SL345-2007 水利水电工程注水试验规程.pdf
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1、ICS 93.160P59SL中华人民共和国水利行业标准SL 3452 007水利水电工程注水试验规程Code of water iiijection test for water resources and hydropower engineering2 007-11-2 6 发布2 008-02-2 6 实施中华人民共和国水利部 发布中华人民共和国水利部关于批准发布水利行业标准的公告2007年第14号中华人民共和国水利部批准轴流泵装置水力模型系列及基 本参数(SL 402-2007)等2项标准为水利行业标准,现予以 公布。二OO七年十一月二十六日库七七WWW提供下载序号标准名称标准编号替代
2、标准号发布日期实施日期1轴流泵装置水力 模型系列及基本 参数SL 4022 0072 007.11.2 62 008.02.262水利水电工程注 水试验规程SL 3452 0072 007.11.2 62 008.02.26库七七提供下载 库七七提供下载本标准体例格式审查人:曹阳本标准审查会议技术负责人:如志明王行本李占军任向宇严福章来光陈中和本标准主要起草人:鞠占斌冯宏申林高义军刘金韬本标准出版、发行单位:中国水利水电.中水北方勘测设计研究有限责任公司本标准参编单位:中水东北勘测设计研究有限责任公司本标准主编单位:水利部水利水电规划设计总院本标准解释单位:水利部水利水电规划设计总院本标准主持
3、机构:水利部水利水电规划设计总院本标准批准部门:中华人民共和国水利部注水试验的记录格式和形状系数取值。资料整理规定;钻孔降水头注水试验适用条件、试验设备、现场试验和资料整理规定;钻孔常水头注水试验适用条件、试验设备、现场试验和料整理规定;试坑双环注水试验适用条件、试验设备、现场试验和资料整理规定;试坑单环注水试验适用条件、试验设备、现场试验和资制定本标准的目的及其适用范围;本标准共6章14节46条和2个附录,主要技术内容有:照水利技术标准编写规定(SL1-2002),编制本标准。利部水利水电规划设计总院文件(水总科2005623号3按为了规范水利水电工程地质勘察中的注水试验工作,根据水前言目次
4、1总则.12术语、符号.22.1 术语.22.2 符号.23试坑单环注水试验.43.1 适用条件及试验设备.43.2 现场试验.43.3 试验资料整理.:.54 试坑双环注水试验.64.1 适用条件及试验设备.-64.2 现场试验.64.3 试验资料整理.85钻孔常水头注水试验.95.1 适用条件及试验设备.95.2 现场试验.95.3 试验资料整理.106钻孔降水头注水试验.116.1 适用条件及试验设备.116.2 现场试验.:.116.3 资料整理.11附录A注水试验记录格式.13附录B 钻孔注水试脸形状系数A取值规定.21标准用词说明.22条文说明.23库七七提供下载1总 则.1.0.
5、1为规范水利水电工程地质勘察中的注水试验工作,制定 本标准。1.0.2本标准适用于水利水电工程地质勘察中的注水试验工作。1.0.3本标准引用的主要标准包括:水利水电工程坑探规程(SL 166)土工试验规程(SL 237)水利水电工程钻探规程(SL 291)1.0.4水利水电工程地质勘察注水试验工作除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。1库七七提供下载2术语、符号2.1 术 语2.1.1 试坑注水试验 wa ter injection test in pit保持固定水头高度向试坑注水,量测渗入土层的水量,以确 定土层渗透系数的一种原位试验方法。可分为单环注水试验和双 环注水试验。2.
6、1.2 钻孔注水试验 wa ter injection test in borehole通过钻孔向试段注水,以确定岩土层渗透系数的原位试验方 法。可分为钻孔常水头注水试验和钻孔降水头注水试验;2.1.3 形状系数 sha pe fa ctor反映钻孔注水试验试段边界条件的参数。2.1.4 渗入深度 infiltra tion depth在试坑注水试验过程中,水流渗入坑底以下试验土层的垂直 深度。2.1.5 特征时间(To)cha ra cteristic time在钻孔降水头注水试验ln(Hr/H0 曲线上,Ht/H0=0.37 EP ln(H0/Hx)=1所对应的时间。2.2 符 号A形状系
