大坝坝体充填基础帷幕灌浆计算公式及实题Word版
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大坝坝体充填、基础帷幕灌浆计算公式及实题一、钻孔注水试验渗透系数的计算方法注水过程中一般用套管隔离非注水段,在试验段进行注水试验,试验采用定水头高度注水试验。
1、试验段长为5m、或试验段长大于5m时,采用下列公式:K=0.366SLQIg2Lr2、试验段长度小于或等于4m时,采用下列公式:K=Q试中:K渗透系数(cm/s)、Q稳定注入流量(m3/昼夜)(注入试段内水量)、L试验段长度(m)、S孔中水头高度(m)、r钻孔半径(m)。
实例1:某工程注水试验参数计算见下表:某工程压(注)水试验记录表孔号 ZK1 孔深5.3m 试验段由0.0 m至5.3m,共计5.3m, 钻孔直径130mm 柱塞位置 m,地下水位深度 m 地下水位深度 m,压力表至孔口距离 m稳定流量的的概念:在保持水头不变的条件下,每分中注入量最大值与最小值之差小于最终值的10%,即可终止观测,取最终值为计算值。
供水设备应保证出水率100L/min以上,水表最小读数值0.1L。
压力表最小读数值0.01Mpa。
该孔试验段长L=5.3m、稳定注入流量:Q=50.4(min/L)×60(min)×24(小时)=72.58(m/昼夜),孔中水头高度:S=0.0265浆水柱压力换算成水头高度得0.O265×100=2.65m(换算方法:1MPa=100m、0.1MPa=10m、0.01MPa=1m。
),r钻孔半径:130mm(130÷2÷1000=0.065m),将试验数化为米计算。
解:K=0.366×72·582·65×5·3Ig2×100·065=4.705m/昼夜×100÷86400=0.005445602、经过换算=5.45×10-3cm/s。
实例2:某工程注水试验参数计算见下表:某工程压(注)水试验记录表孔号 ZK1 孔深8.8m 试验段由5.1 m 至8.8m , 共计3.7m, 钻孔直径130mm 柱塞位置 m , 地下水位深度 m ,压力表至孔口距离 m(小时)=66.528(m 3/昼夜),S 孔中水头高度:浆水柱压力换算成水头高度得0.044×100=4.44m (换算方法:1MPa =100m 、0.1MPa =10m 、0.01MPa =1m 。
(此文档为Word格式,下载后可以任意编辑修改!)(文件备案编号:)施工方案工程名称:编制单位:编制人:审核人:批准人:编制日期:年月日大坝基础灌浆一、当开始修建大坝时,首先应做好坝基基础处理工作,坝基基础处理包括以下内容:1、基础防渗墙:(包括砼心墙、粘土心墙、沥青心墙、黄土心墙)。
2、帷幕灌浆:用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙、形成连续的阻水幕,起到防渗的作用;解决大坝地下渗漏、坝间渗漏、绕坝渗漏。
3、固结灌浆:用浆液灌入岩体裂隙或破碎带,以提高岩体的整体性和抗变形能力,为主要目的浆液灌浆。
4、接缝灌浆:通过埋设管路或其他方式,将浆液灌入砼坝块之间预设的接缝缝面,增强坝体的整体性,改善传力条件的灌浆。
5、接触灌浆:用浆液灌入砼与基岩,钢板或其他材料之间的裂隙,增强接触面结合能力的灌浆。
6:回填灌浆:用浆液充填砼结构物施工留下的空穴、空洞、或地下空腔,增强结构物或地基的密实性的灌浆。
(称填充灌浆)二、大坝灌浆的作用就在于通过采用灌浆技术处理坝基岩石或砂砾石层,使之满足筑坝工程的需要,确保大坝地基稳定。
安全,水库正常运行,发挥应有效益。
三、大坝坝基灌浆的分类:1、按照大坝坝基岩类构成,可分为岩石灌浆和砂砾石层灌浆。
2、按灌浆作用,可分为帷幕灌浆、固结灌浆、接触灌浆和回填灌浆。
3、按照灌浆材料,可分为水泥灌浆,水泥砂浆灌浆、水泥粘土灌浆以及化学灌浆。
4:、按照灌浆压力可分为高压灌浆(3Mpa以上)、中压灌浆(0.5-3Mpa)、低压灌浆(0.5Mpa以下)。
5、按照灌浆机理:可分为渗入性及张裂式灌浆。
