大坝坝体充填基础帷幕灌浆计算公式及实题.docx
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大坝坝体充填基础帷幕灌浆计算公式及实题
大坝坝体充填、
基础帷幕灌浆计算公式及实题
一、钻孔注水实验渗透系数的计算方式
注水进程中一样用套管隔离非注水段，在实验段进行注水实验，实验采纳定水头高度注水实验。
一、实验段长为5m、或实验段长大于5m时，采纳以下公式：
K=
Ig
二、实验段长度小于或等于4m时，采纳以下公式：
K＝
试中：
K渗透系数（cm／s）、Q稳固注入流量（m3／日夜）（注入试段内水量）、L实验段长度（m）、S孔中水头高度（m）、r钻孔半径（m）。
实例1：
某工程注水实验参数计算见下表：
某工程压（注）水实验记录表
孔号ZK1孔深实验段由0.0m至，共计,钻孔直径130mm
柱塞位置m，地下水位深度m地下水位深度m，压力表至孔口距离m
日期
压（注）水时间
水表读数（升）
每分钟注入量
（L）
压力（MPa）
月
日
班
开始
（时:
分）
读数
（时:
分）
间隔
（分）
开始
间隔
读数
间隔
注入量
压力表读数
水柱
压力
全压力
9
5
中
5
246
5
5
5
5
稳固流量的的概念：
在维持水头不变的条件下，每分中注入量最大值与最小值之差小于最终值的10%，即可终止观测，取最终值为计算值。
供水设备应保证出水率100L/min以上，水表最小读数值。
压力表最小读数值。
该孔实验段长L=5.3m、稳固注入流量：
Q=（min/L）×60（min）×24（小时）＝（m/日夜），孔中水头高度：
S=浆水柱压力换算成水头高度得×100=（换算方式：
1MPa＝100m、＝10m、＝1m。
），r钻孔半径：
130mm（130÷2÷1000＝），将实验数化为米计算。
解：
K=
Ig
＝/日夜×100÷86400＝、通过换算＝×10－3cm/s。
实例2：
某工程注水实验参数计算见下表：
某工程压（注）水实验记录表
孔号ZK1孔深m实验段由m至m，共计m,钻孔直径130mm
柱塞位置m，地下水位深度m，压力表至孔口距离m
日期
压（注）水时间
水表读数（升）
每分钟注入量
（L）
压力（MPa）
月
日
班
开始
（时:
分）
读数
（时:
分）
间隔
（分）
开始
间隔
读数
间隔
注入量
压力表读数
水柱
压力
全压力
9
5
中
5
693
5
5
5
5
该孔实验段长L=、稳固注入流量：
Q=（min/L）×60（min）×24（小时）＝（m3/日夜），S孔中水头高度：
浆水柱压力换算成水头高度得×100=m（换算方式：
1MPa＝100m、＝10m、＝1m。
），r钻孔半径：
130mm（130÷2÷1000＝），将实验数化为米计算。
解：
K＝
＝/日夜×10÷86400＝、通过换算＝×10－3cm/s。
二、钻孔压水实验透水率的计算方式
透水率的计算须按《水利水电工程钻孔压水实验规程》SL31－2003进行检查，在确认压水实验正确后、才能进行计算，计算时按以下规定进行检查：
一、大体规定
1、实验方式与试段长度
①、钻孔压水实验应随钻孔的加深自上而下地用单栓塞分段隔
离进行。
岩石完整、孔壁稳固的孔段，可采纳双栓塞分段进行。
②、试段长度宜为5m。
含断层破碎带、裂隙密集带、岩溶洞窟等的孔段，应依照具体情形确信试段长度。
相邻试段应相互衔接，可少量重叠，但不能漏段。
残留岩芯可计入试段长度之内。
2、压力时期与压力值
①、压水试验应按三级压力、五个阶段[即
P1-P2-P3-P4（=P2）-P5（=P1），P1＜P2＜P3]进行。
P1、P2、P3三级压力宜别离为、和1MPa。
当试段埋深较浅时，宜适当降低试段压力。
②、试段压力的确信应遵守以下规定：
当用安设在与试段连通的测压管上的压力计测压时，试段：
压力按下公式计算：
P=Pp+Pz
式中：
P：
试段压力（MPa）；Pp：
压力计指示压力（MPa）；Pz：
压力计中心至压力计算零线的水柱压力（MPa）。
当用安设在进水管上的压力计测压时，试段压力按下：
P=Pp+Pz-Ps
式中：
Ps：
管路压力损失（MPa）；其余符号同前式。
3、压力计算零线的确信应遵守以下规定：
①、本地下水位在试段以下时，压力计算零线为通过试段中点
的水平线；
②、本地下水位在试段之内时，压力计算零线为通过地下水位
以上试段中点的水平线；
③、本地下水位在试段以上时，压力计算零线为地下水位线。
4、实验设备
①、栓塞长度不小于8倍钻孔直径；
②、止水靠得住、操作方便。
③、实验用的水泵应工作靠得住，压力稳固，出水均匀；在1MPa压力下，流量能维持100L/min。
在无法采纳静水头供水的条件下，水泵出口应安装容积大于5L的稳压空气室。