7、数,cm;F注水试环面积,cm2;H试验水头,cm;Ha试验土层的毛细上升高度,cm?Hi、H2在时间、t2时对应的试验水头,cm;Ht降水头注水试验在试验时间时的试验水头,cm;Ho降水头注水试验的初始水头,cm;K渗透系数,cm/s;2库七七提供下载Ka试验岩土层的水平渗透系数,cm/s;Kv试验岩土层的垂直渗透系数,cm/s;I钻孔注水试验试段长度,cm;Q-注入流量,L/min;r套管内半径,cm;刀、t2注水试验的试验时间,min;To-特征时间,min;之从试坑底算起的渗入深度,cm。3库七七提供下载3试坑单环注水试验3.1 适用条件及试验设备3.1.1 试坑单环注水试验适用于地下
8、水位以上的砂土、砂卵砾 石等土层。3.1.2 单环注水试验设备见表3.12。表312单环注水试验设备一览表名称规 格试环高2 0cm,直径2550cm水箱容积1m3址桶断面上下均一,面积不大于5000cm2,且有刻度清晰的水尺或玻璃管计时钟表秒表供水管路及阀门3.2 现场试验3.2.1试坑开挖除符合SL 166规定外,还应符合下列要求:1在选定的试验位置,挖一个圆形或方形试坑至试验层。2在试坑底部再挖一个深1520cm注水试坑,坑底应修 平,并确保试验土层的结构不被扰动。3.2.2试环安装应符合下列要求:1在注水试坑内放入铁环,环外用黏土填实,确保四周不 漏水。2在环底铺23cm厚的粒径510
9、mm的砾石或碎石作为 缓冲层。3.2.3向环内注水,当环内水深达到10cm时,开始记录量测 4库七七提供下载时间和注入水量,应按附录A表A.0.1-1进行记录。在试验过 程中,应保持水深10cm,波动幅度不应大于0.5 cm。3.2.4量测工作应符合下列规定:1水量量测精度应达到0.1L。2开始每隔5 min量测一次,连续量测5次;以后每隔 20min量测一次并至少连续量测6次。3当连续2次量测的注入流量之差不大于最后一次流量的 10%时,试验即可结束。取最后一次注入流量作为计算值。3.3试验资料整理3.3.1 应在现场按附录A表A.O.1-2绘制注入流适与时间(Q-D关系曲线。3.3.2 试
10、验土层的渗透系数按式(3.3.2)计算:K=1.647Q(3.3.2)F式中K试验土层渗透系数,cm/s;Q-注入流量,L/min;F-试环面积,cm2 o5库七七提供下载4 试坑双环注水试验4.1 适用条件及试验设备4.1.1 试坑双环注水试验适用于地下水位以上的粉土层和黏性 土层。,4.1.2 双环注水试验设备见表4.12。表4.1.2双环注水试验设备一览表名称规 格试环高2 0cm,直径分别为2 5cm和50cm水箱容积Inf流量瓶容积5L瓶架进气管、出水管直径12 cm记时钟表秒表4.2 现场试验4.2.1试坑开挖除符合SL 166的规定外,还应符合下列要求:1在选定的试验位置,挖一个
11、圆形或方形试坑至试验土层。2在试坑底部再挖一个深1520cm注水试坑,坑底应修 平,并确保试验土层的结构不被扰动一4.2.2试环安装应符合下列要求:1在注水试坑内放入试环,将直径分别为25 cm和5 0cm的 两个试环按同心圆状压入坑底,深约58 cm,并确保试验土层 的结构不被扰动,试环周边不漏水。2 在内环及内、外环之间环底铺上厚23cm、粒径为5 10mm的砾石或碎石作为缓冲层。6库七七提供下载4.2.3 应按图4.2.3所示安装瓶架、流量瓶、出水管和进气管。流量瓶应装满清水,用带2个孔的胶塞塞住,孔中分别插入长短 不等的2根管端切成斜口的进气管和出水管。流量瓶进气管管口 距坑底应为10
12、cm,以保持试验水头不变。图42.3双环注水法安装示意图1 一出水管;2进气管;3一瓶架;4一流量瓶;5试验土层4.2.4 试验过程中,两个流量瓶应同时向内环和内、外环之间 注水,水深均为10cm。开始进行内环注入流量量测,应按附录 A表A.0.2-1进行记录。4.2.5 量测应符合下列规定:1注入水量由瓶上刻度读出。2开始每隔5 min量测一次,连续量测5次;之后每隔 15 min量测一次,连续量测2次;以后每隔30min量测一次并至 少量测6次。3当连续2次观测的注入流量之差不大于最后一次注入流 量的10%时,试验即可结束。取最后一次注入流量作为计算值。4.2.6在干燥炎热条件下进行注水试
13、验时,应同时测定蒸发量。4.2.7注水试验的渗入深度可采用下列方法确定:1试验前在距试坑35 m处打一个比坑底深34m的钻 孔,并每隔20cm取土样测定其含水量。试验结束后,应立即排 出环内积水,在试坑中心打一个同样深度的钻孔,每隔20cm取 7库七七提供下载土样测定其含水量,与试验前资料对比,以确定注水试验的渗入 深度。含水量的测定应符合SL 237的规定。2以试坑内环直径为一边向下开挖,通过对土层进行观察 或测定含水量确定注水试验的渗入深度。4.3试验资料整理4.3.1 应按附录A表A.0.2-2在现场绘制内环注入流量与时 间(Q-力关系曲线。4.3.2试验土层的渗透系数应按式(4.32)