四、大坝坝基灌浆的特点1、是隐蔽性工程:灌入的浆液在坝基中充填的情况,无法直接评定,施工质量难于直观判断,施工单位一定要做好资料整理与分析工作;前提是要求原始记录必须填写准确、详细、清楚,并应配备有专职的资料整理员。
2、灌浆工程设计由于未知因素较多如各地地质条件多不相同,在设计以前,先在工地进行灌浆试验,以灌浆试验所得的成果结合已取得的地质、勘探、压水和其他各项试验等有关资料作为进行坝基灌浆设计和编写施工技术要求的主要参考资料、五、对花崖水库帷幕灌浆、固结灌浆、回填灌浆施工过程质量控制的要求:一、大坝坝基帷幕灌浆质量控制,各项施工准备就绪后开始钻孔:1、钻孔方法:帷幕灌浆的钻孔是实现帷幕灌浆的先头条件,只有通过特设的钻孔,才能进行帷幕灌浆。
大坝帷幕灌浆及充填灌浆施工方案大坝是一种工程建筑物,主要用于水利工程中的水库建设。
大坝的建造需要进行灌浆及充填灌浆施工。
灌浆施工是指使用特定的材料将大坝的裂缝、空洞和孔隙注满,以提高大坝的稳定性和安全性。
充填灌浆是指将填充材料填充到大坝的裂缝和空洞中,使其变得坚实和稳定。
灌浆施工方案的主要步骤如下:1.准备工作:在施工开始之前,需要进行充分的准备工作。
这包括勘察大坝的现场情况,确定灌浆的位置和方式,以及准备所需的设备和材料。
2.挖掘缝隙:使用钻机等设备,在大坝的裂缝和空洞中挖掘出适当大小的孔隙。
这些孔隙应该足够大,以便能够注入灌浆材料。
3.清洁孔隙:使用高压水枪等设备,清洁孔隙内的杂物和杂质,以确保灌浆材料能够充分填充孔隙。
4.注浆施工:根据具体情况,选择合适的灌浆材料进行注浆施工。
常用的注浆材料有水泥浆、环氧树脂和聚氨酯等。
将灌浆材料注入孔隙,直到灌浆材料充满整个孔隙。
5.封堵孔隙:在注浆施工结束后,需要及时封堵孔隙,以防止灌浆材料泄漏或溢出。
可以使用环氧树脂等材料进行封堵。
充填灌浆施工方案的主要步骤如下:1.准备工作:与灌浆施工类似,充填灌浆施工也需要进行准备工作。
这包括勘察现场情况,确定充填的位置和方式,以及准备设备和材料。
2.挖掘裂缝和空洞:与灌浆施工类似,需要在大坝的裂缝和空洞中挖掘出适当大小的空间,以便填充充填材料。
3.清理空间:清理空间中的杂物和杂质,以确保充填材料能够充分填充空间。
4.填充空间:选择合适的充填材料进行填充。
常用的充填材料有砂浆、岩石和混凝土等。
将充填材料填充到空间中,直到充填材料充满整个空间。
5.压实充填材料:使用压实设备对充填材料进行压实,以提高其密实度和稳定性。
总结起来,大坝帷幕灌浆及充填灌浆施工方案的关键步骤包括准备工作、挖掘裂缝和空洞、清理空间、注浆施工或填充空间、封堵孔隙和压实充填材料。
这些步骤的实施,可以提高大坝的稳定性和安全性,确保其在长期运行中不发生变形和破坏。
帷幕灌浆施工方案1. 灌浆试验在开始帷幕灌浆正式施工前,我方进行了灌浆实验以确定灌浆的各项参数。
首先根据技术要求经监理同意在大坝右肩部位设5个灌浆孔,分二序施工,基岩灌浆实验孔分二序施工,具体孔序参照施工孔位图,孔深、孔位均依照施工图实施。
详细工艺流程为:钻孔定位→钻坝体→下入套管→第一段基(2M)岩钻进→第一段压水试验及灌浆→待凝24小时→第二段(5M)基岩钻进→第二段压水试验及灌浆…→末段(不超过7m)压水试验及灌浆→测斜→基岩段封孔→起拔套管→投粘土球逐层捣实封孔。
帷幕灌浆钻具为带沉淀管的岩芯管,末端安装金刚石扩孔器及钻头。
为便于计算孔深,钻杆选用定长的2.5m、1.25m两种型号。
下入钻杆时丝扣涂抹黄油便于拧卸。
造孔以91mm 合金钻头钻进至基岩面,再干钻入基岩50cm,下入φ89mm壁厚5mm浆过程中监测岩层在压力作用下的变形,另外压水试验及灌浆过程分级升压,详细测记在各个压力下的透水率及吸浆率,从而确定了最终灌浆压力。
在坝体灌浆试验中,利用逐级升压试验确定了大坝劈裂压力,通过进行浆液试验,确定了最佳灌浆配合比,并根据试验施工过程,确定了最佳施工方法。
试验结束后,技术人员根据施工记录详细准确地整理了资料,从透水率随孔序递减曲线分析,透水率随孔序递减明显,符合灌浆规律;从灌浆检查孔压水试验结果来看,检查孔各段透水率均降低到3Lu以下,完全满足设计要求,灌浆试验是非常成功的,其确定了灌浆工程施工参数,为灌浆质量提供了前提条件。
