钻孔压水试验测试仪及其在古贤水利枢纽工程中的试验应用

工程地质勘察中进行干深孔的常规性压水试验是长期困扰水利水电钻孔压水试验的技术难题,为解决该问题,自行研制了钻孔压水试验测试仪,并在古贤水利枢纽工程中进行了试验应用,取得了很好的效果。结合工程实践,综合分析了钻孔压水试验测试仪在古贤水利枢纽中的试验应用情况。     

分体式不提钻钻孔压水试验孔口装置的研发与应用

在钻探施工过程中,由于工程要求,必须对钻孔做孔口压水试验,根据钻孔吸水量、压力数据,检验钻孔的漏失及其他情况。传统孔口压水试验使用的孔口装置,必须把孔内钻具提出孔外,严重地影响工程施工进度。分体式不提钻钻孔压水试验孔口装置的研发,可在不提钻的情况下完成孔口压水试验作业,大幅度缩短施工工期,减轻工人的劳动强度,减少安全事故的发生,对钻探工程施工具有一定的经济价值和现实意义。本文详细介绍了研制的分体式不提钻钻孔压水试验孔口装置的结构、工作原理及使用方法,并与传统孔口压水装置进行了试验对比,验证了分体式不提钻孔口压水试验孔口装置工作的可靠性及优势。     

某水工隧洞裂隙岩体高水头作用下的渗透性试验研究

结合某抽水蓄能电站高压引水隧洞裂隙岩体的高压压水试验、常规压水试验和室内试验,分析了裂隙岩体在高水头条件下渗透流量与压力关系所反映的岩体渗透特性变化规律;在定量计算基础上探讨了裂隙岩体渗透系数与压力的相互关系。通过对比高压压水试验、常规压水试验和室内试验得到的渗透系数,分析了环境应力状态和压力变化对渗透系数取值影响的原因。研究结果表明,高水头作用下裂隙岩体的渗透系数明显大于低水压条件下的渗透系数,室内试验渗透系数因应力解除影响而大于原位压水试验渗透系数值。     

水利水电工程钻探绳索取心钻进中压水试验研究

在水利水电钻探中要充分发挥绳索取心钻进的优势,压水试验和绳索取心的有机结合是必须解决的重要问题,分析对比了全孔钻进双栓塞压水试验方案和不提大钻压水试验方案的优缺点,得出不提大钻压水试验方案能够很好的解决绳索取心应用到水利水电钻探中的适应性问题。     

压水试验在岩溶路基注浆效果评价中的应用研究

文章介绍了已有的岩溶路基注浆效果检测方法，在此基础上分析压水试验定量评价岩溶路基注浆效果的可行性，并以黔张常铁路岩溶路基注浆代表性压水试验段为例，采用4种合格标准对路基注浆效果进行分析，以弥补目前使用的合格标准存在的不足。在多次优化试验的基础上，制定了新的压水试验定量评价注浆效果判定标准，总结出压水试验工艺参数，采用单点法压水试验，注浆前后压水试验数量分别不小于5%和4%，试验压力在0.05~0.25 MPa，试验长度为3~6 m，压水时间为5~10 min?次-1。经多次、多段其他检测试验验证其工艺参数和评价标准的结果表明，该方法是一种适合的、可靠的定量评价岩溶路基注浆效果的方法。      

基于高压压水试验的岩体透水率变化研究

在水利水电等地下工程的常规压水试验中,一般以1Lu（吕荣值）作为防渗灌浆结束的标准。近年来,随着科学技术水平的不断提高,我国的高水头抽水蓄能电站得到了迅速发展,也进行了相应的高压压水试验。对于高水头的水电工程,现场高压压水试验结果和常规压水试验结果对比发现,对于同一试验段,高压压水试验计算的岩体透水率反而比常规压水试验计算的透水率小,由此计算的岩体渗透系数也偏小,但在高压水作用下岩体渗透性会不同程度地增加。如果岩体透水率还用《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）中的公式计算,则由于压力的增加计算的Lu变小,防渗的标准会相应提高。针对规范中岩体透水率的适用性问题,提出了基于高压压水试验的高压单位吸水量的概念,即在直径75mm、试段长度约5m的孔内高压压水试验中,围岩在设计水头（2MPa）作用下,单位长度上的压入流量,用DK表示,单位为Lmin-1m-1。基于这一概念,应用数值模型计算了岩体试段的压入量,通过与某抽水蓄能电站高压压水试验的实际岩体试段的压入量进行的对比,获得了最大压力为4MPa时,岩体注浆结束标准为2DK（0.5Lu）。因此,对于不同的高水头水电工程,隧洞注浆结束标准（高压单位吸水量）要根据设计水头进行调整,而不能以常水头那样始终以1Lu作为防渗结束标准。     

