DB21 T 1564.11-2007 岩土工程勘察技术规程 压水试验规程.pdf
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1、辽宁省地方标准f 一、压水试验规程Specification for pump-in test DB21/T1564.11-2007 主编单位:辽宁有色勘察研究院批准部门:辽宁省建设厅施行日期2008 年 01 月12日2007 忧阳1总则1.0.1 为统一压水试验工作,保证试验质量,为岩土工程勘察提供准确的参数,特制定本规程。1.O.2 适用拖围本标准适用于岩土工程勘察中的常规性压水试验工作。1.O.3 测试目的及要求钻孔压水试验的目的是测定岩体的透水性,为评价岩体的渗透特性和设计渗控措施提供基本资料。同-I.程中的试验长度及试验总压力值应一致。1.0.4 压水试验,除执行本标准外,还应符合
2、国家和本行业的标准规定。2 术语、符号2.1 术语2.1.1 钻子LJ.:五水试验 Water Pressure test in borehole 用栓塞将钻孔隔离出一定长度的孔段,并向该孔段压水,根据压力与流量的关系确定岩体渗透特性的一种原位渗透试验。2.1.2 试段长度Length of test section 栓塞底部主孔底或两栓塞之间,试验时可以进人岩体的孔段长度。2.1.3 试段压力 Testing preS8ure 作用在实际平均压力。2.1.4 管路压力损失 Pre8sure 1088 of tube 水流经工作管路因水力摩阻而损失的压力值 J2.1.5 栓事 Packer将钻
3、孔隔离出单独孔段的试验设备 O.298 2.1.6 透水率 Abso甲tion rate 表达试段岩体透水饨的指标。2.1.7 单位吸水量 Spec凶c watcr abso叩tion仕i 力试验时,在单位水头压力卡,单位长度试验段每分钟所吸收的水量 2.1.8 g 荣(Lu)Lugeon unit 透水率的单位,当试段压力为 lMPa 时每米试段的压入水流量(Umin)。L 试段长度p-试段压力Pp一压力计指示压力ps一管路压力损失Lp一工作营长度d一工作管内径U一管内流速g 一重力加速度q一透水率。压人流量K一岩钵渗透系数H一试验水头r。一钻扎半径一单位吸水量2.2 符号3 仪器设备3.1
4、 止水栓塞3.1.1 止水栓塞应符合下列要求:299 1 栓塞长度不小于 8 倍钻孔直径:2 止水可靠、操作方便。3.1.2 宜采用水压式或气压式枪塞。3.2 供水设备3.2.1 试验用的水泵应符合下列要求:1 工作可靠,压力稳定,出水均匀;2 在1 Y1Pa 压力下,流量能保持 100 Ll min。水泵:-H 口应安装容积大于 5L 的稳压空气室。3.2.2 破水龙头外应有1-2 层孔径小于 2mm 的过滤网。吸水龙头至水地底部的距离不小于 0.3m。供水调节阀门应灵活可靠,不漏水,且不宜与钻进共用。3.3 量测设备3.3.1 测量压力的压力表和压力传感器应符合下列要求:l 压力表应反应灵
5、敏,卸压后指针回零,量测范围应控制在极限压力值的 1/3 3/4 之间;2 JF力传感器的压力范围应大于试验压力。3.3.2 流量计应能在 L 5MPa 压力 F 正常工作,量测范围同与水泵的出水量相匹配,井能测定正向和反向流量。3.3.3 宜使用能测量&力和流量的自动记录仪进行压水试验 c3.3.4 水位计应灵敏可靠,不受-fL壁附着水或孔内滴水的影响。水位计的导线应经常检测。3.3.5 试验用的仪表应专门保管,小应与钻进共用,并定期进行检定.300 4 操作方法4.1 基本规忘4.1.1 试验方法与试段长度l 钻孔压水试验应随钻孔的加探自七而下地用1jI栓塞分段隔离进行。岩石完整、孔壁稳定