2. 基岩灌浆根据灌浆实验结果所确定的参数,我方严格按照技术要求进行了帷幕灌浆施工,详细工艺流程为:钻孔定位→钻坝体→下入套管→基岩全孔钻进→测斜→末段(不超过7m)压水试验及灌浆→自下而上第二段(5M)压水试验及灌浆→自下而上第三段…→接触段(2m)压水试验及灌浆→基岩段封孔→起拔套管→坝体段封孔。
a ) 钻孔我方采用了坝体钻进时泥浆固壁钻进,钻进至基岩后下套管再改为清水钻进,从而避免了冲洗液破坏心墙,对于检查孔、先导孔有取芯要求的灌浆孔,我方采用双管金刚石钻具或绳索取芯钻进,从而达到80%以上的取芯率。
大坝帷幕灌浆及充填灌浆施工方案大新县派林水库除险加固工程正在进行中,此次工程的重点是对大坝进行帷幕灌浆和充填式灌浆。
下面将介绍具体的施工方案。
在大坝灌浆坝基线以下5米的范围内,我们采用防渗帷幕灌浆,使用纯水泥浆进行灌注。
而在坝基以上的土坝充填式灌浆中,我们会在坝坡上布置单排灌浆孔,孔距为2.0米。
灌浆材料包括水泥粘土浆和水。
水泥粘土浆的配比为砂含量10~30%,粉粒含量30~50%,粘粒含量20~30%,水泥掺入量为15%。
灌浆施工次序采用逐渐加密法,先钻一个先导孔了解地质状况,然后进行第一次序孔灌浆,再进行第二次序孔灌浆,最后进行第三次序孔钻孔灌浆。
帷幕灌浆采用直自下而上进行,灌浆压力为400~500Kpa。
充填式灌浆采用分段灌注方法,由下而上,下套管分段灌注,段长为5~10米。
浆液稠度先稀后稠,采用少管多复方法。
灌浆压力由小到大,孔口最大灌浆压力为50kPa。
在机械设备和人员方面,我们采用1台套液压回转钻机、1台套灌浆泵、1台套水泥搅拌机和4台水泵。
钻孔灌浆专业施工人员为8人。
施工过程中,我们先进行测量布孔,按设计图纸测量放出灌浆孔轴线,并用木桩在地面上标明孔位写上孔号。
所有钻孔按施工放样图纸统一编号,并注明施工次序。
灌浆材料经过称量,称量误差小于5%。
浆液采用专用机械制浆,搅拌均匀并测定浆液密度。
最后进行封孔和检查孔施工。
充填式灌浆应该采用分段灌注的方法,从下往上,每段长度为5-10米。
浆液的浓度应该先稀后稠,采用少量管道多次注入的方法,灌浆方式应该采用纯压式灌浆。
开始时应该使用稀浆,经过3-5分钟后再加入更浓的泥浆。
如果孔口压力下降或注浆管出现负压(压力表读数低于),则应增加浆液的浓度。
在灌浆过程中,应先灌注第一序孔,采用“少灌多复”的方法。
等第一序孔灌浆结束后,再进行第二序孔。
每次最大灌浆量应按设计要求控制,每孔灌浆次数不少于5次,两次灌浆间隔时间不少于5天。
同时,要做好灌浆记录。
在帷幕灌浆中,应采用循环式灌浆,压力表应安装在孔口回浆管上,灌浆压力应为400-500Kpa。
帷幕灌浆耗浆量计算公式
帷幕灌浆是指在地下工程中,利用帷幕灌浆机将浆液注入地层,形成帷幕状的固化体,以加固地基或防止地下水渗透。
耗浆量计算
公式可以根据具体的工程情况而有所不同,但一般来说,可以按照
以下步骤进行计算:
1. 计算帷幕的长度、宽度和厚度,这些参数通常由工程设计给出。
2. 确定浆液的密度和浆液灌注的密实度,这些参数通常由材料
供应商提供或根据实验数据确定。
3. 计算帷幕的体积,即长度乘以宽度乘以厚度。
4. 根据浆液的密度和灌注密实度,计算每立方米帷幕所需的浆
液量。
5. 最后,将帷幕的体积乘以每立方米浆液的耗量,即可得到总
的耗浆量。
需要注意的是,在实际工程中,还需要考虑到浆液的流动性、地层的渗透性以及施工的技术要求等因素,因此在计算耗浆量时,需要结合实际情况进行综合考虑,有时还需要进行实地试验来确定最佳的浆液用量。
希望这些信息能够对你有所帮助。
帷幕灌浆压力计算公式帷幕灌浆是水利工程、地基处理等领域中一项重要的施工技术,而确定合适的灌浆压力则是保证灌浆效果的关键因素之一。
那帷幕灌浆压力的计算公式到底是怎么回事呢?先来说说灌浆压力的重要性。
就好比你给气球打气,压力太小,气球鼓不起来;压力太大,气球可能就爆了。
