最新《标准规范》SL 31-2003 水利水电工程钻孔压水试验规程.pdf

中华人民共和国水利行业标准替代水利水电工程钻孔压水试验规程发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国水利部关于批准发布 水利水电工程钻孔压水试验规程的通知水国科号部直属各单位各省自治区直辖市水利水务厅局各计划单列市水利水务局新疆生产建设兵团水利局经审查批准水利水电工程钻孔压水试验规程为水利行业标准 并予发布标准编号为代替原 水利水电工程钻孔压水试验规程本标准自年月日起实施标准文本由中国水利水电出版社出版发行二三年八月二十九日前言根据水利部水利水电规划设计管理局水总局科号文件和水利技术标准编写规定对水利水电工程钻孔压水试验规程进行修订水利水电工程钻孔压水试验规程共章节条和个附录主要技术内容有规定了钻孔压水试验的目的适用范围对压水试验的有关技术问题试验方法试段长度压力阶段和压力值和试验设备作了具体规定规定了试验程序和资料整理方法对修改的内容包括以下几个方面前引部分增加前言增加了术语和符号在基本规定中对试验方法试验长度试段压力规定作了修改在试验设备中取消自流供水法量测设备增加压力传感器在现场试验中取消活塞抽吸洗孔法在 试验资料整理 中 增加判别曲线中各相应点关系的流量差标准 增加当型或型曲线出现较多时的分析和说明要求增加规程用词说明取消了附加说明其他结构性和文字性修改本规程为全文推荐本规程所替代规程的历次版本为本规程批准部门中华人民共和国水利部本规程主持机构水利部水利水电规划设计总院本规程解释单位水利部水利水电规划设计总院本规程主编单位水利部东北勘测设计研究院本规程出版发行单位中国水利水电出版社本规程主要起草人王行本鞠占斌李绍基冯宏卢丽莎张晓明本规程审查会议技术负责人李广诚本规程体例格式审查人牟广承目次总则术语和符号术语符号基本规定试验方法与试段长度压力阶段与压力值试验钻孔试验用水与试验人员试验设备止水栓塞供水设备量测设备现场试验试验程序洗孔试段隔离水位观测压力和流量观测试验资料整理附录管路压力损失测定附录混凝土塞位灌制法附录用压水试验成果计算岩体渗透系数附录钻孔压水试验记录格式标准用词说明总则钻孔压水试验的主要任务是测定岩体的透水性 为评价岩体的渗透特性和设计渗控措施提供基本资料本规程适用于水利水电工程地质勘察中的常规性压水试验工作钻孔压水试验除应符合本规程外 尚应符合国家现行的有关标准的规定术 语 和 符 号术语钻孔压水试验用栓塞将钻孔隔离出一定长度的孔段并向该孔段压水根据压力与流量的关系确定岩体渗透特性的一种原位渗透试验试验长度栓塞底部至孔底或两栓塞之间 试验时水可以进入岩体的孔段长度试段压力作用在试段炮的实际平均压力管路压力损失水流经工作管路因水力摩阻而损失的压力值栓塞将钻孔隔离出单独孔段的试验设备透水率表达试段岩体透水性的指标吕荣透水率的单位 当试段压力为时每米试段的压入水流量符号试段长度试段压力压力计指示压力管路压力损失工作管长度工作管内径管内流速重力加速度透水率压入流量岩体渗透系数试验水头钻孔半径基本规定试验方法与试段长度钻孔压水试验应随钻孔的加深自上而下地用单栓塞分段隔离进行岩石完整孔壁稳定的孔段或有必要单独进行试验的孔段可采用双栓塞分段进行试段长度宜为含断层破碎带裂隙密集带岩溶洞穴等的孔段应根据具体情况确定试段长度相邻试段应互相衔接可少量重叠但不能漏段残留岩芯可计入试段长度之内压力阶段与压力值压水试验应按三级压力 五个阶段 即进行三级压力宜分别为和当试段埋深较浅时 宜适当降低试段压力试段压力的确定应遵守下列规定当用安设在与试段连通的测压管上的压力计测压时 试段压力按式计算式中试段压力压力计指示压力压力计中心至压力计算零线的水柱压力当用安设在进水管上的压力计测压时 试段压力按式计算式中管路压力损失其余符号同式压力计算零线的确定应遵守下列规定当地下水位在试段以下时 压力计算零线为通过试段中点的水平线当地下水位在试段以内时 压力计算零线为通过地下水位以上试段中点的水平线当地下水位在试段以上时 压力计算零线为地下水位线管路压力损失的确定应遵守下列规定当工作管内径一致 