压水试验

致谢
压水试验介绍到这里，以上仅是我们在试验 过程中遇到的一些问题，还有很多未见问题，希 望大家共同探讨，共同学习，努力提高！
感谢在试验过程中一同工作的同事们，感谢 领导们在试验过程给予帮助和指导！
谢谢大家！
主要压水试验设备——测量设备
压力表
空气室
高压供水管
水表
排水水管
主要压水试验设备——供水设备
钻机基座泵
单缸水泵
主要压水试验设备——组装
压水试验计算 压水试验成果表
基本数据 分级压力
孔 号 起始段长度(m) 段 长(m)
ZK11 压力计读
数
Pp(MPa)
8.1 12.3 流量
q(L/min)
4.20
大园里
大松坟头
P1-2 l 3
T1 q
T1 q
朱家湾
黄思巷 P1-2 l 1
天 河
图例
P1-2 l 3 三叠系龙潭组上段 P1-2 l 三叠系龙潭组中段 P1-2 l 三叠系龙潭组下段 P1 g 三叠系孤峰组
P1 q 三叠系栖霞组
D3 -C1 l
泥盆系-石炭系擂鼓台 组上段
D3 -C1 l1
泥盆系-石炭系擂鼓台 组下段
C1 j S2 m3
D3 g D3 -C1 l 1 S2 m2 S2 m3
30 36
S2 m1
S2 m1
S2 m1 花山
S2 m1 石塘桥
S2 m2
D3 -C1l 1
27 S2 m3 D3 g
D3 -C1l 2
D3 -C1l 2
C1 j
50 23
S2 m2
S2 m3 D3 g
C1 g P1 q
P1 q P1-2 l 1
0.15
0.10
0.05
0.00 0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 流量q(l/min)
送水皮管 长度(m)
7.5 送水皮管 长度损失
δ2
2.94E-04 2.21E-03 6.24E-04 4.68E-03 1.05E-03 7.84E-03 6.24E-04 4.68E-03 2.77E-04 2.08E-03
9.63E-01 0.00E+00
5.39E-02 5.39E-02
2.50E-03 4.99E-03
压力P(MPa) 0.40
P～Q关系曲线
岩层透水性工程地质评价： 1、试验段透水率q(Ln)为: 48.51
0.35
2、试验段P-Q曲线类型为：B（紊流）型
3、岩层具: 中等透水性
0.30
0.25
0.20
S2 m2
D3 g
钯齿山
S2 m3
李家村
S2 m1
P1-2 l 3 P1-2 l 1
P1 g
P1 q
应
P1-2 l 2
C3 c 天
D3 g 路贾村
S2 m3 24 河
S2 m2
12
S2 m3
港 D3 g
绮山水库
绮山
D3 g
25
松桥
D3 -C1l 2 S2 m2
钱家桥
定山
S2 m2
12
S2 m1 C1 g D3 g
处理效果
终于看到希望了 不会吧，都折腾三次了， 怎么还没有止住水呀， 兄弟：基岩不好做呀！
压水试验过程中常见问题及处理
4、P—Q曲线异常？ ◆P—Q曲线纵横比例不统一，人为改变曲线形状， 造成误判；
◆压力（P）增大了，流量（Q）却减小了，可能是 孔内岩粉没有冲洗干净，在较小的压力下，岩粉受 挤压不够密实，对透性影响不够明显，随着压力的 增加，岩粉被冲入到裂隙中，堵塞了裂隙，随着压 力的增加，流量却在下降，ZK22 孔出现了上述情况， 后经重新冲孔，孔底无残留岩粉后，上述情况不再 出现。
水路损百度文库系数 与水头
钻杆 长度L(m)
12
钻杆损失
α
钻杆 接头数
0 钻杆 接头损失
β
竖机 弯头数
1 竖机 弯头损失
γ
送水皮管 接头数 2
送水皮管 接头损失
δ1
P1
0.10
35.0
损失系数 损失水头m
2.21E-02 2.65E-01
1.02E+00 0.00E+00
5.71E-02 5.71E-02
地下水埋深 压力表离地
(m)
面垂直距离
2.89
0.62
管路 水头损失
试段压力
m
P(MPa)
0.31
0.13
0.67
0.23
1.12
0.32
0.67
0.23
0.30
0.13
数据处理中注意事项
1、以试验前观测水位作为压力零线起算水位； 2、压水试验达到稳定要求后，取最后一次读数作为
计算值； 3、钻杆结头数——指的是变径结头数，未进行变径，
即计0； 4、送水皮带长度——自压力表之后所接高压水管的
长度； 5、P—Q纵横坐标易采用统一比例尺（P轴1mm代表
0.01MPa,Q轴1mm代表1L/min）。
压水试验过程中常见问题及处理
1、孔口未返水情况下如何判断止水效果？ ◆孔内水位异常波动，止水效果不好； ◆压力异常波动，一般岩体在未止住漏水或绕塞漏水情况下多 为线性流，压力表很稳定，指针随压力的增加而稳定增加；在 完全止水的情况下，多数为非线性流，压力表指针会出现一定 幅度的摆动。
