DB21/T 1564.11-2007 岩土工程勘察技术规程 压水试验规程

辽宁省地方标准

f一、压水试验规程

Specificationforpump-intest

DB21/T1564.11-2007

主编单位:辽宁有色勘察研究院

批准部门:辽宁省建设厅

施行日期2008年01月12日

2007忧阳

1总则

1.0.1为统一压水试验工作，保证试验质量，为岩土工程

勘察提供准确的参数，特制定本规程。

1.O.2适用拖围

本标准适用于岩土工程勘察中的常规性压水试验工作。

1.O.3测试目的及要求

钻孔压水试验的目的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。同-I.程中的试验长度及

试验总压力值应一致。

1.0.4压水试验，除执行本标准外，还应符合国家和本行

业的标准规定。

2术语、符号

2.1术语

2.1.1钻子LJ.::五水试验WaterPressuretestinborehole

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。

2.1.2试段长度Lengthoftestsection

栓塞底部主孔底或两栓塞之间，试验时可以进人岩体的孔段

长度。

2.1.3试段压力TestingpreS8ure

作用在实际平均压力。

2.1.4管路压力损失Pre8sure1088oftube

水流经工作管路因水力摩阻而损失的压力值J

2.1.5栓事Packer

将钻孔隔离出单独孔段的试验设备O

.298•

2.1.6透水率Abso甲tionrate

表达试段岩体透水饨的指标。

2.1.7单位吸水量Spec凶cwatcrabso叩tion

仕i力试验时，在单位水头压力卡，单位长度试验段每分钟所

吸收的水量υ

2.1.8g荣(Lu)Lugeonunit

透水率的单位，当试段压力为lMPa时每米试段的压入水流

量(Umin)。

2.2符号

L试段长度

p-试段压力

Pp一压力计指示压力

ps一管路压力损失

Lp一工作营长度

d一工作管内径

U一管内流速

g一重力加速度

q一透水率

。→压人流量

K一岩钵渗透系数

H一试验水头

r。一钻扎半径

ω一单位吸水量

3仪器设备

3.1止水栓塞

3.1.1止水栓塞应符合下列要求:

•299•

1栓塞长度不小于8倍钻孔直径:

2止水可靠、操作方便。

3.1.2宜采用水压式或气压式枪塞。

3.2供水设备

3.2.1试验用的水泵应符合下列要求:

1工作可靠，压力稳定，出水均匀;

2在1Y1Pa压力下，流量能保持100Llmin。

水泵:-H口应安装容积大于5L的稳压空气室。

3.2.2破水龙头外应有1-2层孔径小于2mm的过滤网。

吸水龙头至水地底部的距离不小于0.3m。供水调节阀门应灵活

可靠，不漏水，且不宜与钻进共用。

3.3量测设备

3.3.1测量压力的压力表和压力传感器应符合下列要求:

l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1/3…3/4之间;

2JF力传感器的压力范围应大于试验压力。

3.3.2流量计应能在L5MPa压力F正常工作，量测范围

同与水泵的出水量相匹配，井能测定正向和反向流量。

3.3.3宜使用能测量&力和流量的自动记录仪进行压水试

验c

3.3.4水位计应灵敏可靠，不受-fL壁附着水或孔内滴水的

影响。水位计的导线应经常检测。

3.3.5试验用的仪表应专门保管，小应与钻进共用，并定

期进行检定ω

.300•

4操作方法

4.1基本规忘

4.1.1试验方法与试段长度

l钻孔压水试验应随钻孔的加探自七而下地用1j'I栓塞分段

隔离进行。岩石完整、孔壁稳定的孔段，或有必要单强进行试验

的孔段，可采用双枪塞分段进行。

2试段长度宜为Smo

含断层破碎带、裂隙密集带、岩榕洞穴等的孔段，应根据具

体情况确定试段长度。柑邻试段应互相衔接，可少量重叠，但不

能漏段。残留岩芯可计人试段长度之内c

4.1.2压力阶段与压力值

l压水试验应按三级压力、五个阶段〔即Pl-P2一月←

P4(=p2)-P5(=PI),Pl<p2<月〕进行(Pl、白、月

二级压力有分别为0.3MPa、0.6MPa和lMPa。

2吁试段埋深较浅时白:适当降低试段压力，一般应为

0.2MPa、0.4MPa和0.6MPao

3试段压力的确定应遵守下列规定:

(1)当用安设在与试段连通的测压管上的压力计测压时，

试段压力按下式计算:

P=Pp+Pz(4.1.2一1)

式中P一试段压力(MPa);

Pp一压力计指示压力(MP什;

Pz一压力计中心至国力计算零绞t二柱压力(MPa)。

(2)当用安设在进水管上-的压力川剧压时，试段压力按下

式计算:

p=Pp+Pz-PS(4.1.2-2)

.301•

式中:凡管路压力损失(MPa);

其余符号与式(3.2.3一1)相同。

4压力计算零线的确定应遵守下列规定:

(1)当地下水位在试段以下时，压力计算苓线为通过试段

中点的水平线;

