【干货】新型原位钻孔压水试验仪如何治理防渗蓄水工程？

防渗蓄水工程第六标段工作范围为1#~2#蓄水池的防渗工程，库区为典型的地堑盆地地貌---忻定盆地，巨厚层松散堆积物覆盖，无基岩露头，区内出露及钻探揭露地层主要为滹沱系、新生界第四系地层，根据地层时代由老到新分别为：1）元古界滹沱群；2）第四系：①中更新统洪冲积物，埋深15m～20m；②上更新统洪冲积物，埋深3.5～5.0m，厚度5.0～18m不等；③全新统洪冲积物，广泛分布于库区，岩性主要为砂质粉土、粘质粉土、级配不良砾、含细粒土砂等，厚度不均。其中中更新统洪积物岩性主要为红褐色粉质黏土及黏土地，含钙质结核，结构密实，渗透系数小于10^-6cm/s，为库区相对隔水层。

其中2#蓄水池右岸FR1+550~FR1+802段距地面3~4m处有风化岩层，至使防渗墙不能连续。

了解FR1+550~FR1+802段岩层的裂隙发育情况，以制定相应的防渗施工方案

本次钻孔压水试验在5个钻孔中完成。钻孔布置在FR1+550~FR1+800段防渗轴线上。

压水试验钻孔表

1、钻孔及洗孔

压水试验钻孔的开孔，采用φ110mm的合金钻具钻穿地表松散堆积层及全风化或强风化岩石，并下入φ108mm套管保护孔壁。然后采用φ91mm金刚石钻具造孔，在进尺5m左右后停止钻进，取出钻具进行钻孔压水试验。

钻孔压水试验必需将试验段和上部已经试验的孔段隔离开来，我们采用特制的橡胶栓塞，在φ91mm钻孔中用8个栓塞中间加有钢质垫片作为止水栓塞，通过在试验过程中从工作管外测量孔内地下水变化情况，表明止水效果良好，可有效地将试验段与上部已经试验的孔段隔离。

压水试验采用钻杆作为工作管，钻杆接口在车制加工时很难绝对吻合，在长期使用过程中变形较大，可能成为试验用水渗漏的一个途径。在现场试验过程中，首先在钻杆接手部位缠绕止水胶带，然后再扭紧钻杆，尽量减少试验用水从钻杆接口部位的渗漏。

当钻孔到达压水试验位置后，下入压水试验工作管，先不加压力或采用较小的压力，放水冲洗20min左右，即可达到钻孔压水试验中对钻孔冲洗的要求。

2、压水试验方法

压水试验分段进行，第一段为5米，下面试验段以3米为一段；压力采用五点法进行，压力为0.3MPa—0.6MPa—1.0MPa—0.6 MPa—0.3MPa五个阶段，调节回水阀门使压力尽可能接近每一个阶段设计压力，或者让设计压力居于压力变化范围的中间，每5min或2min记录一个流量，每一个压力阶段不少于5个数据，当连续四个流量达到现行的《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL 31-2003)中有关流量稳定的要求（5次计数的相对流量差不大于10%，或绝对差不大于1L/min），即可进行下一级压力的试验。为方便压水试验资料整理，现场手工填写压水试验记录表并进行岩体透水率计算，同时绘制P-Q（即压力-流量）曲线并判断曲线类型，从而分析试验的准确性。

1、压水试验岩体透水率计算

压水试验共有三级压力五个阶段，一般选用最大压力阶段的流量和压力计算岩体的透水率。岩体透水率的单位为吕荣(Lu),其定义为在1.00MPa的试验压力条件下，平均每米试验段的渗透水量为1.0L/min。为了对试验段岩体在不同压力条件下的渗透状态进行对比，按公式q=Q/(L×p)计算在每阶段时试验段岩体透水率。考虑到试验的精度及岩体透水性评价的要求，岩体透水率取两位有效数字，当透水率小于0.1Lu时记为0Lu。

上述公式中：

q——为试验段岩体的透水率（Lu）；

Q——为每一压力阶段对应的计算流量（L/min）；

P——为每一压力阶段对应的试段压力(MPa)；

L——为试验段的长度（m）；

2．压水试验P-Q曲线绘制

根据每个试验段压水试验过程中不同压力和对应的流量绘制P-Q曲线，纵轴为压力P(MPa)，横轴为流量Q(L/min)。P-Q曲线在升压阶段用实线连接，降压阶段用虚线连接。

当压水试验在最大压力阶段压入流量仍为0 L/min时，不必绘制P-Q曲线，只用岩体的透水率表示。

· 裂隙岩体的透水性和裂隙性及其随深度变化情况研究

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