14、计算:16.67Qz(4.3.2)FCH+z+0.5Ha)式中K试验土层的渗透系数,cm/s;Q内环的注入流量,L/min;干燥炎热条件下应扣除 蒸发水量;F内环的底面积,cm2;H-试验水头,cm;H=10cm;Ha试验土层的毛细上升高度,cm;可按SL 237进行 测定或取经验值;z从试坑底算起的渗入深度,cm。8库七七提供下载5钻孔常水头注水试验5.1 适用条件及试验设备5.1.1 钻孔常水头注水试验适用于渗透性比较大的壤土、粉土、砂土和砂卵砾石层,或不能进行压水试验的风化、破碎岩体、断 层破碎带等透水性较强的岩体。5.1.2 钻孔常水头试验设备见表5.12。表5.12钻孔注水试验设备一
15、览表设备类型名 称供水设备水箱、水泵量测设备水表、依桶、瞬时流髭计、秒表、米尺等止水设备栓塞、套管水位计电测水位计5.2 现场试验5.2.1注水试验钻孔造孔除应符合SL 291有关规定外,试段不 应使用泥浆钻进。孔底沉淀物厚度不应大于10cm。应防止试段 岩土层被扰动。5.2.2在进行注水试验前,应进行地下水位观测,水位观测间 隔为5 min,当连续2次观测数据变幅小于10cm时,水位观测即 可结束,用最后一次观测值作为地下水位计算值。5.2.3试段止水可采用栓塞或套管脚黏土等止水方法,应保证 止水可靠。对孔壁稳定性差的试段宜采用花管护壁。同一试段不宜跨越透水性相差悬殊的两种岩土层。对于均一
16、岩土层,试段长度不宜大于5 m。9库七七提供下载5.2.4试段隔离后,应向套管内注入清水,使套管中水位高出 地下水位一定高度(或至孔口)并保持固定不变,用流量计或量 桶量测注入流量,应按附录A表A.0.3-1进行记录。5.2.5量测应符合下列规定:1开始每隔5 min量测一次,连续量测5次;以后每隔 20min量测一次并至少连续量测6次。2当连续2次量测的注入流量之差不大于最后一次注入流 量的10%时,试验即可结束,取最后一次注入流量作为计算值。5.2.6当试段漏水量大于供水能力时,应记录最大供水量。5.3试验资料整理5.3.1 应在现场按附录A表A.0.3-2绘制注入流量与时间(QD关系曲线
17、。5.3.2当试段位于地下水位以下时,应采用式(5.3.2)计算试 验土层的渗透系数:K=16;/(5.3.2)AH式中 K试验岩土层的渗透系数,cm/s;Q-:注入流量,L/min;H试验水头,cm;等于试验水位与地下水位之差;A形状系数,cm;按附录B选用。5.3.3 当试段位于地下水位以上,且5 0VHV200、H&l 时,可采用式(53.3)计算试验岩土层的渗透系数:长=爷罗电(5.3.3)式中1-钻孔内半径,cm;I试段长度,cm;其余符号意义同式(53.2)。10库七七提供下载6钻孔降水头注水试验6.1 适用条件及试验设备6.1.1 钻孔降水头注水试验适用于地下水位以下粉土、黏性土
18、 层或渗透系数较小的岩层。6.1.2 试验设备与钻孔常水头方法相同(见表5.1.2)。6.2 现场试验6.2.1钻孔降水头注水试验对造孔、地下水位观测和试段止水 的要求,应符合5.2.15.2.3条的规定。6.2.2试段止水后,应向套管内注入清水,使管中水位高出地 下水位一定高度或至套管顶部作为初始水头值,停止供水,应按 附录A表A.0.4-1开始记录管内水位随时间变化的情况。6.2.3管内水位观测应符合下列规定:1开始间隔时间为Imin,连续观测5次;然后间隔为 lOmin,观测3次;后期观测间隔时间应根据水位下降速度确 定,可按30min间隔进行。2应在现场按附录A表A.O.4-2采用半对
19、数坐标纸绘制 水头比与时间一门美系曲线。当水头比与时间关系 不呈直线时,应进行检查并重新试验。3当试验水头下降到初始试验水头的03倍或连续观测点 达到10个以上时,即可结束试验。63资料整理6.3.1 试验岩土层的渗透系数应按式(6.3.1)计算:In生K=三粤史正(6.3.1)A“一 Ei11库七七提供下载式中K试验岩土层的渗透系数,cm/s;h、tz注水试验某一时刻的试验时间,rnin;Hi、H2在试验时间有、t2时的试验水头,cm;r-套管内半径,cm;A形状系数,cm;按附录B选用。6.3.2 除按6.3.1方法外,还可根据ln(H,/H。)一Z关系曲线 求得的注水试验特征时间T。,采
20、用式(6.3.2)计算试验岩土层 的渗透系数:K=0523厂2 AT0(6.3.2).式中 To注水试验的特征时间,min;即H,/H0=0.37时 所对应的Z值,可在加(H,/H。)一Z曲线上(见图 6.3.2)确定,Ht为注水时间为t时的水头值(cm),H。为注水试验的初始水头值(cm);其余符号意义同式(6.3.1)。0.1To0987 6 L6O.60.O H r H/(min)图6.32加(H/H。)一f曲线图12库七七提供下载附录A注水试验记录格式A.0.1试坑单环注水试验记录格式见表A.0.1-1,资料整理 记录格式见表A.0.1-2。A.0,2试坑双环注水试验记录格式见表A.0
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