(2)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'11点的水平线;

(3)苟地下水位在试段以上时，压力计算零线为地下水位

线。

5管路压力损失的确定应遵守下列规定:

(1)当工作管内住一致，且内壁粗糙度变化4大时，管路

压力损失可用下式计算:

Ln,,2

Poλ一二.二­

=.•d2g(4.1.2-3)

式中PS一管路压力损失值(MPa);

λ一摩阻系数(λ=2x10-4-4X10-4MPalm);

Lp-T作管长度(m);

d一工作信'内径(m);

1!一管内流速(01/s);

g一重力加速度(g=9.8m!S2)。

(2)当工作管内径不-致时，管路压力损失应根据实测资

料确定。实测方法按本标准附录A执行。

4.1.3试验钻孔

1压水i式验钻孔的孔径宜为59-150mmc

2压水i式验钻孔宜采用金刚石或合金锚进，不应使用泥浆

等护壁材料钻进口在碳酸盐类地层钻进时，应选用合适的冲洗

准。试验钻孔的套管脚必须止水。

3在同一地点布置两个以上钻孔(孔距10m以内)时，应

先完成拟做压水试验的钻孔C

.302.

4.1.4试验用水与试验人员

1试验用水应保持清洁，当;1<源的泥沙含量较多时，应采

取沉淀措施。

2钻孔压水试验人员应经过专门培训，持证上岗。

4.2试验程序

4.2.1现场试验工作应包括洗孔、下置栓塞隔离试段、水

位测量、仪表安装、压力和流量观测等步骤。

4.2.2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。

4.3洗孔

4.3.1洗孔应采用压水法，洗孔时钻具应F到孔底，流量

应达到水泵的最大压力。

4.3.2洗孔应至孔口田水清洁，肉眼观察无岩粉时方可结

束。

4.3.3当孔门无回水时，洗孔时间不得少于15mio"

4.4试段隔离

4.4.1下栓主前应对压水i式验工作管进行检查，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。

4.4.2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p3大0.2-0.3MPa，在试验过程中充气(水)压

力应保持不变。

4.4.3栓塞应安设在岩石较完整的部位，定位应准确。

4.4.4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

范围不应届过上一次试验的塞位。灌匍tlì昆凝土塞位的方法按本标

准附录B执行c

•303.

4.5水位观测

4.5.1下栓塞前应首先观测一次于L内水位，试段隔离后，

再现测工作管内水位。

4.5.2工作管内水位观测应每隔5min进行1次。当水位下

降速度连续两次均小于5cm/mìn时，观测工作即可结束，用最

后的观测结果确定压力计算霉线n

4.5.3在工作管内水位观测过程巾如发现承压点时，应观

测承压水位。当承压水位高出管口时，应进行压力和漏水量观

测。

4.6压力和流量观测

4.6.1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。

4.6.2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。

4.6.3流量观测工作应每隔1-2min进行1次。当流牵无

持续增大趋势，且5次梳量i卖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lUmin时，本阶段民验

即可结束，取最终值作为计算值c

4.6.4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。

4.6.5在降压阶段，如出现水由岩体向孔内回流现象，成

记录回流情况，待回流停止，流量达到5.5.3规定的标准后方可

结束本阶段试验。

4.6.6在试验过程中，对附近受影响的露头、丹、嗣、孔、

泉等应进行观测。

4.6.7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。

•304•

5资料整理

5.0.1试验资料整理应包括校核原始记录，绘制P-Q曲

线，确定P-Q曲线类型和计算试段透水卒等。

5.0.2绘制P-Q曲线时，应采用统一比例尺，即纵坐标

(P轴)lmm代表O.OlMPa，横坐标(Q轴)lmm代表1νmm。

曲线图上各点应标明序号，并依次用直线相连.71压阶段用

实线，降压阶段用虚钱。

5.0.3试段的P-Q曲线类型应根据升压阶段P-Q曲线的

形状以及降压阶段P-Q曲线与升压阶段P-Q曲线之间的关系

确定。P-Q曲线类型划分及曲线特点见表5.0.30

P-Q曲线类型及曲线特点表表5.0.3

类型名称A(层流)型B(紊流〉型C(扩张)型D(冲蚀〉型E(充填j型

p→Q曲线

L二LLk二坦。JQ

升i主曲升J运曲升压曲升压曲升压幽

线为通过原线凸向Q剿，线凸向P轴，线凸向P骗，线凸向Q轴，

点的直线，降压曲线与降压曲线与降压曲线与降压曲线与

曲线特点

降压曲线与升压曲线基升压曲线基升E巨曲线不升压曲线不

开压曲线基本重合本重合重合，呈眼重合，呈逆

本重合时针环状时针环状

5.O.4当尸-Q曲线中第4点与第2点、第5点与第l点的

流量值，绝对差不大于1T/min戎相对差不大于5%时，可认为

基本重合。

5.0.5试段透水率采用第兰阶段的ffi力值(尺)和流量值

(Q3)按