使用双塞阻塞器进行压水试验的经验介绍

(一)情况介绍压水试验是探求裂隙岩层渗透性的重要方法之一。依分段的方法来看,压水试验可分:一、钻一段,压一段(如图1)。二、一次钻到底,从下至上逐段压水(如图2)。但是这两种压水方法在实际操作中均有一定的缺陷。如采用第一种方法,在做压水试验时,钻机必须暂时停止工作,在一旁     

水压式双栓塞止水压水技术的研究与实践

国内工程钻孔压水多结合造孔采用单栓塞止水,按0.3、0.6和1.0MPa3个压力点5个压力阶段进行试验,我们称其为常规压水试验。目前,进行勘测设计和施工的高坝高水头电站、抽水蓄能电站已有多座,查明岩体在实际水头作用下的透水率和渗透特性是工程设计的一项重要工作。因为一些低压力下不渗透的岩层在高压下可能渗透甚至会产生水力劈裂,常规压水试验结果已不能完全满足工程设计的需要。为此,我们研制了水压式双栓塞止水压水技术。实践证明,该技术具有止水效果好、操作简单、可在终孔后连续进行试验等优点。本文给出了使用该技术进行的常规压水、高压压水和水力劈裂三个方面的试验资料,简单分析了这些试验资料在工程设计中的作用和意义。     

高压压水试验在某抽水蓄能电站中的应用

简述了高压压水试验方法及其在某抽水蓄能电站中的应用结果,并结合该孔中的水压致裂法地应力试验测试结果进行了分析,高压压水试验的成果与该孔水压致裂法地应力测试结果得到了相互验证。     

地下水位位于压水试验段中间时水柱压力计算的商榷

一、在水工建设的工程地质勘察中,压水试验是测定裂隙性岩层渗透性质的重要方法之一。在压水试验过程中,地下水位位于试验段中间是每个钻孔经常遇到的情况。我们认为地下水位处于试验段中间时水柱压力的计算在已往一些文献和规范里(参阅1957年第8期水文地质工程地质月刊“钻孔压水试验”和地质部水文地质工程地质局及水文地质工程地质研究所编“钻孔压水试验操作要求”1957年11月地质出版社出     

压水试验钻孔的洗孔方法

在实践工作中,每个压水试验工作人员都体会到压水试验很容易造成返工。根据经验证明,在颇大的程度上是由于钻孔清洗不净,洗孔方法不良所造成的。为了保证压水试验的质量,和节省时间,正确研究和解决洗孔问题有着重要的意义。     

压水试验钻具

压水试验钻具新疆地矿局第九地质队周作信为适应地质市场经常承揽水库坝基勘察任务的需要，设计了一种简单的压水试验钻具，其结构简单，加工容易，使用方便，适用于自上而下分段进行压水试验的钻孔．结构示意见附图。其注意事项如下。（１）将该钻具下到孔底，对钻杆进行...     

单管压水时水头损失的直接测定法——压力传感器的研制和有关问题的探讨

钻孔压水试验在水利水电勘测工作中占有十分重要的地位,通过压水试验,可以了解水工建筑物地基岩石的完整性以及水工建筑物地基与库、坝区渗漏地段岩体的相对透水性,为防渗和地基处理提供基础资料。从工作量上来看压水试验几乎占整个钻探工作量的三分之一左右,大大影响整个勘探的时间与投资。我国水利水电系统在进行工程地质勘探中采用的压水试验方法及工具,基本上是苏联40年代的方法及工     

