應(yīng)對(duì)
回灌井的流量觀測(cè)進(jìn)行分析,應(yīng)根據(jù)地下水位的變化及時(shí)調(diào)整回灌水量,保證回
灌平衡,必要是調(diào)整回灌相關(guān)參數(shù)。
5.3.5水量觀測(cè)過(guò)程中當(dāng)水量突然出現(xiàn)異常時(shí),應(yīng)及時(shí)查找、分析原因,并應(yīng)采
取有效措施,確保觀測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
5.4成果資料整理
5.4.1抽降水期間的水位、水量應(yīng)同時(shí)監(jiān)測(cè),繪制涌水量(Q)、單井涌水量(q)
與水位降深(s)關(guān)系曲線(Q-s曲線和q-s曲線),并應(yīng)分析水位、水量下降趨
勢(shì)。
【條文說(shuō)明5.4.1】在抽降期間的記錄應(yīng)及時(shí)整理,并繪制相關(guān)的過(guò)程曲線
1繪制水位降深(s)、涌水量(Q)與時(shí)間(t)的過(guò)程曲線,此圖應(yīng)在抽水觀
測(cè)過(guò)程中繪制,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)抽水過(guò)程中的異常,及時(shí)處理。同是可根據(jù)Q—t、
s—t曲線變化趨勢(shì),合理判定穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間的起點(diǎn)和確定穩(wěn)定延續(xù)時(shí)間。
2繪制涌水量與水位降深關(guān)系曲線Q=f(s),其目的在于了解含水層的水力特
征、鉆孔出水能力,推算鉆孔的最大涌水量與單位涌水量,并檢驗(yàn)抽水試驗(yàn)成果
是否正確。
5.4.2采用堰測(cè)法測(cè)量流量時(shí),應(yīng)測(cè)得堰口高度h及堰口寬度b,并根據(jù)選用堰
類型選用對(duì)應(yīng)的公式計(jì)算。
三角堰:Q=0.014h3/2梯形堰:Q=0.0186bh3/2矩形堰:Q=0.0186bh3/2
(b單位m:h單位m;Q單位m3)
圖5.3.2堰測(cè)法計(jì)算示意
5.5不同工程中的水量測(cè)試
5.5.1抽水試驗(yàn)、回灌試驗(yàn)、工程降水、水利水電工程、環(huán)境工程等水量測(cè)試側(cè)
重點(diǎn)不同,應(yīng)采用不同的水量測(cè)試儀器和方法。
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【條文說(shuō)明5.5.1】流速儀測(cè)量河渠流量是利用面積~流速法,即用流速儀分別
測(cè)出若干部分面積的垂直于過(guò)水?dāng)嗝娴牟糠制骄魉?,然后乘以部分過(guò)水面積,
求得部分流量,再計(jì)算其代數(shù)和得出斷面流量。從水力學(xué)的紊流理論和流速分布
理論可知,每條垂線上不同位置的流速大小不一,而且同一個(gè)點(diǎn)的流速具有脈動(dòng)
現(xiàn)象。所以用流速儀測(cè)量流速時(shí),應(yīng)測(cè)算出點(diǎn)流速的時(shí)間平均值和流速斷面的空
間平均值。即通常說(shuō)的測(cè)點(diǎn)時(shí)均流速、垂線平均流速和部分平均流速。
5.5.2抽水試驗(yàn)、回灌試驗(yàn)、工程降水水量測(cè)試宜采用水表、堰測(cè)法、電磁式、
超聲波式流量計(jì)等進(jìn)行測(cè)試。
5.5.3環(huán)境工程水量測(cè)試宜采用水表、堰測(cè)法、流速儀等進(jìn)行測(cè)試。
5.5.4水利水電工程水量測(cè)試宜采用水表、流速儀等進(jìn)行測(cè)試。
5.5.5通過(guò)測(cè)定抽水孔時(shí)間涌水量、單位涌水量,繪制涌水量特征曲線及推斷和
計(jì)算最大可能涌水量,評(píng)價(jià)各含水層(組)的富水性。根據(jù)含水層的單位涌水量
q0的數(shù)值大小,可按表5.5.5判斷評(píng)價(jià)各含水層(組)的富水性。
表5.5.5含水層(組)的富水性分級(jí)
q0(L/m.s)q0≤0.10.1<q0≤1.01.0<q0≤5.0q0>5.0
富水性分級(jí)弱富水性中等富水性強(qiáng)富水性極強(qiáng)富水性
【條文說(shuō)明5.5.5】單位涌水量是抽水試驗(yàn)時(shí)井孔內(nèi)水位每下降一米時(shí)的涌水量,
它是對(duì)比含水層出水能力大小的重要指標(biāo),其值越大,表明井的產(chǎn)水能力越高,
單位涌水量的單位為L(zhǎng)/(s?m)。
