DIN EN ISO 22282-4-2012 Geotechnical investigation and testing - Geohydraulic testing - Part 4 Pumping tests (ISO 22282-4 2012) German version EN ISO 22282-4 2012《岩土工程勘察和测试 岩土水力学试验.pdf

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1、September 2012DEUTSCHE NORM Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DINNormenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 14DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 93.

2、020!$P2“1904515www.din.deDDIN EN ISO 22282-4Geotechnische Erkundung und Untersuchung Geohydraulische Versuche Teil 4: Pumpversuche (ISO 22282-4:2012);Deutsche Fassung EN ISO 22282-4:2012Geotechnical investigation and testing Geohydraulic testing Part 4: Pumping tests (ISO 22282-4:2012);German versio

3、n EN ISO 22282-4:2012Reconnaissance et essais gotechniques Essais gohydrauliques Part 4: Essais de pompage (ISO 22282-4:2012);Version allemande EN ISO 22282-4:2012Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 32 SeitenDIN EN ISO 22282-4:2012-09 2 Nationales

4、Vorwort Dieses Dokument (EN ISO 22282-4:2012) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 341 Geotechnische Erkundung und Untersuchung“ (Sekretariat: ELOT, Griechenland) in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee ISO/TC 182/SC 1 Geotechnical investigation and testing“ erarbeitet. Der zustndige deutsche

5、Spiegelausschuss im DIN ist der Arbeitsausschuss NA 005-05-11 AA Bohr- und Entnahmeverfahren, Grundwassermessungen (SpA zu CEN/TC 341/WG 1) im Normenausschuss Bauwesen (NABau). EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 22282-4 Juni 2012 ICS 93.020 Deutsche Fassung Geotechnische Erkund

6、ung und Untersuchung Geohydraulische Versuche Teil 4: Pumpversuche (ISO 22282-4:2012) Geotechnical investigation and testing Geohydraulic testing Part 4: Pumping tests (ISO 22282-4:2012) Reconnaissance et essais gotechniques Essais gohydrauliques Partie 4: Essais de pompage (ISO 22282-4:2012) Diese

7、Europische Norm wurde vom CEN am 31. Mai 2012 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand b

8、efindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum des CEN-CENELEC oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sp

9、rache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, De

10、utschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem

11、 Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATION Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2012 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den national

12、en Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. EN ISO 22282-4:2012 D EN ISO 22282-4:2012 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 4 1 Anwendungsbereich .5 2 Normative Verweisungen 5 3 Begriffe und Symbole 6 3.1 Begriffe .6 3.2 Symbole 6 4 Versuchsausrstung .7 5 Durchfhrung des Versuchs 7 5.1 Vorbereitung des Versuc

13、hs 7 5.1.1 Allgemeines 7 5.1.2 Bestimmung der Frderrate fr den Pumpversuch .7 5.2 Organisation der Entsorgung des gefrderten Wassers.8 5.3 Ausfhrung und Ausstattung des Brunnens 8 5.3.1 Auslegung des Versuchsbrunnens .8 5.3.2 Einbauverfahren 10 5.3.3 Vorbereitung des Brunnens 10 5.4 Aufstellung und

14、Einrichtung der Piezometer 10 5.4.1 Einbauverfahren 10 5.4.2 Vorbereitung der Piezometer . 10 5.5 Ausfhrung des Versuchs . 11 5.5.1 Allgemeines . 11 5.5.2 Vorlaufphase . 11 5.5.3 Vorpumpversuch 11 5.5.4 Pumpversuch 11 5.5.5 Wiederanstiegsphase . 12 5.6 Messunsicherheit 13 5.7 Unterbrechungen des Pum

15、pvorgangs . 13 5.8 Auerbetriebnahme 13 6 Versuchsauswertung . 13 7 Berichte 14 7.1 Feldprotokoll . 14 7.1.1 Allgemeines . 14 7.1.2 Einbauprotokoll . 14 7.1.3 Messprotokoll und Versuchsergebnisse . 15 7.2 Untersuchungsbericht . 15 Anhang A (informativ) Protokoll der Messwerte und Versuchsergebnisse d

