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压水试验

[db:作者]2021-03-04 11:30:29农业百科128人已围观

简介压水试验

  压水试验 : 利用机械动力或地形高差形成的动、静力水头, 通过钻孔(试验段)孔壁将水压入岩体中, 根据获得的总水头和相应的压入流量, 计算各试段单位吸水量, 其表达式为:

式中ω为单位吸水量(升/分·米·米);Q为压入流量(升/分);S为试验压力,按水柱高度计(米);L为试验段长度(米); 注水试验原理与压水试验原理相同, 其主要区别是注水试验不使用隔离器, 只在已揭露的全部孔段进行一次性试验。最高水头,一般不超出孔口,得出综合的单位注水量。钻孔压水试验,一般是利用水泵产生动力水头将水压入钻孔,根据栓塞情况,有分段压水和综合压水两种。分段压水,视使用栓塞的类型可以自上而下逐段进行, 也可以在钻孔完成后自下而上连续进行。
钻孔压水试验所需主要设备是止水栓塞。目前在水利工程中常使用的有: 双管循环式、单管顶压式和单管水压式三种, 单管顶压式和单管水压式栓塞, 其共同点是设备较轻便, 通过管外测量水位可以判断止水效果, 但工作管压力损失较大, 且不容易较准确地确定其误差。在地下水位较深的条件下, 不能进行孔内静水头的压水试验。单管顶压式栓塞, 当止水无效时, 移动栓塞比较困难: 单管水压式栓塞,操作方便,止水较可靠, 但试段隔离后, 管内水位低于栓塞底部时, 无法进行水位测量。双管循环式能避免工作管水头损失的影响,能在深水位条件下做静水头压水试验。但设备较笨重, 操作不够方便。
水利工程钻孔压水试验试段长度一般为5米, 对于透水性较强的岩体、构造破碎带、裂隙密集带、岩溶洞穴等, 可视具体情况减小试验段长度; 同一试段不宜跨越透水性相差悬殊的两种岩体; 当连续三个试段的单位吸水量都小于0.01升/分·米·米以下孔段岩心又较完整时, 可延长试段长度, 但最大不得超过10米。压水试验,一般按一个压力阶段进行,其总压力值一般采用30米垂直水柱压力,总压力是指作用于试段的实际平均压力(单位均以水柱高、米计)。

式中 S为压水试验的总压力; Sb为压力表压力;Sz为水柱压力,即压力表中心至压力计算零线的铅直距离;Ss为单管栓塞自压力表至栓塞底部的压力损失。压力计算零线的确定,按地下水位与试段位置的相互关系确定。地下水位位于试段以下时, 以通过试段二分之一处的水平线作为压力计算零线;地下水位位于试段之内时, 以通过地下水位以上试段二分之一处的水平线作为压力计算零线;地下水位位于试段以上、且属于试段所在含水层时,以地下水位线作为压力计算零线。压力损失值,一般根据实测资料编制的图表(每米工作管、每个接头等在不同流量时的压力损失值)和孔内实测法确定。
钻孔压水试验现场工作,按洗孔、下栓塞隔离试段、水位测量、压力表安装、压水和流量观测等程序进行。洗孔,有压水法、抽水法和压水—抽水混合法三种,一般可采用压水法洗孔;地下水位以下的试段,也可以使用抽水法洗孔; 当孔段内淤塞情况复杂时,可采用压水一抽水混合法洗孔。水位观测,在每段压水试验前,均应观测孔段内的水位,每10分钟观测一次, 当管内水位连续三次读数,其变化速度均小于1厘米/分,观测即可结束, 以最后一次测得的水位确定压力计算零线;在观测中,应同时进行管外的水位测量,注意其水位变化趋势,判断栓塞工作情况,如发现有承压水或多个含水层时,观测工作应按专门要求进行。流量观测,应在试验压力调到规定数值并保持稳定后,每10分钟测读一次,当连续四次读数的最大值与最小值之差小于最终读数的10%,或当流量逐渐减少,其连续四次读数均小于0.5升/分,或开始时流量逐渐增大,其后连续四次读数不再有增大趋势时,试验工作即可结束。试验结束前要认真检查记录是否齐全、准确,如有错误,要及时纠正。

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