深孔地质测试、试验要求.doc

深孔地质测试、试验要求 一、 试验内容 深孔钻探宜开展综合测试和试验，主要内容有 1． 综合物探测井（工程测井、水文测井、测地温） 2． 地应力测试 3． 抽水试验、提水试验及压水试验 二、测试、试验技术要求 （一）综合物探测井（工程测井、水文测井、测地温） 由中标单位写出技术要求，由处曹哲明总工批准。 （二）、地应力测试要求 1． 采用水压致裂法测量地应力 2． 在测试前，应根据地层分布、隧道埋深和相关资料初步拟定各个深孔地应力测试点数量及位置。在钻孔完成后，可根据钻探及测井资料适当对测试点位置进行调整。 3． 地应力测试钻孔终孔直径应满足测试要求。 4． 测试点应选择在基岩较完整处，并应选择合适的钻进方法，保证测试段（一般12m）孔壁光滑。 5． 根据测试结果确定主应力的方向及数值，并对场区构造应力场进行 分析评估 6． 根据主应力方向及数值和隧道围岩岩石强度预测硬质岩岩爆、软质岩塑性变形的可能性，并对隧道的轴线方向提出建议。 7． 提交地应力测试报告和场区地应力分析评估报告。（应经过相关部门评审鉴定，并附上评审鉴定意见） （三）、水文试验 抽水试验 〔1〕一般技术要求 1、钻探过程中必须按有关要求进行简易水文地质观测。 2、为查明每个含水层（带）的静水位、承压水头高度、水质、水量和进行分层评价，要求在各含水层之间进行严格的止水工作。 3、根据含水层（带）颗粒级配情况，选择不同类型、规格的过滤器。安装过滤器的长度、位置应与含水层相对应，严禁错位。 4、抽水试验必须在彻底清除井内泥浆、破坏井壁泥皮，抽出渗入含水层中的泥浆颗粒，恢复含水层的天然透水性之后进行。为此，必须在井、过滤器安装完毕、开始抽水前彻底进行洗孔。 〔2〕、抽水试验要求 抽水试验前后应准确测量有效孔深，试验孔采用稳定流抽水试验，对各含水层进行分层抽水试验，要求一次性钻至设计孔深后，从下至上进行分层抽水，首先对基岩地层进行抽水试验，然后封住基岩部分钻孔（注意留3～5米作为沉淀管）、然后对上面含水层进行抽水试验。 1、抽水技术要求 ⑴ 视基岩的破碎程度，决定对含水层部分是否下滤管。 ⑵ 清孔至水净沙清，量取稳定水位。 ⑶ 合理选择抽水设备和测试仪器，正式抽水前应作一次最大水位降低的试抽，其延续时间一般为48小时，试抽后要正确测定静止水位及孔深，通过试抽确定最大可能水位下降值，初步测定涌水量和水位下降的关系。 ⑷ 正式抽水一般进行三次，三次水位降深值最好为抽水前水柱高度的1/6、1/4、1/3，若抽水设备性能达不到上述要求时，也可根据试抽时最大水位降深S来确定，即三次水位降深值分别为1/3S、2/3S、S ⑸ 正式抽水试验，水位稳定后，持续抽水时间为24小时。若为非稳定流抽水试验，其延续时间应符合有关规定。 ⑹ 抽水试验结束后取水样1500ml。停泵后测量恢复水位。 3、其它技术要求 ⑴水位、出水量测量时水位波动允许范围 水泵抽水时 3～5cm 空压机抽水时 10～15cm 出水量波动范围均不宜超过5。 ⑵抽水试验孔每次水位下降开始后，其动水位和出水量的观测时间，应在第5、10、15、20、25、30分钟各测一次，以后每隔30分钟各测一次。 ⑶水温、气温的测量时间，应为每隔4小时各测一次。 ⑷每次抽水试验结束后，抽水试验孔应按停泵后的第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30分钟各测一次恢复水位，以后每隔30分钟各测一次恢复水位，直到接近或达到静止水位。 ⑸抽水过程中应及时绘制水量、水位曲线等综合性图表。当发现曲线反常时应查明原因，及时纠正，必要时重新进行抽水试验。 ⑹抽水试验结束后应封孔。 〔3〕抽水试验应交资料 1、钻探原始记录及日志。 2、水位、出水量记录表；水温、气温记录表。 3、恢复水位记录表。 4、绘制Q、S-t曲线图。 5、绘制S-lgt曲线图。 6、绘制QfS关系曲线图。 7、用二次降深代替三次降深绘制QfS曲线图。 8、绘制qfS关系曲线图。 9、绘制水位恢复曲线图。 10、计算渗透系数及渗透半径；承压含水层计算导水率。 11、钻孔地质剖面及钻孔地质图。 12、抽水试验综合成果表包括各个落程的抽水起迄时间、抽水前钻孔深度、静止水位、各落程的降低水位、抽水持续时间及稳定时间、涌水量及单位涌水量、水位恢复时间、水温及抽水设备（水泵或风、水、测管配置深度、动力、过滤器类型、口径、长度、流量计、水位计）等 13、水质分析成果表。 14、岩土颗粒分析成果表及曲线图。 15、水文地质参数计算。 提水试验 〔1〕提水试验要求 1、提水试验前必须按要求洗井。 2、试验孔包含多个含水层时，需进行分层止水，再分层进行提水试验。 3、提水试验前必须测定静止水位、水温、孔深。 4、必须根据孔内水柱高度，设计提水时稳定降深的次数和深度。 