钻孔压注水试验作业指导书

钻孔压水试验作业指导书二〇一三年二月二十三日批准：审查：编写：总工室目录1目的.....................................................................................................................................12范围.....................................................................................................................................13职责.....................................................................................................................................14压水试验方法及要求.........................................................................................................15相关文件.............................................................................................................................66记录.....................................................................................................................................6钻孔压水试验作业指导书1目的为保证我院钻孔压水试验工作的规范性，确保试验数据（成果）能够准确反映岩体的透水性，为评价岩体的渗透特性，为设计渗控措施提供基本资料。特制定本作业指导书。2范围本作业指导书适用于我院所承担的水利水电工程地质勘察中常规性压水试验工作。3职责3.1试验作业组对试验成果进行自检自查，并由值班技术人员签字认可。3.2专业技术项目负责人对作业过程进行抽查，对作业组生产的产品进行全面检查；对所检查的产品质量负责。3.3地质勘察队负责人或主任工程师负责对试验成果全面审查，对试验成果的技术质量负责。4压水试验方法及要求4.1基本规定钻孔压水试验的目的是了解水工建筑物地基与库、坝区渗漏地段岩体的相对透水性，为防渗和地基处理提供基本资料。故压水试验工作必须坚持实践第一的观点，严格按水利水电工程地质勘察有关规程规范要求进行。4.1.1试验方法和试段长度4.1.1.1试验方法：采用自上而下的分段压水方法，钻完一段压一段、检查一段，可采用双管和单管顶压。4.1.1.2试验段长度：试验宜为为5米；对于透水性较强的岩体、构造破碎带、裂隙密集带、岩层接触带等，应根据具体情况确定试段长度。相邻试验段应相互衔接，可少量重叠，但不能漏段，残留岩芯可计入试验长度。4.1.2压力阶段与压力值4.1.2.1压水试验应按三级压力、五个阶段进行。三级压力分别为0.3MPa、0.6MPa和1MPa。4.1.2.2当试段埋深较浅时，宜适当降低试验压力。4.1.2.3当试段漏水量很大，不能满足规定的压力时，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。4.1.3试验钻孔的质量要求4.1.3.1压水试验的钻孔的孔径宜为59mm～150mm。4.1.3.2压水试验钻孔宜采用金刚石或合金钻进，不应使用泥浆等护壁材料钻进。在炭酸盐类地层钻进时，应选用合适的冲洗液4.1.3.3试验钻孔的套管脚必须止水。4.1.3.4预定安置栓塞部位的孔壁应保持平直完整。4.1.3.5覆盖层与基岩之间，应使用套管隔离并止水。4.1.3.6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。4.1.4试验用水与试验人员4.1.4.1试验用水应保持清洁，当水源的泥沙含量较多时，应采取沉淀措施。4.1.4.2钻孔压水试验人员应经过专门培训，持证上岗。4.2试验设备4.2.1止水栓塞4.2.1.1止水栓塞长度不小于8倍钻孔直径。4.2.1.2止水可靠、操作方便。4.2.1.3宜采用水压或气压式栓塞。4.2.2供水设备4.2.2.1试验用的水泵应符合下列要求：a、工作可靠，压力稳定，出水均匀；b、在1MPa压力下，流量能保持100L/min。c、水泵出口应安装容积大于5L的稳压空气室。4.2.2.2吸水龙头外应有1层～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0.3m。供水调节阀门应灵活可靠，不漏水，且不宜与钻进共用。4.2.2.3尽可能使用水池调节，自然落差供水进行压水试验。4.2.3测量设备4.2.3.1测量压力的压力表和压力传感器应符合下列要求：a、压力表应反应灵敏，卸压后批针回零，量测范围应控制在极限压力值的1/3～3/4；b、压力传感器的压力范围应大于试验压力。4.2.3.2流量计应能在1.5MPa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。4.2.3.3宜使用能测量压力和流量的自动记录仪进行压水试验。4.2.3.4水位计应灵敏可靠，不受孔壁附着水或孔内滴水的影响。4.2.3.5试验用的仪表应专门保管，不应与钻进共用，并定期进行检定。4.3现场试验4.3.1试验程序4.3.1.1现场试验工作包括洗孔、下置栓塞隔离试段、水位测量、仪表安装、压水和流量观测等程序进行。4.3.1.2在压水试验开始前，以及整个试验过程中，应对各种设备、仪表的性能和工作状态进行细致的检查和鉴定，如发现问题，应立即进行检修和更换。4.3.2洗孔4.3.2.1洗孔应采用压水法，洗孔时钻具应下到孔底，流量应达到水泵的最大出力。4.3.2.2洗孔应至孔口回水清洁，肉眼观察无岩粉时方可结束。