井的結(jié)構(gòu)特征和含水層導(dǎo)水系數(shù)都對(duì)井的單位涌水量有影響。即使含水層具有高
的導(dǎo)水系數(shù),施工不良或未正確開發(fā)的井也可能產(chǎn)水量很低。
測(cè)定井的單位涌水量的方法如下:
(1)測(cè)出井的靜水位;
(2)查出排水管路上的水表底數(shù)并啟動(dòng)水泵;
(3)測(cè)定抽水穩(wěn)定后,井中水位下降值后即停泵,記下開泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間;
(4)查看水表數(shù)字,求出流量值,即為井的單位涌水量。
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6孔隙水壓力測(cè)試
6.1一般規(guī)定
6.1.1本章適用于飽和土層中孔隙水壓力的原位測(cè)試。
【條文說(shuō)明6.1.1】飽和土為土體內(nèi)的孔隙基本上被水充滿的土。參照《土工試
驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123)飽和土指的是“飽和度不低于95﹪”的土體。
6.1.2孔隙水壓力計(jì)儀器的精度、靈敏度和量程應(yīng)滿足測(cè)試要求。孔隙水壓力計(jì)
在使用前應(yīng)經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)和系統(tǒng)標(biāo)定。
【條文說(shuō)明6.1.2】測(cè)試元件的有效性是測(cè)試的基礎(chǔ),在測(cè)試前應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢查,
保證埋設(shè)的元件能正常工作。
6.1.3孔隙水壓力測(cè)試應(yīng)根據(jù)工程需要,可與水位測(cè)試、土壓力測(cè)試、豎向和水
平位移測(cè)量、靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入、十字板試驗(yàn)等測(cè)試手段結(jié)合進(jìn)行,綜合分析
評(píng)價(jià)。
【條文說(shuō)明6.1.3】土體受到施工等外界影響,土體中孔隙水壓力增高或降低后,
土體產(chǎn)生變形,孔隙水壓力的變化是土體變形的先兆,反應(yīng)了土體內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變
信息,同時(shí)又傳遞到地表從而使周邊環(huán)境發(fā)生變形。故需要多種測(cè)試手段,測(cè)試
數(shù)據(jù)相互印證,進(jìn)行綜合判斷,從而得到合理的結(jié)論。
6.2儀器設(shè)備
6.2.1孔隙水壓力計(jì)類型的選擇,應(yīng)根據(jù)工程測(cè)試的目的、土層的滲透性質(zhì)和測(cè)
試期的長(zhǎng)短等條件,選用封閉式(電測(cè)式、光纖光柵式)或開口式(包括各種開
口測(cè)量管、水位計(jì))。
【條文說(shuō)明6.2.1】孔隙水壓力計(jì)以測(cè)試原理不同大致分為封閉式(包括電測(cè)式和
光纖光柵式)和開口式??紫端畨毫ψ兓瘯r(shí)測(cè)頭產(chǎn)生的機(jī)械變化轉(zhuǎn)換成電量變化
信號(hào)量測(cè)時(shí)稱為電測(cè)式;孔隙水壓力計(jì)直接以液體或氣體介質(zhì)傳遞孔隙水壓力進(jìn)
行量測(cè)時(shí)稱為流體壓力式;光纖光柵式孔隙水壓力計(jì)將光纖光柵埋植傳感器變形
材料中,光纖光柵與傳感器變形材料同步發(fā)生形變,光纖光柵的反射波長(zhǎng)等信號(hào)
會(huì)發(fā)生變化,變化的數(shù)值再經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償便可由標(biāo)定數(shù)據(jù)計(jì)算出壓力?!犊紫端?/p>
壓力測(cè)試規(guī)程》(CECS55:93)第2.0.1條中指出封閉式還包括流體式孔隙水壓
力計(jì),因流體式孔隙水壓力計(jì)運(yùn)用較少,故未將流體式孔隙水壓力計(jì)的運(yùn)用進(jìn)行
規(guī)定。
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開口式一般使用金屬器或塑料的量測(cè)管,用水位計(jì)量測(cè)。豎管式滲壓計(jì)是結(jié)
構(gòu)最簡(jiǎn)單的滲壓計(jì),下部有進(jìn)水段,上部連豎管引至地面,簡(jiǎn)稱為測(cè)壓管,一般