吸水龙头外应有1～2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。
供水调剂阀门应灵活靠得住，不漏水，且不宜与钻进共用。
④测量压力的压力表和压力传感器应反映灵敏，卸压后指针回零，量测范围应操纵在极限压力值的1/3～3/4之间；压力传感器的压力范围应大于实验压力。
⑤流量计应能在压力下正常工作，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。
⑥采纳万用电表水位计应灵敏靠得住，不受孔壁附着水或孔内滴水的阻碍。
水位计的导线应常常检测。
五、现场实验
①、现场实验工作应包括洗孔、下置栓塞隔离试段、水位测量、
仪表安装、压力和流量观测等步骤。
实验开始时，应付各类设备、仪表的性能和工作状态进行检查，发觉问题当即处置。
②、洗孔应采纳压水法，洗孔时钻具应下到孔底，流量应达到
水泵的最大出力，至孔口回水清洁，肉眼观看无岩粉时方可终止。
当孔口无回水时，洗孔时刻不得少于15min。
③下栓塞前应付压水实验工作管进行检查，不得有破裂、弯
曲、堵塞等现象。
接头处应采取严格的止水方法。
④栓塞应安设在岩石较完整的部位，定位应准确。
当栓塞隔离无效时，应分析缘故，采取移动栓塞、改换栓塞等方法。
移动栓塞时只能向上移，其范围不该超过上一次实验的塞位。
六、水位观测
下栓塞前应第一观测一次孔内水位，试段隔离后，再观测工作管内水位。
工作管内水位观测应每隔5min进行一次。
当水位下降速度持续两次均小于5cm/min时，观测工作即可终止，用最后的观测结果确信压力计算零线。
在工作管内水位观测进程中如发觉承压水时，应观测承压水位。
当承压水位高出管口时，应进行压力和涌水量观测。
7、压力和流量观测
①、在向试段送水前，应打开排气阀，待排气阀持续出水后，
再将其关闭。
流量观测前应调整调剂阀，使试段压力达到预定值并维持稳固。
②、流量观测工作应每隔1～2min进行一次。
当流量无持续增
大趋势，且五次流量读数中最大值与最小值之差小于最终值的
10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本时期实验即可结
束，取最终值作为计算值。
③、将试段压力调整到新的预定值，重复上述实验进程，直到
完成该试段的实验。
在压水实验终止前，应检查原始记录是不是齐全、正确，发觉问题必需及时纠正。
八、实验资料整理
实验资料整理应包括校核原始记录，当第4压力点与第2压力点、第5压力点与第1压力点的流量值绝对差不大于1L/min或相对差不大于5%时，能够为大体重合。
试段透水率采纳第三时期的压力值（P3）和流量值（Q3）按下计算公式：
q＝
式中：
q：
试段的透水率（Lu）、L：
试段长度（m）、Q3：
第三时期的计算流量（L/min）、P3：
第三时期的试段压力（MPa）。
实例1：
某工程压水实验参数计算见下表：
地下水位在试段以上。
孔号ZK5孔深m实验段由m至1m，共计m,钻孔直径110mm
柱塞位置10.6m，地下水位深度m，压力表至孔口距离m
日期
压（注）水时间
水表读数（升）
每分钟注入量
（L）
压力（MPa）
月
日
班
开始
（时:
分）
读数
（时:
分）
间隔
（分）
开始
间隔
读数
间隔
注入量
压力表读数
水柱
压力
全压力
9
4
中
2
703
2
2
2
776
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
记录:
值班技术员:
ZK5试段安装及P－Q曲线
工程名称:
×××水库
类别
顶压式
试
段
描
述
岩性
钙质泥岩
栓
塞
止水长度（m）
构造
厚层状
支承管长度（m）
岩心完整程度
柱状
测压计深度（m）
P1
工作管
内径（mm）
20
P2
根数（m）
4
P3
总长（m）
Q1
管口高出地面（m）
Q2
压力表高出地面（m）
Q3
试段
孔径（mm）
110
Q4
孔深（m）
Q5
试段长度（m）
试段长度（m）
残留岩芯（m）
0
计算公式
q＝Q3／
止水效果
良
透水率（Lu）
现场技术负责人
×××
曲线类型
（B）
ZK5号孔-试段安装记录
透水率的计算按《水利水电工程钻孔压水实验规程》SL31－2003规定，采纳第三时期的压力值（P3）和流量值（Q3）。
代入以下公式：
q＝
该孔压水实验段在地下水位之下（见ZK5试段安装及P－Q曲线），压力计算零线为地下水位线。
全压力P：
（）（地下水位深度）＋（）（压力表至孔口距离）＋（压力表读数）＝，米化为兆帕计算：
解：
实验段长、Q3第三时期流量（L/min），代入公式计算：
q＝
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