16、es Pumpversuchs Beispiel 16 A.1 Mehrstufiger Pumpversuch . 16 A.2 Pumpversuch Beispiel . 17 Anhang B (informativ) Bestimmung der Frderrate beim Pumpversuch . 18 B.1 Allgemeines . 18 B.2 Theoretische Beurteilung des Fassungsvermgens des Brunnens . 18 B.3 Auswertung der in dem Vorpumpversuch gewonnene

17、n Informationen . 18 B.3.1 Allgemeines . 18 B.3.2 Bestimmung der Kennlinie des Brunnens . 18 B.3.3 Vorpumpversuch im Brunnen . 19 DIN EN ISO 22282-4:2012-09 EN ISO 22282-4:2012 (D) 3 B.3.4 Bestimmung der Koeffizienten a und b der Kennlinie des Brunnens 19 B.3.5 Bestimmung der Frderrate fr den Pumpve

18、rsuch Qe. 21 Anhang C (informativ) Auslegung der Ergebnisse des Pumpversuchs . 22 C.1 Mehrstufiger Pumpversuch 22 C.2 Pumpversuche mit konstanter Frderrate Auswertung im stationren Zustand 22 C.2.1 Allgemeines . 22 C.2.2 Gespannter Grundwasserleiter 22 C.2.3 Ungespannter Grundwasserleiter 24 C.3 Pum

19、pversuche mit konstanter Frderrate Auswertung im transienten Zustand 25 C.3.1 Allgemeines . 25 C.3.2 Verfahren nach Theis 26 C.3.3 Verfahren nach Cooper und Jacob 27 C.3.4 Komplexere Verfahren 29 Literaturhinweise 30 DIN EN ISO 22282-4:2012-09 EN ISO 22282-4:2012 (D) 4 Vorwort Dieses Dokument (EN IS

20、O 22282-4:2012) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 341 Geohydraulische Erkundung und Untersuchung“, dessen Sekretariat von ELOT gehalten wird, in Zusammenarbeit mit dem Technischen Komitee ISO/TC 182 Geotechnics“ erarbeitet. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, ent

21、weder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis sptestens Dezember 2012, und etwaige entgegen-stehende nationale Normen mssen bis Dezember 2012 zurckgezogen werden. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen.

22、CEN und/oder CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. EN ISO 22282 besteht aus den folgenden Teilen unter dem Haupttitel Geotechnische Erkundung und Untersuchung Geohydraulische Versuche: Teil 1: Allgemeine Regeln Teil 2: Wasserdurchlssi

23、gkeitsversuche in einem Bohrloch unter Anwendung offener Systeme Teil 3: Wasserdruckversuche in Fels Teil 4: Pumpversuche Teil 5: Infiltrometerversuche Teil 6: Wasserdurchlssigkeitsversuche in einem Bohrloch unter Anwendung geschlossener Systeme Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die

24、nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portu

25、gal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Trkei, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN EN ISO 22282-4:2012-09 EN ISO 22282-4:2012 (D) 5 1 Anwendungsbereich Dieser Teil von ISO 22282 behandelt Anforderungen an Pumpversuche als Teil der geotechnische

26、n Erkundung nach EN 1997-1 und EN 1997-2. Grundstzlich besteht ein Pumpversuch aus Folgendem: Druckabsenkung durch Abpumpen von Wasser aus einem Brunnen (dem Versuchsbrunnen); Messen des abgepumpten Volumens und des Wasserspiegels im Versuchsbrunnen und in den Grundwassermessstellen vor, whrend und

27、nach dem Pumpen als Funktion der Zeit. Dieser Teil von ISO 22282 gilt fr Pumpversuche in Grundwasserleitern, deren Durchlssigkeit so ist, dass das Abpumpen aus einem Brunnen in Abhngigkeit von den Bedingungen des Baugrunds und dem Zweck zu einer Absenkung der piezometrischen Hhe innerhalb von Stunde

