巖土工程師備考資料：抽水試驗的技術(shù)要求

　　一、抽水試驗的技術(shù)要求

　　(1)抽水孔與觀測孔的布置

　　抽水孔位置應(yīng)根據(jù)試驗的目的，結(jié)合場地水文地質(zhì)條件、地形、地貌條件以及周圍環(huán)境，布置在有代表性地段。

　　觀測孔的布置應(yīng)圍繞主孔，可布置1～2排，首先應(yīng)布置在與地下水流向相垂直的方向上，當(dāng)布置兩排時，另一排應(yīng)布置在平行地下水流向的方向上。參見有關(guān)書籍。觀測孔深度一般要求進(jìn)入抽水試驗段厚度之中，若為非均質(zhì)含水層，觀測孔的深度應(yīng)與抽水孔一致。

　　(2)對水位降深及延續(xù)時間要求

　　巖土工程勘察中抽水試驗穩(wěn)定延續(xù)時間一般為8～24h。

　　抽水試驗一般要求進(jìn)行三個落程，當(dāng)進(jìn)行簡易抽水試驗時可進(jìn)行兩個落程，各個落程的水位降深宜采用下列數(shù)值。

　　S1=1/6H; S2=1/4H; S3=1/3H

　　或按 S3=Smax ; S2=2/3S3 ; S1=1/3S3

　　式中 H-潛水水柱高度(由靜水位至孔底)(m);承壓水層隔水頂板以上水柱高度(m);

　　S1、S2、S3-分別為三個落程的降深值(m)。

　　(3)滲透系數(shù)的計算參見《工程地質(zhì)手冊》(第三版)。

　　(3)壓水試驗

　　在堅硬和半堅硬巖土層中，當(dāng)?shù)叵滤嗟乇砗苌顣r，常用壓水試驗測定巖層的透水性，多用于水庫、水壩工程。

　　1).壓水試驗的方法和類型

　　(1)按試驗段劃分可分為分段壓水試驗、綜合壓水試驗和全孔壓水試驗。

　　(2)按壓力點劃分為一點壓水試驗、三點壓水試驗和多點壓水試驗。

　　(3)按試驗壓力劃分為低壓壓水試驗和高壓壓水試驗。

　　(4)按加壓的動力源劃分為水柱壓水法、自流式壓水法和機(jī)械法壓水試驗。

　　2).壓水試驗的主要參數(shù)

　　(1)壓入水量

　　當(dāng)控制某一設(shè)計壓力值呈穩(wěn)定后，每隔lOmin測讀壓入水量，連續(xù)四次讀數(shù)，最終壓入水量。 (2)壓力階段和壓力值

　　壓水試驗的總壓力是指用于試驗段的實際平均壓力。其單位習(xí)慣上均以水柱高度m計算，其水柱高度系由地下水位算起。

　　(3)試驗段長度

　　試驗段長度可根據(jù)地層的單層厚度、裂隙發(fā)育程度等因素確定，一般為5～10cm，若巖芯完好，可適當(dāng)加長試驗段，但不宜大于10m，可利用專門的活動栓塞分段隔離。

　　3)，壓水試驗成果應(yīng)用及計算 .

　　(1)單位吸水量w

　　單位吸水量是指該試驗每分鐘的壓入水量與段長和壓力乘積之比，其計算式：

　　w=Q/(LP)

　　式中 w —單位吸水量(L/min·m2);

　　Q —鉆孔壓水的穩(wěn)定流量(L/min);

　　L—試驗段長度(m)：

　　P—該試驗段壓水時所加的總壓力(N/cm2)。

　　(2)滲透系數(shù)k

　　當(dāng)試驗段底部距離隔水層的厚度大于試驗段長度時，按下式計算。

　　k=0.527wlg(0.66L/r)

　　式中 k—滲透系數(shù)(m/d);

　　L-試驗段長度(m);

　　r-鉆孔半徑(m);

　　w-單位吸水量(L/min.m2)。

　　當(dāng)試驗段距離隔水層頂板之距離小于試驗段長度時，按下式計算。

　　k=0.527wlg(1.32L/r)

　　二，地下水和土對建筑材料和金屬腐蝕的評價方法

　　《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)第12章給出了地下水和土對建筑材料和金屬腐蝕的評價方法。

　　三，《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)

　　4, 地下水

　　4.1 地下水的勘察要求

　　4.1.1巖土工程勘察應(yīng)根據(jù)工程要求，通過搜集資料和勘察工作，掌握下列水文地質(zhì)條件：

　　1 地下水的類型和賦存狀態(tài);

　　2 主要含水層的分布規(guī)律;

　　3 區(qū)域性氣候資料，如年降水量、蒸發(fā)量及其變化和對地下水位的影響;

　　4 地下水的補給排泄條件、地表水與地下水的補排關(guān)系及其對地下水位的影響;