当孔口无回水时，洗孔时间不少于15min。4.3.3试段隔离4.3.3.1试段隔离前，应根据孔径和试段位置确定栓塞直径和工作管长度。准确测量并依次记录每根管子的长度和接头数。工作管不得有破裂、弯曲和堵塞现象，接头应严格止水。4.3.3.2栓塞就应安设在岩石较完整的部位，管子下完后，应检查栓塞是否放在预定位置，然后加压或充水，检查止水效果，并求出塞底深度和试段长度。4.3.3.3采用气压式或水压式栓塞时，压力应比最大试段压力大0.2MPa～0.3MPa，并在试验过程中保持不变。4.3.3.4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。4.3.4水位观测4.3.4.1在每段压水试验前，应观测孔段内有的水位，以确定压力计算零点。水位应每隔5min进行1次，当孔内水位连续三次读数的水位变幅小于8cm时，即视为稳定，观测即可结束，以最后一次测得的水位确定压力计算零点。4.3.4.2在观测中，应同时进行工作管内外的水位测量，要注意水位变化趋势。若各试段位于同一含水层时，可统一测定水位，如发现有承压水或多个含水层时，应观测承压水水位、流量及变化情况。4.3.5压力和流量观测4.3.5.1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。4.3.5.2流量观测前应调整调节阀，使试段压力达到预定值并保持稳定。4.3.5.3流量观测工作应每隔1min～2min进行1次。当流量无持续增大趋势，且5次流量读数中最大值与最小值之差小于最终为值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，本阶段试验即可结束，取最终值作为计算值。4.3.5.4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。4.3.5.5在压水试验过程中，应经常观测管外水位的变化情况，以鉴别栓塞的止水性能。如发现管外水位上升，要从多方面进行检查，并分析其原因，若因止水无效，应立即采取相应措施（如紧塞、移塞等）。4.3.5.6在试验过程中，对附近受影响的露头、井、硐、孔、泉等应进行观测。4.3.5.7在试验过程中，可能出现水流沿裂隙渗出地表现象，应进行观测和记录。4.3.5.8在压水试验结束前，应认真检查原始记录是否齐全、正确、清晰，发现问题必须及时纠正。4.4资料整理4.4.1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率等。4.4.2绘制P—Q曲线时，应采用统一比例尺，即纵坐标（P轴）1mm代表0.01MPa，横坐标（Q轴）1mm代表1L/min。曲线图上各点应标明序号，并依次用直线相连，升压阶段用实线，降压阶段用虚线。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的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下表。P—Q曲线类型及曲线特点表类型名称A（层流）型B（紊流）型C（扩张）型D（冲蚀）型E（充填）型P--Q曲线PQOPOQPOQPOQPOQ1234512345123451234512345曲线特点升压曲线为通过原点的直线，降压曲线与升压曲线基本重合升压曲线凸向Q轴，降压曲线与升压曲线基本重合升压曲线凸向P轴，降压曲线与升压曲线基本重合升压曲线凸向P轴，降压曲线与升压曲线不重合，呈顺时针环状升压曲线凸向Q轴，降压曲线与升压曲线不重合，呈逆时针环状4.4.3当P—Q曲线中第4点与第2点、第5点与第1点的流量值绝对差不大于1L/min或相对瑳不大于5%时，可认为基本重合。4.4.4试段透水率采用第三阶段的压力值（P3）和流量值（Q3）按下式计算：33LPQq式中q——试段的透水率（Lu）；L——试段长度（m）；Q3——第三阶段的计算流量（L/min）；P3——第三阶段的试段压力（MPa）。试段取两位有效数字。4.4.5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（D）等。4.4.6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型或D型时，应结合该工程或该地段的地质资料和钻孔岩芯情况进行分析，并在工程地质报告中加以说明。5相关文件SL31—2003《水利水电钻孔压水试验规程》GB50021—2001《岩土工程勘察规范》《工程地质勘察规范与强制性条文实施手册》《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）GB5028—99《水利水电工程地质勘察规范》6记录DK04—A0—2010压（注）水试验记录册封面DK05—A0—2010压（注）水试验成果表DK06—A0—2010压（注）水试验记录表DK07—A0—2010试段安装记录表DK08—A0—2010原位测试记录表DK04-A0-2010___________工程_____阶段钻孔压（注）水试验记录钻孔编号钻孔位置坐标：X：Y：地面高程施工机组地质值班员技术负责人试验日期：20年月日至20年月日DK05-A0-2010钻孔压（注）水试验成果表(第页，共页)试验日期试验段P—Q曲线类型试段透水率q(Lu)编号深度(m)试段长度（m）高程(m)起止起止地质情况综合说明地质值班员：技术负责人：DK06-A0-2010_________工程压（注）水试验记录表孔号_____孔深_____,试验段由____m至____m,段长_____m，栓塞位置____m地下水位深度_____m,压力表至孔口距离_____m，设计压力_________________MPa（第页，共页）日期压（注）水试验时间水表读数（L）每分钟注入量(L)压力（kg/cm2）ω（K）值备注月日班开始（时:分）间隔（时:分）时长（分）开始间隔读数注入量压力表读数水柱压力（m）全压力（m）记录：值班技术人员：可编辑word,供参考版！DK07-A0-20100204060801001200.20.40.60.81.01.2