钻孔压注水试验作业指导书Word文件下载.docx
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钻孔压水试验的目的是了解水工建筑物地基与库、坝区渗漏地段岩体的相对透水性,为防渗和地基处理提供基本资料。
故压水试验工作必须坚持实践第一的观点,严格按水利水电工程地质勘察有关规程规范要求进行。
试验方法和试段长度
.1试验方法:
采用自上而下的分段压水方法,钻完一段压一段、检查一段,可采用双管和单管顶压。
.2试验段长度:
试验宜为为5米;
对于透水性较强的岩体、构造破碎带、裂隙密集带、岩层接触带等,应根据具体情况确定试段长度。
相邻试验段应相互衔接,可少量重叠,但不能漏段,残留岩芯可计入试验长度。
压力阶段与压力值
.1压水试验应按三级压力、五个阶段进行。
三级压力分别为0.3MPa、0.6MPa和1MPa。
.2当试段埋深较浅时,宜适当降低试验压力。
.3当试段漏水量很大,不能满足规定的压力时,可按水泵的最大供水能力所能达到的压力进行试验或注水。
试验钻孔的质量要求
.1压水试验的钻孔的孔径宜为59mm~150mm。
.2压水试验钻孔宜采用金刚石或合金钻进,不应使用泥浆等护壁材料钻进。
在炭酸盐类地层钻进时,应选用合适的冲洗液
.3试验钻孔的套管脚必须止水。
.4预定安置栓塞部位的孔壁应保持平直完整。
.5覆盖层与基岩之间,应使用套管隔离并止水。
.6在同一地点布置两个以上钻孔(孔距10m以内)时,应先完成拟做压水试验的钻孔。
试验用水与试验人员
.1试验用水应保持清洁,当水源的泥沙含量较多时,应采取沉淀措施。
.2钻孔压水试验人员应经过专门培训,持证上岗。
4.2试验设备
止水栓塞
.1止水栓塞长度不小于8倍钻孔直径。
.2止水可靠、操作方便。
.3宜采用水压或气压式栓塞。
供水设备
.1试验用的水泵应符合下列要求:
a、工作可靠,压力稳定,出水均匀;
b、在1MPa压力下,流量能保持100L/min。
c、水泵出口应安装容积大于5L的稳压空气室。
.2吸水龙头外应有1层~2层孔径小于2mm的过滤网。
吸水龙头至水池底部的距离不小于0.3m。
供水调节阀门应灵活可靠,不漏水,且不宜与钻进共用。
测量设备
.1测量压力的压力表和压力传感器应符合下列要求:
a、压力表应反应灵敏,卸压后批针回零,量测范围应控制在极限压力值的1/3~3/4;
b、压力传感器的压力范围应大于试验压力。
.2流量计应能在1.5MPa压力下正常工作,量测范围应与水泵的出力相匹配,并能测定正向和反向流量。
.3宜使用能测量压力和流量的自动记录仪进行压水试验。
.4水位计应灵敏可靠,不受孔壁附着水或孔内滴水的影响。
.5试验用的仪表应专门保管,不应与钻进共用,并定期进行检定。
4.3现场试验
试验程序
.1现场试验工作包括洗孔、下置栓塞隔离试段、水位测量、仪表安装、压水和流量观测等程序进行。
.2在压水试验开始前,以及整个试验过程中,应对各种设备、仪表的性能和工作状态进行细致的检查和鉴定,如发现问题,应立即进行检修和更换。
洗孔
.1洗孔应采用压水法,洗孔时钻具应下到孔底,流量应达到水泵的最大出力。
.2洗孔应至孔口回水清洁,肉眼观察无岩粉时方可结束。
当孔口无回水时,洗孔时间不少于15min。
试段隔离
.1试段隔离前,应根据孔径和试段位置确定栓塞直径和工作管长度。
准确测量并依次记录每根管子的长度和接头数。
工作管不得有破裂、弯曲和堵塞现象,接头应严格止水。
.2栓塞就应安设在岩石较完整的部位,管子下完后,应检查栓塞是否放在预定位置,然后加压或充水,检查止水效果,并求出塞底深度和试段长度。
.3采用气压式或水压式栓塞时,压力应比最大试段压力大0.2MPa~0.3MPa,并在试验过程中保持不变。
.4当栓塞隔离无效时,应分析原因,采取移动栓塞、更换栓塞或灌制混凝土塞位等措施。
水位观测
.1在每段压水试验前,应观测孔段内有的水位,以确定压力计算零点。
水位应每隔5min进行1次,当孔内水位连续三次读数的水位变幅小于8cm时,即视为稳定,观测即可结束,以最后一次测得的水位确定压力计算零点。
.2在观测中,应同时进行工作管内外的水位测量,要注意水位变化趋势。
若各试段位于同一含水层时,可统一测定水位,如发现有承压水或多个含水层时,应观测承压水水位、流量及变化情况。
压力和流量观测
.1在向试段送水前,应打开排气阀,待排气阀连续出水后,再将其关闭。
