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4.3 水文地质试验


4.3.1 水文地质参数的现场测试方法应根据含水层分布、土层渗透性、工程特点及设计要求进行选择,对工程影响范围内多层含水层应分层进行水文地质参数测试。

(Ⅰ)抽水试验
4.3.2 抽水试验方法选择应符合下列规定:
    1 抽水试验方法可按表4.3.2选择。
表4.3.2 抽水试验方法和应用范围
    2 简易抽水或单孔抽水试验可采用提水试验方法或稳定流抽水试验方法。
    3 多孔抽水试验可采用非稳定流或稳定流抽水试验方法。
4.3.3 稳定流抽水试验应符合下列规定:
    1 抽水试验应进行3次降深,每次降水深度宜为最大降水深度的1/3;
    2 稳定延续时间宜为8h~24h;
    3 动水位和出水量观测,宜在抽水开始后的5min、10min、15min、20min、25min、30min各测一次,其后宜每隔30min或60min测一次;水温、气温宜每隔2h~4h同步量测一次;
    4 抽水停止后应进行恢复水位观测,观测时间间隔同动水位观测时间。
4.3.4 非稳定流抽水试验应符合下列规定:
    1 采用定流量时,流量变化幅度不宜大于3%;采用定降深抽水时,水位变化幅度不宜超过1%。
    2 抽水试验的延续时间可根据含水层的导水性、储水能力、观测孔的数量及距抽水孔(井)的距离,结合所采用的非稳定流计算方法和实际需要来确定,并符合下列规定:
        1)承压水应根据水位下降值与时间对数[s—lgt]关系曲线确定,潜水应根据含水层变化平方差与时间对数[Δh2—lgt]关系曲线确定;
        2)当曲线呈直线状,延续时间在lgt轴上的投影数值不应少于两个对数周期;
        3)当曲线有拐点时,宜延续时间至拐点后出现水平线的最初时刻。
    3 试验时应观测出水量和动水位,观测时间宜在抽水开始后的第(1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30、40、50、60、80、100、120)min各观测一次,以后每隔30min观测一次,直至结束。
    4 抽水停止后应进行恢复水位观测,观测时间间隔同抽水试验。

(Ⅱ)注水试验
4.3.5 注水试验可根据不同试验方法的适用条件按表4.3.5选择。
表4.3.5 注水试验方法的适用条件
4.3.6 注水试验的钻孔和试验段隔离应符合下列规定:
    1 注水试验应采用套管护壁,清水钻进,钻孔直径不宜小于91mm;
    2 钻孔到达预定的试验深度后,清理孔内残土;孔底沉淀物厚度不应大于50mm;
    3 试验段宜位于同一地层,土层试验段长度宜为1.5m,最长不应大于5m;
    4 对孔底进水的试验段应采用套管塞隔离;对孔底和孔壁同时进水的试验段应采用栓塞隔离,当可能产生孔壁坍塌时,应采用花管护壁。
4.3.7 钻孔常水头注水试验应符合下列规定:
    1 试验段隔离后,应向管内注入清水,调节注水流量,使管中水位高出地下水位一定高度并保持稳定,同时应测定试验水头值;
    2 应保持试验水头不变,观测注入流量,开始 5 次流量观测应为每5min一次,以后应为每 20min一次并至少观测两次,同时绘制Q-t曲线;
    3 当最终的测读流量与最后2h的平均流量之差不大于 10%时,即可结束试验。
4.3.8 钻孔降水头注水试验应符合下列规定:
    1 钻孔降水头注水试验宜用于饱和的弱透水土层;
    2 试验段隔离后,应向套管内注入清水,管中水位高出地下水位一定高度后,应停止注水,并开始计时观测水位下降;
    3 水位观测开始5次应为每5min一次,然后3次应为每10min一次,其后可按30min间隔进行;
    4 当试验水头下降到初始试验水头的0.3倍或连续观测10次以上且观测点水头比与时间关系呈直线时,可结束试验;
    5 试验完成后应绘制t—ln(Ht/H0)曲线。
4.3.9 双环法试坑注水试验应符合下列规定:
    1 在选定的试验位置,挖圆形或方形试验坑至预定深度,直径或边长不应小于500mm,底部修平,且不得扰动试验土层结构;
    2 将直径分别为250mm和500mm的两个铁环按同心圆状压入试验坑底,压入深度宜为50mm~80mm,压入过程中不得扰动试验土层结构;
    3 在内环及内、外环之间环底铺上厚20mm~30mm的粒径为5mm~10mm 的细砾缓冲层;
    4 用两个流量瓶同时向内环和内、外环之间注水,水深均应为100mm。注水过程中流量瓶通气孔管口距坑底应保持100mm不变;
    5 注入流量观测开始5次观测时间间隔应为5min,以后观测时间间隔应为30min并至少观测两次;
    6 当连续两次观测的内环注入流量之差不大于10%时,可结束试验,并应取最后一次内环注入流量作为计算值。
条文说明
4.3.1 本条是对水文地质试验的基本要求,试验方法包括抽水试验、注水试验。
4.3.2 本次修订强调了抽水试验方法的选择。根据场地水文地质条件和勘察目的选择适宜的试验方法,以保证求取的水文地质参数符合实际。目前抽水试验方法的叫法很不一致,本规范根据地下水控制工程勘察的目的,将抽水试验主要分为:简易抽水、单孔抽水、多孔抽水。
    单孔抽水试验仅在一个试验孔中抽水,用以确定出水量与水位降深的关系,初步测定含水层渗透系数。多孔抽水试验在一个主孔内抽水,在其周围设置若干个观测孔观测地下水位,通过多孔抽水试验可以求得较为确切的水文地质参数和含水层不同方向的渗透性能及边界条件。
    当含水层岩性为粉砂、粉土、黏性土等弱透水层,且含水层厚度不大,单孔抽水试验也可采用提水试验方式进行。
4.3.3 本条为稳定流抽水试验要求。
    1 稳定流抽水试验的三次降深,通常松散含水层由小到大,逐渐增大,基岩含水层由大到小。
    2 抽水试验的稳定时间,各标准差异较大,本规范给出范围值,使用时根据情况由工程师掌握。如仅考虑渗透性,一般的做法是渗透性小的地层取大值,渗透性大的地层取取小值。抽水试验的稳定标准,是指在一定时间段内,抽水量的波动值不超过正常流量的5%,抽水孔水位波动值不超过水位降低值的1%,观测孔水位波动值不超过2cm~3cm。稳定延续时间是指某一降深下,相应的流量和动水位趋于稳定后的延续时间。
4.3.4 本条为非稳定流抽水试验要求。
4.3.5~4.3.9 注水试验有在试坑或钻孔中进行两种方式,当试验深度较大时多采用钻孔法。注水井与抽水井地下水流向相反,地下水运动为发散的径向流,若对水文地质参数进行粗略估算时,把水位降深换成水位升高,可适用于注水井。

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建筑与市政工程地下水控制技术规范 JGJ111-2016
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