采用鉆孔法埋設(shè)。測(cè)量時(shí)采用水位計(jì)或測(cè)深錘等儀器測(cè)量,也可在孔中設(shè)置孔隙
水壓力計(jì)進(jìn)行測(cè)量。本規(guī)程將測(cè)壓管定義為開口式測(cè)試設(shè)備。鉆孔的相關(guān)技術(shù)要
求可參照本規(guī)程第四章。
表6.2.1各類孔隙水壓力計(jì)性能
孔隙水壓力計(jì)類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)
內(nèi)阻小,對(duì)電纜長(zhǎng)距離傳
長(zhǎng)期穩(wěn)定性較好。結(jié)構(gòu)牢固不輸要求高,要用五芯電纜
受埋設(shè)深度影響。施工干擾小,消除電纜電阻對(duì)測(cè)值的影
差動(dòng)電阻式
能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,無(wú)冰凍問(wèn)題,響。小量程的精度低,無(wú)
測(cè)讀方便。氣壓補(bǔ)償,溫度修正系數(shù)
不穩(wěn)定。
讀數(shù)方便,維護(hù)簡(jiǎn)易,響應(yīng)快,
靈敏度高,能測(cè)負(fù)孔隙水壓力,
電測(cè)式能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。測(cè)頭高程與測(cè)偶有零點(diǎn)漂移,有時(shí)會(huì)停
振弦式
井高程無(wú)關(guān),無(wú)冰凍問(wèn)題。輸振,對(duì)氣壓敏感。
出頻率信號(hào)可長(zhǎng)距離傳輸,電
纜要求較低,使用壽命長(zhǎng)。
響應(yīng)快,靈敏度高,可長(zhǎng)距離
傳輸,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。加工制對(duì)溫度敏感,有零點(diǎn)漂移
電阻應(yīng)變片作簡(jiǎn)單,無(wú)冰凍問(wèn)題,測(cè)頭高可能,對(duì)溫度電纜長(zhǎng)度和
程與觀測(cè)井高程無(wú)關(guān),能測(cè)負(fù)連接方式的改變敏感。
孔隙壓力,適宜動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
測(cè)量精度高,傳輸距離遠(yuǎn)。能
現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)注意光纖光柵傳感
夠?qū)崿F(xiàn)高速動(dòng)態(tài)在線監(jiān)測(cè)???/p>
器信號(hào)傳輸光纖以及傳輸
光纖光柵式腐蝕、能夠在高水壓、潮濕、
光纖與采集設(shè)備的接口的
高溫等惡劣施工環(huán)境下工作,
保護(hù)。采集設(shè)備費(fèi)用較高。
傳感器壽命長(zhǎng)。
埋設(shè)復(fù)雜,鉆孔費(fèi)用高,
構(gòu)造簡(jiǎn)單,觀測(cè)方便,測(cè)值可易受施工干擾破壞,存在
測(cè)壓管
靠,使用耐久。冰凍問(wèn)題。豎管易堵塞失
效。
6.2.2電測(cè)式、光纖光柵式孔隙水壓力計(jì)適用于各種滲透性質(zhì)的土層。當(dāng)量測(cè)分
辨力要求小于等于0.2%F.S時(shí),宜使用電測(cè)式、光纖光柵式孔隙水壓力計(jì);使用
期大于1個(gè)月,測(cè)試深度大于10m或在一個(gè)觀測(cè)孔中多點(diǎn)同時(shí)量測(cè)時(shí),宜選用
電測(cè)式、光纖光柵式孔隙水壓力計(jì)。
6.2.3開口式孔隙水壓力計(jì)適用于滲透系數(shù)k大于1×10-5cm/s的土層。
【條文說(shuō)明6.2.2~6.2.3】測(cè)試儀器的適用性主要從土層滲透性影響、量測(cè)系統(tǒng)精
度及使用期限等方面考慮。
30
(1)土層的滲透性影響測(cè)定時(shí)間。當(dāng)儀器規(guī)格確定后,測(cè)試值與實(shí)際值之間的
關(guān)系取決于土層滲透系數(shù)和測(cè)定時(shí)間。當(dāng)要求測(cè)試值與實(shí)際值之比一定時(shí)(通常
要求90%以上),則滲透系數(shù)越小,所需測(cè)定時(shí)間就越長(zhǎng)。
(2)量測(cè)系統(tǒng)精度。不同類型孔隙水壓力計(jì)的量測(cè)精度。一般電測(cè)式及光纖光
柵式測(cè)量精度較高可達(dá)傳感器測(cè)試量程的0.1%~0.2%,水位計(jì)測(cè)試精度可控制在
50mm以下。傳感器量測(cè)精度與量程密切相關(guān),在進(jìn)行儀器選型時(shí),根據(jù)預(yù)估的
