水利工程鉆孔壓水試驗(yàn)操作規(guī)程1范圍本規(guī)程規(guī)定了水利工程中鉆孔壓水試驗(yàn)的術(shù)語定義、試驗(yàn)準(zhǔn)備、操作流程、數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量控制及安全注意事項。本規(guī)程適用于水利水電工程地基、邊坡、地下工程（如隧洞、廠房）等巖體透水性檢測，也可用于公路、鐵路、市政工程等同類巖體的壓水試驗(yàn)。2規(guī)范性引用文件下列文件對于本規(guī)程的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改單）適用于本規(guī)程?！端姽こ蹄@孔壓水試驗(yàn)規(guī)程》（SL____）《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB____）《工程測量規(guī)范》（GB____）《水利水電工程施工安全防護(hù)設(shè)施技術(shù)規(guī)范》（SL____）3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本規(guī)程。3.1鉆孔壓水試驗(yàn)（drillingwaterpressuretest）向鉆孔內(nèi)某一指定試段注入清水，在穩(wěn)定壓力下測量流量，計算透水率，以評價巖體透水性的原位試驗(yàn)。3.2試段（testsection）鉆孔中用止水裝置隔離的、進(jìn)行壓水試驗(yàn)的區(qū)間，其長度和位置根據(jù)地質(zhì)條件及工程要求確定。3.3試驗(yàn)壓力（testpressure）試驗(yàn)過程中施加于試段的穩(wěn)定水壓力，通常以MPa為單位。3.4透水率（permeabilityrate）單位試驗(yàn)壓力、單位試段長度下的穩(wěn)定流量，以呂榮（Lu）為單位，計算公式為：\[q=\frac{Q}{p\cdotL}\]式中：\(q\)—透水率（Lu）；\(Q\)—穩(wěn)定流量（L/min）；\(p\)—試驗(yàn)壓力（MPa）；\(L\)—試段長度（m）。3.5穩(wěn)定流量（stableflow）在規(guī)定試驗(yàn)壓力下，流量變化符合穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的平均流量。4試驗(yàn)準(zhǔn)備4.1設(shè)備準(zhǔn)備試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)滿足精度要求，并經(jīng)校準(zhǔn)合格。主要設(shè)備包括：鉆機(jī)：應(yīng)滿足鉆孔直徑（91~130mm）及深度要求，鉆孔垂直度偏差不應(yīng)超過1%。止水裝置：常用氣壓式、液壓式或機(jī)械栓塞式止水器，止水壓力應(yīng)大于試驗(yàn)壓力的1.2倍。止水器長度不應(yīng)小于試段直徑的3倍，以保證止水可靠。供水系統(tǒng)：包括水泵、水箱、水管等，水泵揚(yáng)程應(yīng)滿足試驗(yàn)壓力要求，流量應(yīng)大于最大試驗(yàn)流量的1.5倍。壓力測量設(shè)備：采用壓力表或壓力傳感器，精度不低于1.5級，量程應(yīng)覆蓋最大試驗(yàn)壓力的1.2~2倍。流量測量設(shè)備：采用轉(zhuǎn)子流量計、電磁流量計或量水堰，精度不低于2.5級，量程應(yīng)覆蓋最大試驗(yàn)流量的1.2~2倍。水位測量設(shè)備：采用測繩、水位計或電測水位儀，精度不低于1cm。