鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書二月二十三日

批準(zhǔn)：審查：編寫：總工室

目 錄TOC\o"1-1"\h\z\u1 目的 12 范圍 13 職責(zé) 14 壓水實(shí)驗(yàn)方法及規(guī)定 15 相關(guān)文獻(xiàn) 66 記錄 6鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書目的為保證我院鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)工作的規(guī)范性，保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（成果）可以準(zhǔn)確反映巖體的透水性，為評(píng)價(jià)巖體的滲透特性，為設(shè)計(jì)滲控措施提供基本資料。特制定本作業(yè)指導(dǎo)書。范圍本作業(yè)指導(dǎo)書合用于我院所承擔(dān)的水利水電工程地質(zhì)勘察中常規(guī)性壓水實(shí)驗(yàn)工作。職責(zé)3.1實(shí)驗(yàn)作業(yè)組對(duì)實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行自檢自查，并由值班技術(shù)人員簽字認(rèn)可。3.2專業(yè)技術(shù)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)作業(yè)過程進(jìn)行抽查，對(duì)作業(yè)組生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行全面檢查；對(duì)所檢查的產(chǎn)品質(zhì)量負(fù)責(zé)。3.3地質(zhì)勘察隊(duì)負(fù)責(zé)人或主任工程師負(fù)責(zé)對(duì)實(shí)驗(yàn)成果全面審查，對(duì)實(shí)驗(yàn)成果的技術(shù)質(zhì)量負(fù)責(zé)。壓水實(shí)驗(yàn)方法及規(guī)定4.1基本規(guī)定鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)的目的是了解水工建筑物地基與庫、壩區(qū)滲漏地段巖體的相對(duì)透水性，為防滲和地基解決提供基本資料。故壓水實(shí)驗(yàn)工作必須堅(jiān)持實(shí)踐第一的觀點(diǎn)，嚴(yán)格按水利水電工程地質(zhì)勘察有關(guān)規(guī)程規(guī)范規(guī)定進(jìn)行。4.1.1實(shí)驗(yàn)方法和試段長度4.1.1.1實(shí)驗(yàn)方法：采用自上而下的分段壓水方法，鉆完一段壓一段、檢查一段，可采用雙管和單管頂壓。4.1.1.2實(shí)驗(yàn)段長度：實(shí)驗(yàn)宜為為5米；對(duì)于透水性較強(qiáng)的巖體、構(gòu)造破碎帶、裂隙密集帶、巖層接觸帶等，應(yīng)根據(jù)具體情況擬定試段長度。相鄰實(shí)驗(yàn)段應(yīng)互相銜接，可少量重疊，但不能漏段，殘留巖芯可計(jì)入實(shí)驗(yàn)長度。4.1.2壓力階段與壓力值4.1.2.1壓水實(shí)驗(yàn)應(yīng)按三級(jí)壓力、五個(gè)階段進(jìn)行。三級(jí)壓力分別為0.3MPa、0.6MPa和1MPa。4.1.2.2當(dāng)試段埋深較淺時(shí)，宜適當(dāng)減少實(shí)驗(yàn)壓力。4.1.2.3當(dāng)試段漏水量很大，不能滿足規(guī)定的壓力時(shí)，可按水泵的最大供水能力所能達(dá)成的壓力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或注水。4.1.3實(shí)驗(yàn)鉆孔的質(zhì)量規(guī)定4.1.3.1壓水實(shí)驗(yàn)的鉆孔的孔徑宜為59mm～150mm。4.1.3.2壓水實(shí)驗(yàn)鉆孔宜采用金剛石或合金鉆進(jìn)，不應(yīng)使用泥漿等護(hù)壁材料鉆進(jìn)。在炭酸鹽類地層鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)選用合適的沖洗液4.1.3.3實(shí)驗(yàn)鉆孔的套管腳必須止水。4.1.3.4預(yù)定安頓栓塞部位的孔壁應(yīng)保持平直完整。4.1.3.5覆蓋層與基巖之間，應(yīng)使用套管隔離并止水。4.1.3.6在同一地點(diǎn)布置兩個(gè)以上鉆孔（孔距10m以內(nèi)）時(shí)，應(yīng)先完畢擬做壓水實(shí)驗(yàn)的鉆孔。4.1.4實(shí)驗(yàn)用水與實(shí)驗(yàn)人員4.1.4.1實(shí)驗(yàn)用水應(yīng)保持清潔，當(dāng)水源的泥沙含量較多時(shí)，應(yīng)采用沉淀措施。4.1.4.2鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)通過專門培訓(xùn)，持證上崗。4.2實(shí)驗(yàn)設(shè)備4.2.1止水栓塞4.2.1.1止水栓塞長度不小于8倍鉆孔直徑。4.2.1.2止水可靠、操作方便。4.2.1.3宜采用水壓或氣壓式栓塞。