且内壁粗糙度变化不大时 管路压力损失可用式计算式中摩阻系数工作管长度工作管内径管内流速重力加速度当工作管内径不一致时 管路压力损失应根据实测资料确定实测方法按本规程附录执行试验钻孔压水试验钻孔的孔径宜为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碳酸盐类地层钻进时 应选用合适的冲洗液试验钻孔的套管脚必须止水在同一地点布置两个以上钻孔孔距以内时应先完成拟做压水试验的钻孔试验用水与试验人员试验用水应保持清洁 当水源的泥沙含量较多时 应采取沉淀措施钻孔压水试验人员应经过专门培训 持证上岗试验设备止水栓塞止水栓塞应符合下列要求栓塞长度不小于倍钻孔直径止水可靠 操作方便宜采用水压式或气压式栓塞供水设备试验用的水泵应符合下列要求工作可靠 压力稳定 出水均匀在压力下 流量能保持水泵出口应安装容积大于的稳定空气室吸水龙头外应有层层孔径小于的过滤网吸水龙头至水池底部的距离不小于供水调节阀门应灵活可靠 不漏水 且不宜与钻进共用量测设备测量压力的压力表和压力传感器应符合下列要求压力表应反应灵敏 卸压后指针回零 量测范围应控制在极限压力值的压力传感器的压力范围应大于试验压力流量计应能在压力下正常工作 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宜使用能测量压力和流量的自动记录仪进行压水试验水位计应灵敏可靠 不受孔壁附着水或孔内滴水的影响水位计的导线应经常检测试验用的仪表应专门保管 不应与钻进共用 并定期进行检定现场试验试验程序现场试验工作应包括洗孔 下置栓塞隔离试验 水位测量仪表安装 压力和流量观测等步骤试验开始时 应对各种设备 仪表的性能和工作状态进行检查 发现问题立即处理洗孔洗孔应采用压水法 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 洗孔时间不得少于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采用气压式或水压式栓塞时 充气水压力应比最大试段压力大在试验过程中充气水压力应保持不变栓塞应安设在岩石较完整的部位 定位应准确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移动栓塞时只能向上移 其范围不应超过上一次试验的塞位灌制混凝土塞位的方法按本规程附录执行水位观测下栓塞前应首先观测次孔内水位 试段隔离后 再观测工作管内水位工作管内水位观测应每隔进行次当水位下降速度连续次均小于?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在工作管内水位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出管口时 应进行压力和涌水量观测压力和流量观测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流量观测工作应每隔进行次当流量无持续增大趋势 且次流量读数中最大值与最小值之差小于最终值的或最大值与最小值之差小于?时本阶段试验即可结束取最终值作为计算值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在降压阶段 如出现水由岩体向孔内回流现象 应记录回流情况待回流停止流量达到本规程规定的标准后方可结束本阶段试验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在压水试验结束前应检查原始记录是否齐全正确发现问题必须及时纠正试 验 资 料 整 理试验资料整理应包括校核原始记录 绘制曲线 确定曲线类型和计算试段透水率等绘制曲线时应采用统一比例尺即纵坐标铀代表横坐标轴代表?