孔隙水壓力進(jìn)行選擇。
(3)測(cè)試期。光纖光柵式、電測(cè)式孔隙水壓力計(jì)為封閉式,因此長(zhǎng)期使用時(shí)不
易受到地下水滲入侵蝕的影響。電阻式要受到貼片效果的制約。
(4)電測(cè)式的測(cè)頭與測(cè)讀儀之間由一根完整的導(dǎo)線相聯(lián)。當(dāng)在垂直線上多點(diǎn)同
時(shí)量測(cè)時(shí),電測(cè)式可分層埋設(shè)測(cè)頭,但不必增加測(cè)讀儀器,所以當(dāng)測(cè)試深度大,
或垂直線上同時(shí)多點(diǎn)量測(cè)時(shí),使用電測(cè)式孔隙水壓力計(jì)較為便利。
6.2.4孔隙水壓力計(jì)量程應(yīng)大于靜水壓力值與預(yù)估的超孔隙水壓力值之和。
【條文說(shuō)明6.2.4】由于孔隙水壓力計(jì)量程和精度成反比關(guān)系,為兼顧二者所選
的儀器量程上限值不宜過(guò)大。
6.2.5儀器設(shè)備在使用前應(yīng)進(jìn)行檢查。電測(cè)式孔隙水壓力及應(yīng)絕緣可靠,埋入土
中的導(dǎo)線不宜有接頭,所使用電源的電壓值應(yīng)在允許范圍內(nèi)。
【條文說(shuō)明6.2.5】電測(cè)式孔隙水壓力計(jì)的絕緣性較重要,漏電會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的讀
數(shù)或完全失效。土中埋設(shè)的導(dǎo)線,長(zhǎng)期使用,接頭處的絕緣程度會(huì)逐漸降低,所
以宜使用無(wú)接頭的導(dǎo)線。電壓值不符合儀器規(guī)定時(shí)也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的讀數(shù)或損壞零
件。
6.3埋設(shè)方法
6.3.1孔隙水壓力計(jì)埋設(shè)方法應(yīng)根據(jù)測(cè)試孔、測(cè)點(diǎn)布設(shè)的數(shù)量及土的性質(zhì)等條件,
選用鉆孔埋設(shè)法、壓入埋設(shè)法、坑式埋設(shè)法、掛布法和頂出法。
【條文說(shuō)明6.3.1】測(cè)壓管一般采用鉆孔法埋設(shè),測(cè)壓管下部為進(jìn)水段,用連豎
管引至地面,測(cè)量時(shí)采用水位計(jì)等儀器測(cè)量,也可在孔中設(shè)置孔隙水壓力計(jì)進(jìn)行
測(cè)量。采用測(cè)壓管進(jìn)行孔隙水壓力觀測(cè)時(shí),鉆孔埋設(shè)應(yīng)滿足本規(guī)程第四章相關(guān)技
術(shù)要求。本章節(jié)主要規(guī)定了封閉式孔隙水壓力計(jì)埋設(shè)要求。
6.3.2孔隙水壓力計(jì)在埋設(shè)安裝前,必須排除孔隙水壓力計(jì)內(nèi)及管路中的空氣。
31
【條文說(shuō)明6.3.2】孔隙水壓力計(jì)內(nèi)或管路中存在氣體,會(huì)造成測(cè)試結(jié)果的失真。
孔隙水壓力計(jì)中的透水石在安裝前應(yīng)進(jìn)行飽和處理。中華人民共和國(guó)水利行業(yè)標(biāo)
準(zhǔn)《大壩安全監(jiān)測(cè)儀器安裝標(biāo)準(zhǔn)》(SL531-2012)4.1.2條規(guī)定在埋設(shè)前“將透
水石煮沸1h~2h”,以達(dá)到飽和的效果。對(duì)于透水石的飽和處理也可采用浸泡的
方式進(jìn)行,不同儀器廠商的設(shè)備特性各有不同,浸泡時(shí)間也略有不同,編制組采
用基康儀器股份有限公司生產(chǎn)的孔隙水壓力計(jì)進(jìn)行透水石飽和試驗(yàn),試驗(yàn)數(shù)據(jù)表
明經(jīng)過(guò)4小時(shí)的浸泡,透水石達(dá)到飽和。故本條對(duì)采取何種方式進(jìn)行飽和處理不
進(jìn)行規(guī)定,但要求測(cè)試前必須排除孔隙水壓力內(nèi)空氣,以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
6.3.3采用鉆孔埋設(shè)法應(yīng)符合下列要求:
1鉆孔埋設(shè)法適用于硬土、軟土、巖石、混凝土及其它硬性質(zhì)的建筑物中
孔隙水壓力計(jì)的安裝;同一測(cè)試孔中設(shè)置多個(gè)孔隙水壓力計(jì)時(shí),宜采用鉆孔埋設(shè)
法;
2鉆孔應(yīng)垂直,孔徑宜為110mm~130mm;
3在填土層或其它松散不穩(wěn)定的土層中,
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