背景材料
背景材料：水库布置在废弃采石场内，库周一面依山，三面临河，
水库需开挖形成；库区位于花山背斜的核部转折端，受其影响库区发 育有一系列走向NE、NW为主的断层，裂隙发育，勘探过程中共进行 71段次压水试验，其中成功68段次，失败3段次，压水试验过程中遇 到诸多问题，下面以上述试验为例，和大家共同探讨压水试验。
压水试验操作与 常见问题探讨
2011年11月
压水试验原理与方法
◆试验原理： 参见SL 31-2003 水利水电工程钻孔压水试验规程
试段清水钻进 正式压水
操作流程
冲孔 试压水
正误判断
试验结束
下止水栓塞 观测稳定水位
注意事项
◆钻孔宜采用金钢石或合金钻进，不应使 用泥浆、SM胶等护壁材料；
◆冲孔使用最大泵量、回水无明显岩粉、 基本达到“水清砂净”；
D3 g 泥盆系观山组
S2 m3 志留系茅山组上段
S2 m 志留系茅山组中段
S2 m 志留系茅山组下段
岩层界线
不整合岩层界线
平行不整合岩层界线
70
实测正断层
70
实测逆断层
实测(推测)不明断层
70
岩层产状
断层
叠加皱褶带
裂隙发育
钻孔取得芯样
主要压水试验设备——止水栓塞
橡皮球塞 花管
单管单塞—顶压式止水
2.65E-03 5.29E-03
P2
0.20
51.0
损失系数 损失水头m
4.68E-02 5.62E-01
2.17E+00 0.00E+00
1.21E-01 1.21E-01
5.62E-03 1.12E-02
P3
0.30
66.0
损失系数 损失水头m
7.84E-02 9.41E-01
3.63E+00 0.00E+00
2.03E-01 2.03E-01
9.41E-03 1.88E-02
P4
0.20
51.0
损失系数 损失水头m
4.68E-02 5.62E-01
2.17E+00 0.00E+00
1.21E-01 1.21E-01
5.62E-03 1.12E-02
P5
0.10
34.0
损失系数 损失水头m
2.08E-02 2.50E-01
◆正式压水阶段应勤观测孔内水位、压力表、 水表的变化情况，对流量忽大忽小的情况进 行分析，在确定管路与止水没有问题的情况 下应延长观测时间；
◆连续5次流量相对差≤10%，绝对差不大于 1L/min，方可进行下一压力试验；
◆根据钻进时的漏水情况、岩芯的完整情况、 P—Q曲线的变化情况，分析试验成果的正确 性。
库区主要岩石
地质构造复杂
江阴市
贯庄 T1 q
P1-1 l 1
长安桥
S2 m2 姚家村
唐前村 塘坝头
曹家村 P1-2 l 3
P1-2 l 3
P1-2 l 1
P1-2 l 2
T1 q
P1-1 l 2
P1-2 l 3
P1-1 l 3
P1-2 l 2徐山村
D3 -C1l 2
白
P1-2 l 1
P1 g
屈 D3 -C1l 1
◆确定要止水栓塞位置，支撑杆要紧固， 防脱落，钻杆接头、供水管路确保止水；
◆下栓塞前测量一次孔内水位，栓塞止水 后观测量孔内水位，水位下降速度满足 “连续2次水位下降速度均小于 5cm/min”；
注意事项
◆试压阶段可以检测供水管路密封情况，初步 确定三级压力，并控制测量范围不超过级值 的3/4，缓慢加压以防水表或压力表损坏；
S2 m3
P1 q
20
25
P1 q D3 g
D1 g P1-2 l 1 P1-2 l 2
P1-2 l 3 周家蜂
S2 m3
云亭镇
D3 g 蒋家村
D3 -C1l 1
P1 q
P1 g
P1 q
P1-2 l 1
P1-2 l 2 P1-2 l 3
P1-2 l 3
D3 -C1l 1 应
T1 q 沈家湾
P1-2 l 3
2、孔口返水如何检查漏水？ ◆检查供水管路，压水试验一般以钻杆作为供水管路，接头较 多，每个接头需要采取止水措施，一般采用棉纱缠绕止水； ◆适当活动止水栓塞，用钻机反复加压，使止水栓塞充分膨胀， 达到止水目的。
压水试验过程中常见问题及处理
3、绕塞漏水如何处理？
◆供水管路无漏水、止水栓塞正常情况下漏水，一般多为绕塞漏水， 分析岩芯完整状况，重新确定止水栓位置，重新进行压水试验； ◆若无法调整栓塞位置，则可以考虑采用灌浆处理。如果钻孔内未见 完整柱状岩芯，可考虑做一段试验，扩一段孔，灌一段浆，采用人工 灌制混凝土栓塞，起到固壁和止水作用； ◆若试段钻进已完成，未找到合适的栓塞位置，可考虑向试段内投入 细砂，填埋到试试段以上一定位置，再灌注混凝土，制作混凝土栓塞， 待混凝土凝固后，再钻开混凝土，冲出孔内填入的砂子，再进行压水 试验； ◆泵送水泥浆液到栓塞位置，浆液会受到地下水的稀释，降低混凝土 强度，达不到止水效果，可在混凝土砂浆中加速凝剂，用袋装好，人 工投到拟定位置，再用钻杆搅拌均匀，待凝固后再钻开，进行试验。