4.2場地準(zhǔn)備平整試驗(yàn)場地，保證鉆機(jī)穩(wěn)定，避免不均勻沉降。配備足夠的水源（清水），水質(zhì)應(yīng)清潔，不含泥沙、雜物。設(shè)置安全可靠的電源，電氣設(shè)備應(yīng)接地，避免觸電事故。修建排水系統(tǒng)，及時排除試驗(yàn)廢水，避免場地積水。4.3技術(shù)準(zhǔn)備收集鉆孔地質(zhì)資料（如巖性、層位、裂隙發(fā)育情況、地下水位等），繪制鉆孔柱狀圖。劃分試段：試段長度一般為5~10m；遇到破碎帶、裂隙密集帶、斷層等地質(zhì)缺陷時，試段長度縮短至2~5m；試段頂面應(yīng)高于地下水位至少1m，試段之間間隔不應(yīng)小于2m。確定試驗(yàn)壓力：根據(jù)工程設(shè)計要求，采用三級壓力（如0.3MPa、0.6MPa、1.0MPa），或按設(shè)計水頭的1.5倍確定，且不超過巖體抗壓強(qiáng)度的1/3。制定試驗(yàn)方案：明確試段劃分、壓力階段、試驗(yàn)時間、數(shù)據(jù)記錄要求等。5操作流程5.1鉆孔施工按設(shè)計要求鉆孔，鉆孔過程中做好巖芯記錄，標(biāo)注裂隙、斷層等地質(zhì)特征的位置。鉆孔完成后，用清水沖洗孔內(nèi)巖粉，直至孔口返水清澈。5.2試段隔離將止水裝置安裝至試段底部，緩慢充氣（或充液）使止水器膨脹，直至與孔壁緊密接觸。檢查止水效果：向孔內(nèi)注入少量水，觀察水位變化。若水位穩(wěn)定（10min內(nèi)下降不超過5cm），說明止水可靠；若水位下降過快，應(yīng)重新安裝止水器。5.3洗孔用清水沖洗試段，沖洗流量不應(yīng)小于試驗(yàn)最大流量的1.5倍，持續(xù)時間直至孔口返水清澈，且無巖粉、泥砂排出。洗孔后測量孔內(nèi)水位，作為初始水位。5.4預(yù)壓預(yù)壓目的：排除試段內(nèi)空氣，使巖體充分飽和。預(yù)壓壓力：取最大試驗(yàn)壓力的1.2~1.5倍，持續(xù)時間直至流量穩(wěn)定（連續(xù)4次測量流量差值不超過最后一次流量的10%），一般為10~20min。預(yù)壓后，將壓力降至0，釋放試段內(nèi)的水，準(zhǔn)備正式壓水。5.5正式壓水按“從小到大”的順序施加三級壓力（p1→p2→p3），每級壓力保持穩(wěn)定，記錄流量。壓力穩(wěn)定要求：壓力波動不超過±5%；流量穩(wěn)定要求：連續(xù)4次測量流量差值不超過最后一次流量的10%，或流量變化率不超過5%/min。每個壓力階段持續(xù)時間：20~30min，若流量不穩(wěn)定，可適當(dāng)延長至40~60min。記錄要求：每5~10min記錄一次壓力、流量、時間，開始時可縮短至1~2min，直至流量穩(wěn)定。5.6回壓三級壓力試驗(yàn)完成后，將壓力降至第二階段壓力（p2），進(jìn)行回壓試驗(yàn)，持續(xù)時間直至流量穩(wěn)定?；貕耗康模簷z查試驗(yàn)重復(fù)性，回壓階段透水率與第二階段透水率差值不應(yīng)超過10%。5.7試驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉水泵，緩慢釋放止水器壓力，拆除止水裝置。用清水沖洗鉆孔，測量孔內(nèi)水位恢復(fù)情況（如1h內(nèi)水位恢復(fù)至地下水位）。整理試驗(yàn)設(shè)備，清理場地。6數(shù)據(jù)處理與分析6.1透水率計算按公式計算每級壓力下的透水率：\[q_i=\frac{Q_i}{p_i\cdotL}\]式中：\(q_i\)—第i級壓力下的透水率（Lu）；\(Q_i\)—第i級壓力下的穩(wěn)定流量（L/min）；\(p_i\)—第i級試驗(yàn)壓力（MPa）；\(L\)—試段長度（m）?