4.2.2供水設(shè)備4.2.2.1實(shí)驗(yàn)用的水泵應(yīng)符合下列規(guī)定：a、工作可靠，壓力穩(wěn)定，出水均勻；b、在1MPa壓力下，流量能保持100L/min。c、水泵出口應(yīng)安裝容積大于5L的穩(wěn)壓空氣室。4.2.2.2吸水龍頭外應(yīng)有1層～2層孔徑小于2mm的過濾網(wǎng)。吸水龍頭至水池底部的距離不小于0.3m。供水調(diào)節(jié)閥門應(yīng)靈活可靠，不漏水，且不宜與鉆進(jìn)共用。4.2.2.3盡也許使用水池調(diào)節(jié)，自然落差供水進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)。4.2.3測量設(shè)備4.2.3.1測量壓力的壓力表和壓力傳感器應(yīng)符合下列規(guī)定：a、壓力表應(yīng)反映靈敏，卸壓后批針回零，量測范圍應(yīng)控制在極限壓力值的1/3～3/4；b、壓力傳感器的壓力范圍應(yīng)大于實(shí)驗(yàn)壓力。4.2.3.2流量計(jì)應(yīng)能在1.5MPa壓力下正常工作，量測范圍應(yīng)與水泵的出力相匹配，并能測定正向和反向流量。4.2.3.3宜使用能測量壓力和流量的自動(dòng)記錄儀進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)。4.2.3.4水位計(jì)應(yīng)靈敏可靠，不受孔壁附著水或孔內(nèi)滴水的影響。4.2.3.5實(shí)驗(yàn)用的儀表應(yīng)專門保管，不應(yīng)與鉆進(jìn)共用，并定期進(jìn)行檢定。4.3現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)4.3.1實(shí)驗(yàn)程序4.3.1.1現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)工作涉及洗孔、下置栓塞隔離試段、水位測量、儀表安裝、壓水和流量觀測等程序進(jìn)行。4.3.1.2在壓水實(shí)驗(yàn)開始前，以及整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)對(duì)各種設(shè)備、儀表的性能和工作狀態(tài)進(jìn)行細(xì)致的檢查和鑒定，如發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即進(jìn)行檢修和更換。4.3.2洗孔4.3.2.1洗孔應(yīng)采用壓水法，洗孔時(shí)鉆具應(yīng)下到孔底，流量應(yīng)達(dá)成水泵的最大出力。4.3.2.2洗孔應(yīng)至孔口回水清潔，肉眼觀測無巖粉時(shí)方可結(jié)束。當(dāng)孔口無回水時(shí)，洗孔時(shí)間不少于15min。4.3.3試段隔離4.3.3.1試段隔離前，應(yīng)根據(jù)孔徑和試段位置擬定栓塞直徑和工作管長度。準(zhǔn)確測量并依次記錄每根管子的長度和接頭數(shù)。工作管不得有破裂、彎曲和堵塞現(xiàn)象，接頭應(yīng)嚴(yán)格止水。4.3.3.2栓塞就應(yīng)安設(shè)在巖石較完整的部位，管子下完后，應(yīng)檢查栓塞是否放在預(yù)定位置，然后加壓或充水，檢查止水效果，并求出塞底深度和試段長度。4.3.3.3采用氣壓式或水壓式栓塞時(shí)，壓力應(yīng)比最大試段壓力大0.2MPa～0.3MPa，并在實(shí)驗(yàn)過程中保持不變。4.3.3.4當(dāng)栓塞隔離無效時(shí)，應(yīng)分析因素，采用移動(dòng)栓塞、更換栓塞或灌制混凝土塞位等措施。4.3.4水位觀測4.3.4.1在每段壓水實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)觀測孔段內(nèi)有的水位，以擬定壓力計(jì)算零點(diǎn)。水位應(yīng)每隔5min進(jìn)行1次，當(dāng)孔內(nèi)水位連續(xù)三次讀數(shù)的水位變幅小于8cm時(shí)，即視為穩(wěn)定，觀測即可結(jié)束，以最后一次測得的水位擬定壓力計(jì)算零點(diǎn)。4.3.4.2在觀測中，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行工作管內(nèi)外的水位測量，要注意水位變化趨勢(shì)。若各試段位于同一含水層時(shí)，可統(tǒng)一測定水位，如發(fā)現(xiàn)有承壓水或多個(gè)含水層時(shí)，應(yīng)觀測承壓水水位、流量及變化情況。4.3.5壓力和流量觀測4.3.5.1在向試段送水前，應(yīng)打開排氣閥，待排氣閥連續(xù)出水后，再將其關(guān)閉。4.3.5.2流量觀測前應(yīng)調(diào)整調(diào)節(jié)閥，使試段壓力達(dá)成預(yù)定值并保持穩(wěn)定。4.3.5.3流量觀測工作應(yīng)每隔1min～2min進(jìn)行1次。當(dāng)流量無連續(xù)增大趨勢(shì)，且5次流量讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終為值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時(shí)，本階段實(shí)驗(yàn)即可結(jié)束，取最終值作為計(jì)算值。