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压水试验的目的与方法
压水试验是在钻孔内进行的一种岩石原位渗透试验,是测定岩石渗透性最常用的一种试验方法。它是借用水柱自重压力或使用机械(泵)压力,将水压入到钻孔内岩壁四周的裂隙中,然后在一定条件下测定单位时间内压入量的多少来判断岩石的渗透性。
一、压水试验的目的任务
1)通过压水试验,定性地了解地下不同深度坚硬与半坚硬岩层的相对透水性和裂隙发育的相对程度,评价岩层的透水性。
2)为确定防渗与基础处理措施等提供所需要的基本资料。
3)为灌浆提供如孔距、排距、深度施工工艺等参数。
二、压水试验的方法与要求
1)试验方法。多采用自上而下的多阶段压水法,即每钻进一段,便用气压式或水压式栓塞隔离进行试验。一般不使用双栓塞法及自上而下的综合法,因其试验质量较差。
2)试验段长度。一般规定为5m,如岩心完好,岩石透水性很小时(单位吸水量小于0. OIL/min),可适当加长试段,但不宜大于lOm。对于透水性较强的构造破碎带、裂隙密集带、岩层接触带和岩溶等地段,需突出了解其透水性情况时,可根据具体情况确定试段长度。孔底残留岩心不超过20cm者,可计入试段长度之内。倾斜钻孔的试段长度,按实际倾斜长度计算。
3)压力阶段与压力值。每一段的压水试验,采用3级压力,即pl(0.3MPa)、p2 (0. 6MPa)、p3(1.OMPa);5阶段循环试验,即逐级升至最大压力(1.OMPa),然后按原压力逐级下降[p1 -p2 -p3 -p4( =p2) -p5( =p1),p1 <p2 <p3]。在实际应用中,最大压力值p3并非一定是1MPa,应根据钻孔具体情况而定,可小于或大于该值。当漏水量很大,不能达到试验规定的压力时,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。压力值的计算可参阅表11 -2 -1。
4)试验钻孔的质量要求。应采用清水钻进,孑L壁保持平直完整,覆盖层与基岩之间应使用套管隔离并止水。试验前,必须清洗钻孔,达到回水清洁,孔底无沉淀岩粉。
5)测定地下水位。试验前,应观测试验孔段的地下水位,以确定压力计算零点。地下水位应每5min观测一次(并同时进行工作管内、外水位的测量),当连续3次读数的水位变幅小于8。m/h,即视为稳定。若各试段位于同一含水层中,可统一测定水位。
6)试段隔离。栓塞下人预定孔段封闭后,应采用试验的最大压力进行试验,测定管内外水位,检查栓塞止水效果,必要时采取紧塞或移塞等措施。如确属裂隙串通而引起的水位上升,可继续进行压水试验,须详细记录说明。
7)压力和流量观测。压力和流量要同时观测,一般每5min记录一次。压力要保持稳定,当连续4次流量读数的最大和最小值之差小于平均值的10%或1L/min时,即可结束。重要的试验,稳定延续时间要超过2h以上。
一、压水试验的目的任务
1)通过压水试验,定性地了解地下不同深度坚硬与半坚硬岩层的相对透水性和裂隙发育的相对程度,评价岩层的透水性。
2)为确定防渗与基础处理措施等提供所需要的基本资料。
3)为灌浆提供如孔距、排距、深度施工工艺等参数。
二、压水试验的方法与要求
1)试验方法。多采用自上而下的多阶段压水法,即每钻进一段,便用气压式或水压式栓塞隔离进行试验。一般不使用双栓塞法及自上而下的综合法,因其试验质量较差。
2)试验段长度。一般规定为5m,如岩心完好,岩石透水性很小时(单位吸水量小于0. OIL/min),可适当加长试段,但不宜大于lOm。对于透水性较强的构造破碎带、裂隙密集带、岩层接触带和岩溶等地段,需突出了解其透水性情况时,可根据具体情况确定试段长度。孔底残留岩心不超过20cm者,可计入试段长度之内。倾斜钻孔的试段长度,按实际倾斜长度计算。
3)压力阶段与压力值。每一段的压水试验,采用3级压力,即pl(0.3MPa)、p2 (0. 6MPa)、p3(1.OMPa);5阶段循环试验,即逐级升至最大压力(1.OMPa),然后按原压力逐级下降[p1 -p2 -p3 -p4( =p2) -p5( =p1),p1 <p2 <p3]。在实际应用中,最大压力值p3并非一定是1MPa,应根据钻孔具体情况而定,可小于或大于该值。当漏水量很大,不能达到试验规定的压力时,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。压力值的计算可参阅表11 -2 -1。
4)试验钻孔的质量要求。应采用清水钻进,孑L壁保持平直完整,覆盖层与基岩之间应使用套管隔离并止水。试验前,必须清洗钻孔,达到回水清洁,孔底无沉淀岩粉。
5)测定地下水位。试验前,应观测试验孔段的地下水位,以确定压力计算零点。地下水位应每5min观测一次(并同时进行工作管内、外水位的测量),当连续3次读数的水位变幅小于8。m/h,即视为稳定。若各试段位于同一含水层中,可统一测定水位。
6)试段隔离。栓塞下人预定孔段封闭后,应采用试验的最大压力进行试验,测定管内外水位,检查栓塞止水效果,必要时采取紧塞或移塞等措施。如确属裂隙串通而引起的水位上升,可继续进行压水试验,须详细记录说明。
7)压力和流量观测。压力和流量要同时观测,一般每5min记录一次。压力要保持稳定,当连续4次流量读数的最大和最小值之差小于平均值的10%或1L/min时,即可结束。重要的试验,稳定延续时间要超过2h以上。
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