；貕弘A段透水率計算：\(q_回=\frac{Q_回}{p_2\cdotL}\)，其中\(zhòng)(Q_回\)為回壓階段穩(wěn)定流量。6.2數(shù)據(jù)整理填寫壓水試驗(yàn)記錄表格（見附錄A），內(nèi)容包括鉆孔編號、試段編號、試段長度、試驗(yàn)壓力、穩(wěn)定流量、透水率、回壓透水率等。繪制壓力-流量曲線（見附錄B），橫坐標(biāo)為壓力（MPa），縱坐標(biāo)為流量（L/min），標(biāo)注各壓力階段的穩(wěn)定點(diǎn)。6.3曲線分析線性曲線：流量與壓力呈線性關(guān)系（q為常數(shù)），說明巖體裂隙張開，無充填物，透水性穩(wěn)定。非線性曲線：流量隨壓力增大而增大（q增大），說明巖體裂隙有充填物，壓力增大時充填物被沖刷，透水性增強(qiáng)。指數(shù)曲線：流量隨壓力增大而急劇增大（q急劇增大），說明巖體存在大裂隙、空洞或斷層，透水性很強(qiáng)。折線曲線：曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)，說明巖體存在多個透水性不同的裂隙組，壓力增大時新的裂隙被打開。7質(zhì)量控制7.1設(shè)備校準(zhǔn)壓力表、流量表等計量設(shè)備應(yīng)定期校準(zhǔn)（周期不超過6個月），校準(zhǔn)證書應(yīng)保存?zhèn)洳?。試?yàn)前檢查設(shè)備狀態(tài)：壓力表指針歸零，流量表葉輪轉(zhuǎn)動靈活，水泵無泄漏。7.2止水可靠性止水器安裝后，必須檢查止水效果，避免漏水影響試驗(yàn)結(jié)果。若止水失敗，應(yīng)重新清理孔壁，更換止水器，再次試驗(yàn)。7.3洗孔質(zhì)量洗孔必須徹底，清除孔內(nèi)巖粉、泥砂，保證水流暢通。洗孔后孔口返水應(yīng)清澈，無雜物排出。7.4壓力與流量穩(wěn)定試驗(yàn)過程中，壓力波動不應(yīng)超過±5%，若壓力波動過大，應(yīng)調(diào)整水泵流量或更換穩(wěn)壓裝置。流量穩(wěn)定應(yīng)符合“連續(xù)4次測量流量差值不超過最后一次流量的10%”的標(biāo)準(zhǔn)，否則延長試驗(yàn)時間。7.5數(shù)據(jù)記錄與重復(fù)性數(shù)據(jù)記錄應(yīng)及時、準(zhǔn)確，不得涂改，記錄人員應(yīng)簽字確認(rèn)?；貕弘A段透水率與第二階段透水率差值不應(yīng)超過10%，否則重新試驗(yàn)，檢查止水、洗孔等環(huán)節(jié)是否存在問題。8安全注意事項鉆機(jī)操作安全：鉆機(jī)應(yīng)固定牢固，避免鉆孔坍塌；操作人員應(yīng)穿工作服、戴安全帽，禁止酒后作業(yè)。電氣安全：電氣設(shè)備應(yīng)接地，電源線應(yīng)絕緣良好，避免觸電事故；試驗(yàn)現(xiàn)場禁止使用明火。高壓設(shè)備安全：壓力管、水泵等高壓設(shè)備應(yīng)定期檢查，避免老化破裂；試驗(yàn)過程中禁止靠近高壓管道。人員防護(hù)：操作人員應(yīng)遠(yuǎn)離鉆孔口，避免巖芯噴出傷人；使用化學(xué)藥品（如止水劑）時，應(yīng)戴手套、口罩，避免接觸皮膚。附錄A壓水試驗(yàn)記錄表格鉆孔編號試段編號試段長度（m）試驗(yàn)壓力（MPa）穩(wěn)定流量（L/min）透水率（Lu）回壓壓力（MPa）回壓穩(wěn)定流量（L/min）回壓透水率（Lu）試驗(yàn)日期記錄人附錄B壓力-流量曲線示例（注：曲線示例為