4.3.5.4將試段壓力調(diào)整到新的預(yù)定值，反復(fù)上述實(shí)驗(yàn)過程，直到完畢該試段的實(shí)驗(yàn)。4.3.5.5在壓水實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)經(jīng)常觀測管外水位的變化情況，以鑒別栓塞的止水性能。如發(fā)現(xiàn)管外水位上升，要從多方面進(jìn)行檢查，并分析其因素，若因止水無效，應(yīng)立即采用相應(yīng)措施（如緊塞、移塞等）。4.3.5.6在實(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)附近受影響的露頭、井、硐、孔、泉等應(yīng)進(jìn)行觀測。4.3.5.7在實(shí)驗(yàn)過程中，也許出現(xiàn)水流沿裂隙滲出地表現(xiàn)象，應(yīng)進(jìn)行觀測和記錄。4.3.5.8在壓水實(shí)驗(yàn)結(jié)束前，應(yīng)認(rèn)真檢查原始記錄是否齊全、對(duì)的、清楚，發(fā)現(xiàn)問題必須及時(shí)糾正。4.4資料整理4.4.1實(shí)驗(yàn)資料整理應(yīng)涉及校核原始記錄，繪制P—Q曲線，擬定P—Q曲線類型和計(jì)算試段透水率等。4.4.2繪制P—Q曲線時(shí)，應(yīng)采用統(tǒng)一比例尺，即縱坐標(biāo)（P軸）1mm代表0.01MPa，橫坐標(biāo)（Q軸）1mm代表1L/min。曲線圖上各點(diǎn)應(yīng)標(biāo)明序號(hào)，并依次用直線相連，升壓階段用實(shí)線，降壓階段用虛線。試段的P—Q曲線類型應(yīng)根據(jù)升壓階段P—Q曲線的形狀以及降壓階段的P—Q曲線與升壓階段P—Q曲線之間的關(guān)系擬定。P—Q曲線類型劃分及曲線特點(diǎn)見下P—Q曲線類型及曲線特點(diǎn)表4.4.3當(dāng)P—Q曲線中第4點(diǎn)與第2點(diǎn)、第5點(diǎn)與第1點(diǎn)的流量值絕對(duì)差不大于1L/min或相對(duì)瑳不大于5%時(shí)，可認(rèn)為基本重合。4.4.4試段透水率采用第三階段的壓力值（P3）和流量值（Q3）按下式計(jì)算：式中q——試段的透水率（Lu）；L——試段長度（m）；Q3——第三階段的計(jì)算流量（L/min）；P3——第三階段的試段壓力（MPa）。試段取兩位有效數(shù)字。4.4.5每個(gè)試段的實(shí)驗(yàn)成果，應(yīng)采用試段透水率和P—Q曲線的類型代號(hào)（加括號(hào)）表達(dá)，如0.23（A）、12（B）、8.5（D）等。4.4.6當(dāng)某一工程或某一地段的壓水實(shí)驗(yàn)成果中，出現(xiàn)較多的試段P—Q曲線為C型或D型時(shí)，應(yīng)結(jié)合該工程或該地段的地質(zhì)資料和鉆孔巖芯情況進(jìn)行分析，并在工程地質(zhì)報(bào)告中加以說明。相關(guān)文獻(xiàn)SL31—2023《水利水電鉆孔壓水實(shí)驗(yàn)規(guī)程》GB50021—2023《巖土工程勘察規(guī)范》《工程地質(zhì)勘察規(guī)范與強(qiáng)制性條文實(shí)行手冊(cè)》《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（SL55-2023）GB5028—99《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》記錄DK04—A0—2023壓（注）水實(shí)驗(yàn)記錄冊(cè)封面DK05—A0—2023壓（注）水實(shí)驗(yàn)成果表DK06—A0—2023壓（注）水實(shí)驗(yàn)登記表DK07—A0—2023試段安裝登記表DK08—A0—2023原位測試登記表___________工程_____階段鉆孔壓（注）水實(shí)驗(yàn)記錄鉆孔編號(hào)鉆孔位置坐標(biāo)：X：Y：地面高程施工機(jī)組地質(zhì)值班員技術(shù)負(fù)責(zé)人實(shí)驗(yàn)日期：20年月日至20年月日DK05-A0-2023鉆孔壓（注）水實(shí)驗(yàn)成果表(第頁，共頁)實(shí)驗(yàn)日期實(shí)驗(yàn)段P—Q曲線類型試段透水率q(Lu)編號(hào)深度(m)試段長度（m）高程(m)起止起止地質(zhì)情況綜合說明地質(zhì)值班員：技術(shù)負(fù)責(zé)人：DK06-A0-2023_________工程壓（注）水實(shí)驗(yàn)登記表孔號(hào)_____孔深_____,實(shí)驗(yàn)段由____m至____m,段長_____m，栓塞位置____m地下水位深度_____m,壓力表至孔口距離_____m，設(shè)計(jì)壓力_________________MPa（第頁，共頁）日期壓（注）水實(shí)驗(yàn)時(shí)間水表讀數(shù)（L）每分鐘注入量(L)壓力（kg/cm2）ω（K）值備注月日班開始（時(shí):分）間隔（時(shí):分）時(shí)長（分）開始間隔讀數(shù)注入量壓力表讀數(shù)水柱壓力（m）全壓力（m）記錄：值班技術(shù)人員：DK07-A0-2023日期：記錄：值班技術(shù)人員