灌浆也是一样,压力不合适,要么达不到加固的效果,要么可能会破坏原有的地层结构。
帷幕灌浆压力的计算,通常会受到多种因素的影响。
比如说地层的性质,就像有的地面是软软的泥土,有的是坚硬的岩石,那能承受的压力肯定不一样。
还有灌浆孔的深度和间距,孔深越深、间距越大,需要的压力可能就越大。
常见的帷幕灌浆压力计算公式有不少,比如 P = P0 + mD 。
这里的P 就是灌浆压力,P0 是初始压力,m 是压力递增系数,D 是灌浆段的深度。
这个公式看起来简单,可里面的每个参数都得仔细琢磨。
我之前在一个水利工程的施工现场就碰到过因为灌浆压力没算好而闹心的事儿。
那时候,大家按照以往的经验和一个比较简单的公式来计算灌浆压力。
结果呢,灌浆结束后发现效果不太理想,有些地方的强度还是不够。
后来一分析,就是因为没有充分考虑到当地地层的复杂性,那个地方的岩石缝隙比较多,而且深度也比预计的要深,按照原来的公式算出来的压力太小了,浆液根本没有充分填充到缝隙里。
为了能更准确地计算灌浆压力,我们得综合考虑各种因素。
比如说要详细勘察地层情况,通过钻孔取样,了解地层的硬度、孔隙度等参数。
还得根据工程的要求和以往的经验,合理确定初始压力和压力递增系数。
另外,在实际施工过程中,也不能完全依赖计算公式。
要随时监测灌浆的情况,比如浆液的流量、压力的变化等等。
如果发现压力过大或者过小,就得及时调整。
总之,帷幕灌浆压力的计算可不是一件简单的事儿,需要我们综合考虑各种因素,选择合适的计算公式,并结合实际情况进行灵活调整。
只有这样,才能保证帷幕灌浆的效果,让工程质量有保障。
所以啊,别小看这小小的灌浆压力计算公式,里面的学问可大着呢!。
4 大坝及坝肩灌浆4.1 帷幕灌浆设计要求灌浆设计考虑在坝顶布置一排帷幕灌浆孔,灌浆孔间距2m,大坝及坝肩帷幕灌浆钻孔沿坝顶向两岸延伸。
整个灌浆布置单排帷幕灌浆孔,孔距2m,根据地质及地形可以适当调整灌浆孔距,帷幕伸入相对不透水层(<5Lu)顶界以下3m。
(1)灌浆压力灌浆压力一般根据孔深、帷幕设计水头和地质条件,通过灌浆试验确定。
也可按以下经验公式估算:P=P0+mD+kγh/10式中P——灌浆压力,kgf/cm2;P0——岩基表层段的允许灌浆压力,kgf/cm2;m——表层段以下每深入岩基1m可增加的压力,kgf/cm·m,由表查得;D——灌浆段以上岩层的厚度,m。
H——灌浆孔以上压重的厚度,m。
γ——压重的容重,kg/m3。
g ——重力加速度,m/s2。
k——系数。
Ⅱ、Ⅲ序孔的灌浆压力,可分别依次较Ⅰ序孔递增25%左右。
根据经验公式估算的灌浆压力,应在灌浆施工中进一步检验和调整。
(2)灌浆方法本次灌浆采用循环钻灌法,灌浆顺序采用自上而下灌浆法,即自上而下,钻一段,灌一段,待凝固以后,再钻灌下一段,钻孔和灌浆交替进行,直到全深。
它可采用较高的灌浆压力,因而能获得较高的灌浆质量,并可减少施工中可能发生的事故。
4.2 坝基、坝肩帷幕灌浆技术要求和施工工艺3.2.1 帷幕灌浆施工前准备工作灌浆作业开工前,编制详细的试验大纲,报送监理人审批。
浆液试验应对不同水灰比,不同掺合料和不同外加剂的浆液进行试验,试验项目如下:(1)浆液配制程序及拌制时间;(2)浆液密度或比重测定;(3)浆液流动性或流变参数;(4)浆液的沉淀稳定性;(5)浆液的凝结时间,包括初凝和终凝时间;(6)浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性;现场灌浆试验根据工程的建筑物布置和地质条件,选择地质条件与实际灌浆区相似的地段作为灌浆试验区,根据工程施工图纸要求选定试验孔布置方式,孔深灌浆分段,灌浆压力等试验参数,并整理分析多序孔和检查孔的单位吸水率,单位耗灰量等的试验资料。
地基注浆量计算公式地基注浆量的计算可是一项相当重要的工作呢,就像给房子打牢根基一样关键。
咱们先来了解一下为啥要算这个地基注浆量。
想象一下,你要盖一座超级坚固的大楼,如果地基不稳固,那可就麻烦大了。
而注浆就是为了让地基变得更结实、更能承受压力。