6、的孔段,或有必要单强进行试验的孔段,可采用双枪塞分段进行。2 试段长度宜为 Sm o含断层破碎带、裂隙密集带、岩榕洞穴等的孔段,应根据具体情况确定试段长度。柑邻试段应互相衔接,可少量重叠,但不能漏段。残留岩芯可计人试段长度之内 c4.1.2 压力阶段与压力值l 压水试验应按三级压力、五个阶段即 Pl-P2 一月P4(=p2)-P5(=PI),Pl p2 月进行(Pl、白、月二级压力有分别为 0.3MPa、0.6MPa 和 lMPa。2 吁试段埋深较浅时白:适当降低试段压力,一般应为0.2MPa、0.4MPa 和 0.6MPa o3 试段压力的确定应遵守下列规定:(1)当用安设在与试段连通的测压
7、管上的压力计测压时,试段压力按下式计算:P=Pp+P z(4.1.2一1)式中P 一试段压力(MPa);Pp一压力计指示压力(MP什;Pz一压力计中心至国力计算零绞 t二柱压力(MPa)。(2)当用安设在进水管上-的压力川剧压时,试段压力按下式计算:p=Pp+Pz-PS(4.1.2-2).301 式中:凡管路压力损失(MPa);其余符号与式(3.2.3 一 1)相同。4 压力计算零线的确定应遵守下列规定:(1)当地下水位在试段以下时,压力计算苓线为通过试段中点的水平线;(2)当地下水位在试段以内时,压力计算零线为通过地下水位以上试段1 1 点的水平线;(3)苟地下水位在试段以上时,压力计算零线
8、为地下水位线。5 管路压力损失的确定应遵守下列规定:(1)当工作管内住一致,且内壁粗糙度变化4 大时,管路压力损失可用下式计算:Ln,2 Po=一二.二.d 2g 式中PS一管路压力损失值(MPa);(4.1.2-3)一摩阻系数(=2 x 10-4-4 X 10-4MPalm);Lp-T作管长度(m);d 一工作信内径(m);1!一管内流速(01/s);g 一重力加速度(g=9.8 m!S2)。(2)当工作管内径不-致时,管路压力损失应根据实测资料确定。实测方法按本标准附录 A 执行。4.1.3 试验钻孔1 压水 i式验钻孔的孔径宜为 59-150mm c 2 压水 i式验钻孔宜采用金刚石或合
9、金锚进,不应使用泥浆等护壁材料钻进口在碳酸盐类地层钻进时,应选用合适的冲洗准。试验钻孔的套管脚必须止水。3 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 C.302.4.1.4 试验用水与试验人员1 试验用水应保持清洁,当;1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 试验程序4.2.1 现场试验工作应包括洗孔、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。4.2.2 试验开始时,应对各种设备、仪表的性能和工作状态进行检查,发现问题立即处理。4.3 洗孔4.3.1 洗孔应采用压水法,洗孔时钻具应F 到
10、孔底,流量应达到水泵的最大压力。4.3.2 洗孔应至孔口田水清洁,肉眼观察无岩粉时方可结束。4.3.3 当孔门无回水时,洗孔时间不得少于 15mio4.4 试段隔离4.4.1 下栓主前应对压水 i式验工作管进行检查,不得有破裂、弯曲、堵塞等现象。接头处应采取严格的止水措施。4.4.2 采用气压式或水压式栓塞时,充气(水)压力应比最大试段压力 p3 大 0.2-0.3MPa,在试验过程中充气(水)压力应保持不变。4.4.3 栓塞应安设在岩石较完整的部位,定位应准确。4.4.4 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。移动栓塞时只能向上移,其范围不应届过上一次试
11、验的塞位。灌匍tl昆凝土塞位的方法按本标准附录 B 执行 c 303.4.5 水位观测4.5.1 下栓塞前应首先观测一次于L 内水位,试段隔离后,再现测工作管内水位。4.5.2 工作管内水位观测应每隔 5min 进行 1 次。当水位下降速度连续两次均小于 5cm/mn 时,观测工作即可结束,用最后的观测结果确定压力计算霉线 n4.5.3 在工作管内水位观测过程巾如发现承压点时,应观测承压水位。当承压水位高出管口时,应进行压力和漏水量观测。4.6 压力和流量观测4.6.1 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。4.6.2 流量观测前应调整调节阀,使试段压力达到预定值并保持
