充填、基础帷幕灌浆计算实例

充填、基础帷幕灌浆计算实例

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=0.366

SL

Q

Ig

2L

r

2、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=0.366×72·58

2·65×5·3Ig

2×10

0·065

＝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