那怎么算这个量呢?这就得提到一个公式啦。
一般来说,地基注浆量可以用下面这个公式来计算:Q = A × n × α(1 + β) 。
这里的 Q 就是我们要算的注浆量,A 呢是注浆范围的面积,n 是地层孔隙率,α 是浆液填充率,β 是注浆材料损耗系数。
比如说,咱之前做过一个项目,那是一块不太规整的地基。
我们得先测量出它的大概面积,这可不容易,拿着尺子这儿量量,那儿测测,还得考虑各种凹凸不平的地方。
好不容易把面积 A 算出来了。
然后又得通过各种试验和检测,去确定地层孔隙率 n 。
这个过程也很麻烦,要从地里取土样,送到实验室分析。
浆液填充率α也不是个简单的事儿,得考虑浆液的流动性、地层的特性等等。
还有那个损耗系数β,因为在注浆的过程中,可能会有一些浆液的浪费,比如管道残留啊,或者渗透到一些不需要的地方。
有一次,我们在计算的时候,因为一个数据的小误差,结果导致最初的注浆量估计少了。
后来施工的时候发现不够,又得重新补充注浆,不仅耽误了工期,还增加了成本。
从那以后,我们对每一个数据都反复核对,不敢有一点马虎。
总之,地基注浆量的计算可不是简单地套个公式就行,得综合考虑各种因素,仔细测量、认真试验,才能得出准确的结果,为打造牢固的地基提供可靠的依据。
在实际操作中,还得根据具体的地质情况和工程要求进行灵活调整。
比如说,有的地方地质比较复杂,可能就得增加一些安全余量。
所以啊,大家可别小看这个地基注浆量的计算,它可是关乎着整个建筑的稳定性和安全性呢!(以上内容仅供参考,实际计算需依据具体工程情况和相关标准规范。
)。
大坝坝体充填、基础帷幕灌浆计算公式及实题一、钻孔注水试验渗透系数的计算方法注水过程中一般用套管隔离非注水段,在试验段进行注水试验,试验采用定水头高度注水试验。
1、试验段长为5m、或试验段长大于5m时,采用下列公式:K=0.366SLQIg2Lr2、试验段长度小于或等于4m时,采用下列公式:K=Q试中:K渗透系数(cm/s)、Q稳定注入流量(m3/昼夜)(注入试段内水量)、L试验段长度(m)、S孔中水头高度(m)、r钻孔半径(m)。
实例1:某工程注水试验参数计算见下表:某工程压(注)水试验记录表孔号 ZK1 孔深5.3m 试验段由0.0 m至5.3m,共计5.3m, 钻孔直径130mm 柱塞位置 m,地下水位深度 m 地下水位深度 m,压力表至孔口距离 m稳定流量的的概念:在保持水头不变的条件下,每分中注入量最大值与最小值之差小于最终值的10%,即可终止观测,取最终值为计算值。
供水设备应保证出水率100L/min以上,水表最小读数值0.1L。
压力表最小读数值0.01Mpa。
该孔试验段长L=5.3m、稳定注入流量:Q=50.4(min/L)×60(min)×24(小时)=72.58(m/昼夜),孔中水头高度:S=0.0265浆水柱压力换算成水头高度得0.O265×100=2.65m(换算方法:1MPa=100m、0.1MPa=10m、0.01MPa=1m。
),r钻孔半径:130mm(130÷2÷1000=0.065m),将试验数化为米计算。
解:K=0.366×72·582·65×5·3Ig2×100·065=4.705m/昼夜×100÷86400=0.005445602、经过换算=5.45×10-3cm/s 。
实例2:某工程注水试验参数计算见下表:某工程压(注)水试验记录表孔号 ZK1 孔深8.8m 试验段由5.1 m 至8.8m , 共计3.7m, 钻孔直径130mm 柱塞位置 m , 地下水位深度 m ,压力表至孔口距离 m(小时)=66.528(m 3/昼夜),S 孔中水头高度:浆水柱压力换算成水头高度得0.044×100=4.44m (换算方法:1MPa =100m 、0.1MPa =10m 、0.01MPa =1m 。
),r 钻孔半径:130mm (130÷2÷1000=0.065m ),将试验数化为米计算。
解:K =×66·528=32.16m/昼夜×10÷86400=0.003722、经过换算=3.72×10-3cm/s 。