12、稳定。4.6.3 流量观测工作应每隔1-2min 进行1 次。当流牵无持续增大趋势,且 5 次梳量i卖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 lUmin 时,本阶段民验即可结束,取最终值作为计算值 c4.6.4 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。4.6.5 在降压阶段,如出现水由岩体向孔内回流现象,成记录回流情况,待回流停止,流量达到 5.5.3 规定的标准后方可结束本阶段试验。4.6.6 在试验过程中,对附近受影响的露头、丹、嗣、孔、泉等应进行观测。4.6.7 在压水试验结束前,应检查原始记录是否齐全、正确,发现问题必须及时纠正
13、。304 5 资料整理5.0.1 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卒等。5.0.2 绘制 P-Q 曲线时,应采用统一比例尺,即纵坐标(P 轴)lmm 代表 O.OlMPa,横坐标(Q 轴)lmm 代表 1mm。曲线图上各点应标明序号,并依次用直线相连.71 压阶段用实线,降压阶段用虚钱。5.0.3 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 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表 5.0.3 0 P-Q 曲线类型及曲线特点表表 5.0.3类型名称A(层流)型B(紊
14、流型C(扩张)型D(冲蚀型E(充填j 型pQ曲线L二 LL k二 坦 J。Q升i主曲升J运曲升压曲升压曲升压幽线为通过原线凸向Q剿,线凸向P轴,线凸向P骗,线凸向Q轴,曲线特点点的直线,降压曲线与降压曲线与降压曲线与降压曲线与降压曲线与升压曲线基升压曲线基升E巨曲线不升压曲线不开压曲线基本重合本重合重合,呈眼重合,呈逆本重合时针环状时针环状5.O.4 当尸-Q 曲线中第 4 点与第 2 点、第 5 点与第 l 点的流量值,绝对差不大于 1 T/min 戎相对差不大于 5%时,可认为基本重合。5.0.5 试段透水率采用第兰阶段的 ffi 力值(尺)和流量值(Q3)按二式计算:。3q=一LP3(5
15、.0.5).305.式中q 一试段的透水率(Lu);L 一试段长度(m);Q3第二阶段的计算流量(Umin);P3一第三阶段的试段压力(MPa)。试段透水率取两位有放数字。5.0.6 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(町等。5.0.7 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 形或 D 形时,应结合该工程或该地段的地质资料和钻孔岩心情况进行分析,并在工程地质报告中加以说明 cS.O.8 单位吸水量 应按下式计算:-一 L.P 式中:单位吸水量(Umin.m2);Q 一钻孔压水的稳定
16、流量(min);P 一该试段压水时所加的总压力(N/cm2);L 一试段长度(m)。(5.0.8)S.O.9 当需要根据压水试验成果计算岩体渗透系数时,可按本标准附录 C 的公式计算。5.0.10 压水试验记录宜采用统一的格式,按本标准附录 D执行。.306.附录 A管路压力损失测定A.0.1 当使用钻杆作为单管桂栓塞的工作管,且钻杆内径与接头内径不一致时,应实测管路压力损失。A.O.2 测定压力损失所用的钻杆和接头应与实际使用的规格一致。A.0.3 测试管路为两套,每套管路总长度不少于 40m,第一套与第三套的长度相差不大于 O.2m,但接头数相差 3 副以上。A.O.4 管路应平置于地面,
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