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曲线类型应根据升压阶段曲线的形状以 及降压阶段曲线与升压阶段曲线之间的关系确定曲线类型划分及曲线特点见表表曲线类型及曲线特点表类型名称层流 型紊流 型扩张 型冲蚀 型充填 型曲线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轴 降压曲线与升压曲线基本重合升压曲线凸向轴 降压曲线与升压曲线基本重合升压曲线凸向轴 降压曲线与升压曲线不重合 呈顺时针环状升压曲线凸向轴 降压曲线与升压曲线不重合 呈逆时针环状当曲线中第点与第点第点与第点的流量值绝对差不大于?或相对差不大于时可认为基本重合试段透水率采用第三阶段的压力值和流量值按式计算式中试段的透水率试段长度第三阶段的计算流量?第三阶段的试段压力试段透水率取两位有效数字每个试段的试验成果 应采用试段透水率和曲线的类型代号 加括号 表示 如等当某一工程或某一地段的压水试验成果中 出现较多的试段曲线为型或型时 应结合该工程或该地段的地质资料和钻孔岩心情况进行分析 并在工程地质报告中加以说明当需要根据压水试验成果计算岩体渗透系数时 可按本规程附录的公式计算压水试验记录宜采用统一的格式 按本规程附录执行附录管路压力损失测定当使用钻杆作为单管柱栓塞的工作管 且钻杆内径与接头内径不一致时 应实测管路压力损失测定压力损失所用的钻杆和接头应与实际使用的规格一致测试管路为两套 每套管路总长度不少于第一套与第二套的长度相差不大于但接头数相差副以上管路应平置于地面 末端高于首端 两端安装压力表 末端安装流量计 流量计后的出水口应抬高实测两端压力表的高差将不同流量的水输入管路流量范围?测点不少于个管路两端的压力差即为该流量下的管路压力损失每套管路的实测工作应进行次 取其平均值绘制两套管路的压力损失与流量关系曲线 量得各流量值相应的压力损失差图各种流量下每副接头的压力损失用式计算式中某流量下每副接头的压力损失该流量下两套管路的压力损失差两套管路接头数之差从各种流量下的管路压力损失中减去接头的压力损失计算出各种流量下每米钻杆的压力损失值编制出各种流量下每米钻杆及每副接头的压力损失图或表附录混凝土塞位灌制法当岩石风化破碎 栓塞止水困难时 可采用灌制混凝土塞位法进行压水试验用较大孔径 其直径比下部拟进行压水试验的孔段直径至少大钻入风化破碎岩石内以上向孔底注入水泥砂浆 高度不小于必要时并将护壁套管插至孔底待凝足够时间后 钻开混凝土及下部孔段 将栓塞置于混凝土段或套管内进行压水试验如待试孔段已钻开 则在扩孔灌注混凝土之前 应首先用中粗砂将待试孔段填实钻开混凝土后清除试段内填砂进行压水试验附录用压水试验成果计算岩体渗透系数当试段位于地下水位以下 透水性较小曲线为层流 型时 可按式计算岩体渗透系数式中岩体渗透系数压入流量试验水头试段长度钻孔半径当试段位于地下水位以下透水性较小曲线为紊流型时可用第一阶段的压力换算成水头值以计和流量代入式近似地计算渗透系数当透水性较大时 宜采用其他水文地质试验方法测定岩体渗透系数附录钻孔压水试验记录格式当表每个钻孔一页 表为钻孔压水试验记录册封面格式 表为钻孔压水试验成果表格式表表为每个试段一页 表为试段安装记录及曲线格式 表为试验记录格式钻孔结束后 应将上述记录表格装订成册并存档表钻孔压水试验记录册封面格式流域工程阶段钻孔压水试验记录钻孔编号钻孔位置坐标地面高程施工机组地质值班员技术负责人试验日期年月日至年月日勘测设计研究院第勘测队表钻孔压水试验成果表试验日期试验段编号深度起止试段长度高程起止曲线类型试段透水率试验情况综合说明地质值班员技术负责人表号孔试段安装记录洗孔情况试段描述栓塞类型工作管记录止水效果曲线类型透水率计算表号钻孔压水试验记录表试段编号自至段长水柱压力压力阶段时间压力流量时分间隔时间压力表压力压力损失总压力水表读数流量压力阶段时间压力流量时分间隔时间压力表压力压力损失总压力水表读数流量水位观测记录表时间时分测点至水位深度测点高出地面地面至水位深度备注下塞前下塞后标 准 用 词 说 明执行本规程时标准用词应遵守下表规定标 准 用 词 说 明标准用词在特殊情况下的等效表述要求严格程度应有必要要求要只有才允许不应不允许不许可不要要求宜推荐建议不宜不推荐不建议推荐可允许许可准许不必不需要不要求允许