二、钻孔压水试验透水率的计算方法透水率的计算须按《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003进行检查,在确认压水试验正确后、才能进行计算,计算时按下列规定进行检查: 1、基本规定1、 试验方法与试段长度①、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,可采用双栓塞分段进行。
②、试段长度宜为 5m 。
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。
2、 压力阶段与压力值①、压 水 试 验 应 按 三 级 压 力 、 五 个 阶 段 [ 即 P1-P2-P3-P4(=P2)- P5(= P1),P1< P2< P3]进行。
P1、P2、P3 三级压力宜分别为0.3MPa 、0.6MPa 和1MPa 。
当试段埋深较浅时,宜适当降低试段压力。
②、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:压力按下公式计算: P=Pp+Pz式中:P:试段压力(MPa);Pp:压力计指示压力(MPa);Pz:压力计中心至压力计算零线的水柱压力(MPa)。
当用安设在进水管上的压力计测压时,试段压力按下:P=Pp+Pz-Ps式中:Ps:管路压力损失(MPa);其余符号同前式。
3、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,压力计算零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中点的水平线;③、当地下水位在试段以上时,压力计算零线为地下水位线。
4、试验设备①、栓塞长度不小于8 倍钻孔直径;②、止水可靠、操作方便。
③、试验用的水泵应工作可靠,压力稳定,出水均匀;在1MPa 压力下,流量能保持100L/min。
在无法采用静水头供水的条件下,水泵出口应安装容积大于5L 的稳压空气室。
吸水龙头外应有 1~2 层孔径小于2mm 的过滤网。
吸水龙头至水池底部的距离不小于0.3m。
供水调节阀门应灵活可靠,不漏水,且不宜与钻进共用。
④测量压力的压力表和压力传感器应反应灵敏,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;压力传感器的压力范围应大于试验压力。
⑤流量计应能在 1.5MPa 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。
⑥采用万用电表水位计应灵敏可靠,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。
5、现场试验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。
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。
②、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,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 15min。
③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。
④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。
6、水位观测下栓塞前应首先观测一次孔内水位,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 5min 进行一次。
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。
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。