28、n oder Tagen fhrt. Das Dokument behandelt Pumpversuche in Locker- und Felsgestein. Bei den durch diesen Teil von ISO 22282 abgedeckten Versuchen handelt es sich um diejenigen, die zur Auswertung der hydrodynamischen Parameter eines Grundwasserleiters und von Brunnenparametern vorgesehen sind, z. B.:

29、 Allgemeiner Durchlssigkeitsbeiwert des Grundwasserleiters; Einflussradius des Pumpens; Frderrate fr einen Brunnen; Auswirkung in Bezug auf die Absenkung in einem Grundwasserleiter whrend des Pumpens; Skin-Faktor; Brunnenspeicherkoeffizient; Auswirkung in Bezug auf die Wiederherstellung in einem Gru

30、ndwasserleiter nach dem Pumpen. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (

31、einschlielich aller nderungen). ISO 14688-1, Geotechnical investigation and testing Identification and classification of soil Part 1: Identification and description ISO 14689-1, Geotechnical investigation and testing Identification and classification of rock Part 1: Identification and description IS

32、O 22282-1, Geotechnical investigation and testing Geohydraulic testing Part 1: General rules ISO 22475-1, Geotechnical investigation and testing Sampling methods and groundwater measurements Part 1: Technical principles for execution DIN EN ISO 22282-4:2012-09 EN ISO 22282-4:2012 (D) 6 3 Begriffe un

33、d Symbole 3.1 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach ISO 22282-1 und die folgenden Begriffe. 3.1.1 Einflussradius des Pumpens R(t) der Einflussradius zur Zeit t ist der von der Brunnenachse gemessene Abstand, bei dessen berschreitung die Absenkung der Piezometeroberflche

34、 des Grundwassers null betrgt ANMERKUNG Im stationren Zustand ist R(t) konstant und wird daher mit Rabezeichnet. 3.2 Symbole Symbol Bezeichnung Einheit D Bohrdurchmesser des Brunnens m d Dicke der Grundwasserschicht m L Lnge des Filterrohrabschnitts im Brunnen m Q Frderrate aus dem Brunnen m3/sQdabg

35、eschtzte Frderrate am Ende der Brunnenvorbereitung m3/s Qebeim Pumpversuch entstehende Frderrate m3/s RaEinflussradius im stationren Zustand m R(t) Einflussradius zum Zeitpunkt (t) m S Speicherkoeffizient T Transmissivitt m2/s t Zeit s v Durchflussrate a Steigung der Brunnenkennlinie b Schnittpunkt

36、der Brunnenkennlinie mit der Ordinate (Q = 0) c konventionelle Einheit fr die Absenkung whrend der einleitenden Pumpenfrderung dNGre, die aus der Korngrenkurve des quadratischen Siebgitters mit der Seitenlnge d interpoliert werden kann und fr die der Massenanteil an Untergre N Prozent betrgt e Absta

37、nd zwischen dem Brunnengrund und der Oberflche des ungespannten Grundwassers im Ruhezustand in einem Grundwasserleiter m khhorizontaler Durchlssigkeitsbeiwert m/s h Absenkung des Wasserspiegels im Brunnen m h Absenkung des Wasserspiegels im Brunnen der Pumpstufe i nach 2 h m hfAbsenkung des Wassersp

38、iegels im Brunnen, die whrend des Vorversuchs eigne-stellt wird und nicht berschritten werden darf m hmaxmaximale Absenkung des Wasserspiegels im Brunnen whrend des Pumpversuchs m DIN EN ISO 22282-4:2012-09 EN ISO 22282-4:2012 (D) 7 4 Versuchsausrstung Die Durchfhrung eines Pumpversuchs erfordert di

39、e folgenden Versuchseinrichtungen und Instrumente: a) einen Versuchsbrunnen und Piezometer (siehe ISO 22475-1); b) eine Pumpe und die dazugehrigen Rohre zum Abpumpen aus dem Versuchsbrunnen. Die Pumpen mssen mit einem ausreichend langen Abflussrohr ausgestattet sein, so dass das Wasser von der Pumpe