　　5 勘察時的地下水位、歷史最高地下水位、近3～5年最高地下水位、水位變化趨勢和主要影響因素;

　　6 是否存在對地下水和地表水的污染源及其可能的污染程度。

　　4.1.2 對缺乏常年地下水位監(jiān)測資料的地區(qū)，在高層建筑或重大工程的初步勘察時，宜設(shè)置長期觀測孔，對有關(guān)層位的地下水進(jìn)行長期觀測。

　　4.1.3 對高層建筑或重大工程，當(dāng)水文地質(zhì)條件對地基評價、基礎(chǔ)抗浮和工程降水有重大影響時，宜進(jìn)行專門的水文地質(zhì)勘察。

　　4.1.4 專門的水文地質(zhì)勘察應(yīng)符合下列要求：

　　1 查明含水層和隔水層的埋藏條件，地下水類型、流向、水位及其變化幅度，當(dāng)場地有多層對工程有影響的地下水時，應(yīng)分層量測地下水位，并查明互相之間的補給關(guān)系;

　　2 查明場地地質(zhì)條件對地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響;必要時應(yīng)設(shè)置觀測孔，或在不同深度處埋設(shè)孔隙水壓力計，量測壓力水頭隨深度的變化;

　　3 通過現(xiàn)場試驗，測定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)。

　　4.1.5 水試樣的采取和試驗應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　1 水試樣應(yīng)能代表天然條件下的水質(zhì)情況;

　　2 水試樣的采取和試驗應(yīng)符合本規(guī)范第12章的規(guī)定;

　　3 水試樣應(yīng)及時試驗，清潔水放置時間不宜超過72小時，稍受污染的水不宜超過48小時，受污染的水不宜超過12小時。

　　4.3 地下水作用的評價

　　4.3.1 巖土工程勘察應(yīng)評價地下水的作用和影響，并提出預(yù)防措施的建議。

　　4.3.2 地下水力學(xué)作用的評價包括：

　　1 對基礎(chǔ)、地下結(jié)構(gòu)物和擋土墻，應(yīng)考慮在最不利組合情況下，地下水對結(jié)構(gòu)物的上浮作用，原則上應(yīng)按設(shè)計水位計算浮力;對節(jié)理不發(fā)育的巖石和粘土且有地方經(jīng)驗或?qū)崪y數(shù)據(jù)時，可根據(jù)經(jīng)驗確定;

　　有滲流時，地下水的水頭和作用宜通過滲流計算進(jìn)行分析評價;

　　2 驗算邊坡穩(wěn)定時，應(yīng)考慮地下水及其動水壓力對邊鞋穩(wěn)定的不利影響;

　　3 在地下水位下降的影響范圍內(nèi)，應(yīng)考慮地面沉降及其對工程的影響;當(dāng)?shù)叵滤换厣龝r，應(yīng)考慮可能引起的回彈和附加的浮托力;

　　4 當(dāng)墻背填土為粉砂、粉土或粘性土，驗算支擋結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定時，應(yīng)根據(jù)不同排水條件評價靜水壓力、動水壓力對支擋結(jié)構(gòu)物的作用;

　　5 在有水頭壓差的粉細(xì)砂、粉土地層中，應(yīng)評價產(chǎn)生潛蝕、流砂、涌土、管涌的可能性;

　　6 在地下水位下開挖基坑或地下工程時，應(yīng)根據(jù)巖土的滲透性、地下水補給條件，分析評價降水或隔水措施的可行性及其對基坑穩(wěn)定和鄰近工程的影響。

　　4.3.3 地下水的物理、化學(xué)作用的評價應(yīng)包括下列內(nèi)容：

　　l 對地下水位以下的工程結(jié)構(gòu)，應(yīng)評價地下水對混凝土、金屬材料的腐蝕牲，評價方法按本規(guī)范第12章執(zhí)行;

　　2 對軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖石、殘積土、濕陷性土、膨脹巖土和鹽漬巖土，應(yīng)評價地下水的聚集和散失所產(chǎn)生的軟化、崩解、濕陷、脹縮和潛蝕等有害作用;

　　3 在凍土地區(qū)，應(yīng)評價地下水對土的凍脹和融陷的影響。

　　4.3.4 對地下水采取降低水位措施時，應(yīng)符合下列規(guī)定：

　　1 施工中地下水位應(yīng)保持在基坑底面以下0.5—1.5m;

　　2 降水過程中應(yīng)采取有效措施，防止土顆粒的流失;

　　3 防止深層承壓水引起的突涌，必要時應(yīng)采取措施降低基坑下的承壓水頭。

　　4.3.5 當(dāng)需要進(jìn)行工程降水時，應(yīng)根據(jù)含水層滲透性和降深要求，選用適當(dāng)?shù)慕档退环椒ā．?dāng)幾種方法有互補性時，亦可組合使用。

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