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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

1

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。

10

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

11

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。

12

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);

13

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)。

14

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

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

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)

15

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)

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)。

16

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

17

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。

18

【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;

23

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

24

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。

27

【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。

28

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。

29

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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