40、 in ausreichender Entfernung abgeleitet werden kann, damit der Prfbereich nicht beeinflusst wird. Die Pumpenleistung muss ausreichen, um eine Menge aus dem Brunnen abzuleiten, die mindestens der entspricht, fr die abgeschtzt wird, dass mit ihr die maximal geplante Absenkung erreicht wird; ANMERKUNG

41、Pumpversuche werden blicherweise unter Anwendung elektrischer Tauchpumpen durchgefhrt, die im Versuchsbrunnen installiert werden. In Abhngigkeit von den Bedingungen knnen die Pumpversuche jedoch auch mit Saugpumpen durchgefhrt werden, die sich an der Oberflche befinden, sowie mit Gerten zum Heben du

42、rch Druckluft oder speziellen Entwsserungsgerten wie Punktbrunnen oder Dampfstrahlpumpen mit Absaugvorrichtung (Ejektoren). c) ein System zum Regulieren und Messen der Frderrate (m3/s). Gerte zum Messen der Frderrate mssen angemessen kalibriert und ber den fr den Versuch vorherzusehenden Bereich der

43、 Frderraten genau sein; d) ein System zum Messen des Wasserspiegels im Versuchsbrunnen und in den Piezometern. Durch das Pumpen im Versuchsbrunnen knnen Turbulenz entstehen, die zu beachten sind. Die Gerte mssen in der Lage sein, den Wasserspiegel ber den fr den Versuch vorherzusehenden Bereich der

44、Absenkungen zu messen; e) ein Zeitmess- und/oder -aufzeichnungsgert, mit einer sekundengenauen Anzeige. 5 Durchfhrung des Versuchs 5.1 Vorbereitung des Versuchs 5.1.1 Allgemeines Bei der Vorbereitung eines Pumpversuchs muss zuvor eine Reihe von Sachverhalten untersucht und bercksichtigt werden, z. B

45、.: grundlegende Informationen zu den Bedingungen des Baugrunds und des Grundwassers nach ISO 22282-1; die whrend des Versuchs erforderliche Absenkung und/oder Frderrate; Einleitestelle fr das abgepumpte Wasser und deren Abstand zum Versuchsbrunnen; die Versuchsdauer. 5.1.2 Bestimmung der Frderrate f

46、r den Pumpversuch Die Frderrate Qdmuss abgeschtzt werden um sicherzustellen, dass der Versuchsbrunnen ausreichend Wasser bietet, um eine Pumpe mit angemessener Leistung auswhlen zu knnen und um sicherzustellen, dass das gefrderte Wasser an der vereinbarten Stelle zur Entsorgung eingeleitet werden ka

47、nn. Die Frderrate kann mit einem oder mehreren der folgenden Verfahren abgeschtzt werden: auf der Grundlage des Versuchszwecks und der Erfahrungen mit den rtlich vorliegenden Bedingungen; mit Hilfe einer theoretischen Beurteilung des Fassungsvermgens des Brunnens entsprechend dem Verfahren nach Anha

48、ng B; durch die in einem Vorversuch gewonnenen Informationen entsprechend dem Verfahren nach Anhang B. DIN EN ISO 22282-4:2012-09 EN ISO 22282-4:2012 (D) 8 5.2 Organisation der Entsorgung des gefrderten Wassers Die Entsorgung des gefrderten Wassers muss den zutreffenden Regeln und Bestimmungen entsp

49、rechen. Wird das gefrderte Wasser nicht ber ein Abwassernetz entsorgt, muss es in ausreichender Entfernung vom Versuchsbrunnen entsorgt werden, so dass es keinen nennenswerten Einfluss auf die beobachtete Grundwasserabsenkung hat. 5.3 Ausfhrung und Ausstattung des Brunnens 5.3.1 Auslegung des Versuchsbrunnens Der Vers