7、压力和流量观测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。
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。
②、流量观测工作应每隔 1~2min 进行一次。
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,本阶段试验即可结束,取最终值作为计算值。
③、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。
8、试验资料整理试验资料整理应包括校核原始记录,当第4 压力点与第2压力点、第5压力点与第1压力点的流量值绝对差不大于1L/min 或相对差不大于5%时,可认为基本重合。
试段透水率采用第三阶段的压力值(P3)和流量值(Q3)按下计算公式:q=Q3 LP3式中:q:试段的透水率(Lu)、L:试段长度(m)、Q3:第三阶段的计算流量(L/min)、P3:第三阶段的试段压力(MPa)。
实例1:某工程压水试验参数计算见下表:地下水位在试段以上。
孔号 ZK5 孔深15.7m 试验段由10.6 m至15.7m,共计5.1m, 钻孔直径110mm 柱塞位置 10.6 m,地下水位深度 0.8m ,压力表至孔口距离 1.2 mZK5试段安装及P-Q曲线工程名称:×××水库用第三阶段的压力值(P3)和流量值(Q3)。
代入下列公式:q=Q3 LP3该孔压水试验段在地下水位之下(见ZK5试段安装及P-Q曲线),压力计算零线为地下水位线。
全压力P: 0.8m(0.002MPa)(地下水位深度)+1.2m(0.012MPa)(压力表至孔口距离)+0.3MPa(压力表读数)=0.32MPa,米化为兆帕计算:解:试验段长5.1m、Q3第三阶段流量22.5(L/min),代入公式计算:q=22.55.1×0.32=13.8Lu计算实例2:某工程压水试验参数见下表:(地下水位在试段以下)孔号 ZK1 孔深39.5m 试验段由34.5 m至39.5m,共计5.2m, 钻孔直径110mm柱塞位置 34.5 m,地下水位深度 42.5m ,压力表至孔口距离 0.9 m记录: 值班技术员: 采用第三阶段的压力值(P3)和流量值(Q3)代入下列公式:q=Q3 LP3该孔压水试验段在地下水位之上(见ZK1试段安装及P-Q曲线),地下水位在试段以下,压力计算零线为通过试段中点的水平线。
计算全压力P: 34.5m×0.01=(0.345MPa)(栓塞位置)+(5.2÷2×0.01=0.026)(试段的1/2长度)+1.2m(0.012MPa)(压力表至孔口距离)+0.3MPa(压力表读数)=0.683MPa,化为兆帕计算;解:试验段长5.2m、Q3第三阶段流量20.6(L/min)值,代入公式计算:q=20.605.2×0.683=5.8LuZK1试段安装及P-Q曲线孔号 ZK4 孔深25.7m 试验段由20.6 m至25.7m,共计5.1m, 钻孔直径110mm 柱塞位置 20.6 m,地下水位深度 23.15m ,压力表至孔口距离 1.0 m记录: 值班技术员:ZK1试段安装及P-Q曲线采用第三阶段的压力值(P3)和流量值(Q3)代入下列公式:q=Q3 LP3该孔压水试验地下水位在试段以内(见ZK4试段安装及P-Q曲线),压力计算零线为通过地下水位以上试段中点的水平线。
全压力P: 20.6m(0.206MPa)(栓塞位置)+(5.1÷4)(地下水位以上试段的1/2长度,即试段的1/4长度)+1.0m(0.013MPa)(压力表至孔口距离)+0.3MPa(压力表读数)=0.529 MPa试验段长5.2m、Q3第三阶段流量20.6(L/min),代入公式计算:q=50.305.1×0.519=19.0Lu三、实用方法及条件1、钻孔注水试验段长为5m时、或试验段长大于5m时,采用下列公式:K=0.366SLQ×Ig2Lr(2、钻孔注水试验段长度小于或等于4m时,采用下列公式:K=Q以上两个公式适用于坝体灌前注水试验和灌后质量检查。