水文地质勘察：现场试验要点

2023-09-18 理论教育版权反馈

【摘要】：采用气压式或水压式栓塞时,为保证隔离效果,充气(水)压力应比该试验段的最大试验压力P3大0.2～0.3MPa,并在整个试验过程中保持不变。当试验段隔离无效时,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,不允许轻易放弃该段的试验。移动栓塞时只能向上移,其范围不超过上一次试验的塞位。

现场的试验工作包括洗孔、下置栓塞隔离试验段、水位测量、仪表安装、压力和流量观测等步骤[6]。

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。洗孔工作应进行到孔口回水清洁,肉眼观察无岩粉时方可结束;当孔口无回水时,洗孔时间不得少于15min。

2.试段隔离

下栓塞前应对压水试验工作管进行检查,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。为了提高试验段隔离的质量,除要求止水栓塞的性能良好外,还应使栓塞位于岩石较完整处。下置栓塞时塞位确定要准确,避免漏段。

采用气压式或水压式栓塞时,为保证隔离效果,充气(水)压力应比该试验段的最大试验压力P3大0.2～0.3MPa,并在整个试验过程中保持不变。水压栓塞在试验过程中,由于岩体变形,会造成充塞压力下降,如不及时对栓塞充水加压,有可能影响止水效果[6]。

当试验段隔离无效时,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,不允许轻易放弃该段的试验。移动栓塞时只能向上移,其范围不超过上一次试验的塞位。

3.水位观测

下栓塞前应首先观测一次孔内水位,试验段隔离后,再观测工作管内的水位。工作管内水位应每隔5min观测一次。当水位下降速度连续两次均小于5cm/min时,观测工作即可结束。用最后的观测结果确定压力计算零线[6]。

观测过程中如发现承压水时,应观测承压水位,当承压水位高于出管口时,应进行压力和涌水量观测。

4.压力和流量观测

在向试验段供水之前,应开启排气阀,使管路充分排气,待排气阀连续出水后,再将其关闭。然后再开始试验[6]。

流量观测时应先调整好节阀,使试验段的压力达到预定值并保持稳定。流量的观测工作应每隔1～2min观测一次。当流量无持续增大趋势,且五次流量读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1L/min时,本压力阶段的试验即可结束,取最终值作为计算值[6]。

将试验段压力调整到新的预定值,重复上述试验过程,直至完成该试验段的试验。在降压阶段,如出现水由岩体向孔内回流的现象,应记录回流情况,待回流停止,流量无持续增大趋势(五次流量读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1 L/min时)时,方可结束本阶段的试验[6]。

在压水试验过程中,当试验压力由高压力转换到较低压力时,有时会出现水从岩体流入钻孔的现象,这种现象称为回流。产生回流现象的原因,是由于在试验压力下降的瞬间,钻孔附近岩体内的水压力暂时高于试验段压力,因而使水自岩体流出。这个过程一般持续数分钟至十余分钟。随着岩体内水压力逐渐下降,回流量渐减至零。当岩体内水压力继续调整至低于试验压力之后,水重新流向岩体,并随着压力调整结束而趋于稳定。在压水试验过程中,如发现回流,应尽量详细记录有关情况(包括回流时间、回流量等),以便积累资料。尤其重要的是,切不可把流量从负经零到正这个变化过程中的暂时停滞误认为是该试段流量为零。

为了解岩体裂隙连通情况和压水试验的影响范围,在试验过程中,应对试验钻孔附近的露头、井、硐、孔、泉等进行观测(包括出水位置、水位、流量等),必要时可配合使用示踪剂。

水文地质勘察：现场试验要点

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