5、做提水试验时，为求单位时间内提水次数的均匀，提出水量大致相等，以使水位、水量相对稳定。 6、提水时稳定降深的控制原则 ⑴提水试验中要进行2～3次降深。 ⑵水位降深应大于0.5米。 ⑶提升提水桶的次数应根据孔内涌水量的大小而定；水大多提，水小少提；原则是提水后孔内水位应保持在动水位附近。动水位测量的允许误差值为0.1米，水量允许误差为10。 7、提水的观测时间，开始时每隔5分钟观测一次，以后每隔30分钟观测一次。同时测量提出的水量。 8、水位稳定的延续时间一般为4～6小时。如果水位、水量不稳定，提水时间应适当延长。 9、提水试验结束后，应立即观测恢复水位，并做好记录。其观测时间间隔与提水试验相同，直到达到或接近静止水位。 10、试验结束后应立即封孔。 〔2〕提水试验应交资料 1、钻探原始记录及日志 2、提水试验记录表。 3、恢复水位记录表。 4、涌水量计算单。 5、渗透系数计算单。 注水试验 〔1〕注水试验要求 1、注水试验的方法固定水头注水是将钻孔中的水位抬高到一定的高度，保持水头不变连续注水。 2、注水前应做好洗孔工作，清除钻孔中的岩粉，测量记录钻孔深度和地下静止水位。 3、注水开始时，注水量应由小到大，连续注入。当动水位升高到设计高度后，应控制注水量，使水头稳定，水量不变。 4、注水开始后，应每隔3、5、10、15分钟观测一次水位、水量，以后每隔30分钟观测一次，至稳定后再延续2至4小时，注水即可结束。 5、注水一般进行三次水位抬高，每次抬高水位最好采用2、4、6米或更大一些，但每次水位差最小不应小于1米。 6、注水过程中稳定耗水量的允许误差为 ＜10。稳定动水位允许误差为5cm。 7、注水停止后，应立即观测钻孔中下降水位，观测时间与注水升高水位相同。当水位下降慢，可30分钟观测一次，以后可延长为1至2小时一次，直到下降达到地下水的静止水位为止。 〔2〕注水试验应交资料 1、钻探原始记录及日志。 2、注水记录表。 3、恢复水位记录表。 4、计算渗透系数。 压水试验 〔1〕、压水试验对钻孔的技术要求 1、压水试验钻孔孔径尽可能保持一致，孔壁必须保持完整，以使栓塞密贴不漏水，必要时可考虑在预计设置栓塞的位置浇注水泥，待水泥凝固后，用旋转岩心钻钻穿水泥浇注孔段。 2、在坚硬地层应用合金钻头钻进，在松软地层中用冲击法钻进；若用钢砂钻进时应使投砂量均匀，且在设置栓塞的孔段不且采用。 3、钻进过程中禁止用泥浆、泥球钻进。如因特殊原因用泥浆钻进时，在压水试验前，应进行洗孔。 4、对试验段以上所遇各层地下水，应进行止水，待含水层封闭后，始可继续钻进。 5、在坚硬岩层中进行压水试验时，一般不在试验段设置过滤器，但在松散地层或破碎带中，为保护试验孔壁，应设置过滤器。 〔2〕压水试验段的确定 1、岩层裂隙带、岩层接触带及断层破碎带地段做压水试验时，试验段长度一般为5m； 2、在隧道高程以上30～50m，以下10～20m的范围内，为岩层裂隙带、岩层接触带及断层破碎带时，试验段长度一般为5m；为完整岩层时，试验段长度为10m。 〔3〕压水试验的步骤和要求 1、清洗钻孔 在一般情况下，岩心完整，没有特殊不良地质现象和软弱夹层，可用高压水流的正循环法冲洗孔壁，待回水澄清无沉渣时，即可停止洗孔。洗孔时间一般不得少于2小时。在松软地层洗孔有困难时，可放过滤器后再进行洗孔。 2、试段隔离 应根据孔径和试段位置，确定栓塞直径和压水管长度。栓塞卡于设计要求的深度后，应采用试验的最大压力进行试验，测定管内外的水位，检查栓塞止水效果，如果有绕塞返水现象，应进行处理。 3、测定地下静止水位 试验前应观测试验孔段的地下水位，以确定压力计零点，观测每10分钟进行一次，当连续三次读数的水位变幅小于1cm/min，观测即可停止。以最后一次测得的水位确定压力计算零点。若各试验段位于同一含水层中时，可统一测定水位。 4、流量的观测 把压力计调整到设计值并保持稳定后，每隔10分钟测读一次流量，当试验成果符合下列标准之一时，此试验工作即可结束。并以最终读数作为计算用的流量，即压入耗水量。 ⑴连续四次读数其最大值与最小值之差小于最小终值的10。 ⑵当流量逐渐减小时，连续四次的读数的数值均小于0.5L/min。 ⑶当流量逐渐增大时，连续四次读数不再有增大的趋势。 〔4〕、应交资料 1、钻探原始记录及钻探日志。 2、地下水静止水位记录表。 3、流量记录表。 4、绘制SfQ曲线。 5、计算单位涌水量。 6、计算渗透系数。 三、配合 测试试验人员应先提出有关钻孔孔径、钻探工艺及施钻等方面的具体要求，在钻探和测试过程中应与钻探人员和甲方现场技术人员密切配合，确保测试试验工作的顺利完成。如有特殊情况，请与现场配合人员商量解决。 四、检查验收 1、现场测试技术人员在进行各项测试、试验前应及时通知甲方，甲方派相关技术人员现场进行配合，并提交现场测试、试验的情况报告，和测试、试验报告一起作为验收是否合格的依据。验收报告作为工程拨款的依据。 7