.2流量观测前应调整调节阀,使试段压力达到预定值并保持稳定。
.3流量观测工作应每隔1min~2min进行1次。
当流量无持续增大趋势,且5次流量读数中最大值与最小值之差小于最终为值的10%,或最大值与最小值之差小于1L/min时,本阶段试验即可结束,取最终值作为计算值。
.4将试段压力调整到新的预定值,重复上述试验过程,直到完成该试段的试验。
.5在压水试验过程中,应经常观测管外水位的变化情况,以鉴别栓塞的止水性能。
如发现管外水位上升,要从多方面进行检查,并分析其原因,若因止水无效,应立即采取相应措施(如紧塞、移塞等)。
.6在试验过程中,对附近受影响的露头、井、硐、孔、泉等应进行观测。
.7在试验过程中,可能出现水流沿裂隙渗出地表现象,应进行观测和记录。
.8在压水试验结束前,应认真检查原始记录是否齐全、正确、清晰,发现问题必须及时纠正。
4.4资料整理
试验资料整理应包括校核原始记录,绘制P—Q曲线,确定P—Q曲线类型和计算试段透水率等。
4.4.2绘制P—Q曲线时,应采用统一比例尺,即纵坐标(P轴)1mm代表0.01MPa,横坐标(Q轴)1mm代表1L/min。
曲线图上各点应标明序号,并依次用直线相连,升压阶段用实线,降压阶段用虚线。
试段的P—Q曲线类型应根据升压阶段P—Q曲线的形状以及降压阶段的P—Q曲线与升压阶段P—Q曲线之间的关系确定。
P—Q曲线类型划分及曲线特点见下表。
P—Q曲线类型及曲线特点表
当P—Q曲线中第4点与第2点、第5点与第1点的流量值绝对差不大于1L/min或相对瑳不大于5%时,可认为基本重合。
试段透水率采用第三阶段的压力值(P3)和流量值(Q3)按下式计算:
式中q——试段的透水率(Lu);
L——试段长度(m);
Q3——第三阶段的计算流量(L/min);
P3——第三阶段的试段压力(MPa)。
试段取两位有效数字。
每个试段的试验成果,应采用试段透水率和P—Q曲线的类型代号(加括号)表示,如0.23(A)、12(B)、8.5(D)等。
当某一工程或某一地段的压水试验成果中,出现较多的试段P—Q曲线为C型或D型时,应结合该工程或该地段的地质资料和钻孔岩芯情况进行分析,并在工程地质报告中加以说明。
5相关文件
SL31—2003《水利水电钻孔压水试验规程》
GB50021—2001《岩土工程勘察规范》
《工程地质勘察规范与强制性条文实施手册》
《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005)
GB5028—99《水利水电工程地质勘察规范》
6记录
DK04—A0—2010压(注)水试验记录册封面
DK05—A0—2010压(注)水试验成果表
DK06—A0—2010压(注)水试验记录表
DK07—A0—2010试段安装记录表
DK08—A0—2010原位测试记录表
DK04-A0-2010
___________工程_____阶段
钻孔压(注)水试验记录
钻孔编号
钻孔位置
坐标:
X:
Y:
地面高程
施工机组
地质值班员
技术负责人
试验日期:
20 年月日至20 年月日
DK05-A0-2010
钻孔压(注)水试验成果表(第页,共页)
试验日期
试验段
P—Q曲线类型
试段透水率q(Lu)
编号
深度(m)
试段长度(m)
高程(m)
起
止
地质
情况
综合
说明
地质值班员:
技术负责人:
DK06-A0-2010_________工程压(注)水试验记录表
孔号_____孔深_____,试验段由____m至____m,段长_____m,栓塞位置____m
地下水位深度_____m,压力表至孔口距离_____m,设计压力_________________MPa(第页,共页)
日期
压(注)水试验时间
水表读数(L)
每分钟注入量(L)
压力(kg/cm2)
ω(K)值
备
注
月
日
班
开始
(时:
分)
间隔
时长
(分)
间隔读数
注入量
压力表读数
水柱压力(m)
全压力
(m)
记录:
值班技术人员:
DK07-A0-2010
日期:
记录:
DK08-A0-2010
原位测试记录表
工程名称:
钻孔编号:
位置:
触探或标贯:
地下水位:
日期:
触探
触入
深度
钻杆
长度
地层
岩性
实测
击数
N
校正
击数N63.5
贯入
阻力
(MPa)
承载力
(KMPa)
机长:
记录:
(共页,第页)