坝基岩体岩心.纵波指标与单位吸水量的相关性分析

本文以数理统计的方法,对一些水电工程坝基岩体岩心、纵波指标与单位吸水量之间进行相关性分析。根据所建立之关系式,达到检查压水试验成果的正确与否,并通过已知参数指标,预测未作压水试验孔段内单位吸水量的近似值,从而达到减少压水试验孔段,节约工程地质勘探费用的目的。     

高压压水试验在深钻孔中的应用

常规压水试验一般按三级压力、五个阶段进行。三级压力一般分别为0.3,0.6,1 MPa。但对于水库大坝、深埋地下工程等水头很高的工程而言,常规压水试验结果不能反映实际水头压力作用下岩体的渗透特性。试验在某花岗岩地区500 m深孔中进行,因此选定压力阶段为2,4,6 MPa。试验段长度取为6.5 m,钻孔中共取21个典型区段进行高压压水试验,试验结果表明,高压压水试验能很好地反映岩体透水性的变化规律。该地区属低渗透岩体,因此在该地下工程灌浆处理裂隙岩体时最小灌浆压力值应不小于5 MPa。     

基于钻孔高压压水试验非线性流模拟计算错动带渗透参数

高坝大库建设过程中,往往需要确定工程区附近岩土体在高水头作用下的渗透参数,钻孔高压压水试验是其中最常用的方法之一。与其他试验相比,高压压水试验具有很高的水头和渗流速度,很容易出现非线性渗流,这种情况下达西流公式不再适用,因此,亟需一种基于钻孔高压压水试验确定非线性参数的求解方法。本文建立了钻孔高压压水试验的非线性流数学模型,采用有限差分的方法,得到了阶梯水头变化情况下非线性流数学模型的数值解,并验证了该数值解的准确性。在此基础上讨论了非线性参数对水头和流速的影响,结合白鹤滩水电站玄武岩错动带现场高压压水试验,进一步验证了该方法的可靠性。结果表明,当非线性参数k和径向距离r保持不变时,非线性参数β越大则试验过程中的水头h和流速v都越小;当非线性参数β和径向距离r保持不变时,非线性参数k越大则试验过程中的水头h越小、流速v越大;且较大的β和k均会使得高压压水试验能更快地趋于稳定状态。如果仍按照达西流公式进行计算,将会高估透水介质中的水头,进而高估玄武岩错动带结构面抵抗渗透破坏的能力,最终对工程稳定性产生不利影响。在白鹤滩水电站进行的钻孔高压压水试验过程中地下水发生了非线性运动,求得C₂错动带的非线性参数β=1.62 min ·m-1,k=9.60×10-3m ·min-1,该方法对于现场确定错动带非线性参数有较好的适用性。     

绳索取心用止水栓塞的研究与应用

研究与应用了绳索取心专用钻孔压水试验止水栓塞,解决了水利水电工程勘探中应用绳索取心钻进后不提大钻进行钻孔压水试验的难题,提高了钻进效率。介绍了该绳索取心专用止水栓塞的材料、膨胀介质、结构设计及其应用情况。     

多种高压压水测试方法在某抽水蓄能电站的应用研究

常规的岩体裂隙渗透性测试方法无法满足抽水蓄能电站工程设计的需要,为研究在高水头压力下岩体裂隙的透水特性,针对某抽水蓄能电站不同工程利用部位的岩体承载特性,进行了不同方法的高压压水测试,分别为变压力长时程高压压水、四循环高压压水、多阶段高压压水及逐级加压至岩体裂隙张开试验。这些试验方法的应用,不仅真实反映了该电站裂隙岩体在不同加压载荷下的渗透特性,而且可以评价岩体的各类结构面抵御水头压力的能力,为工程设计提供合理的依据。     

平面应变条件下水泥土强度特性试验研究

通过水泥土平面应变试验和三轴压缩固结排水试验（CD试验）,对水泥土力学特性进行研究,讨论两种试验条件下水泥土的应力-应变曲线变化特点和强度特性。试验结果表明,水泥土的应力-应变曲线为软化型,软化程度与围压有关,平面应变条件下水泥土软化明显;CD试验和平面应变试验的强度破坏线均为直线,可用摩尔-库仑强度准则来描述;两种试验条件下的残余强度均随围压的增加呈线性增大,其中平面应变试验残余强度高于CD试验,残余强度与峰值强度的比值随围压的增大而增大,增大速率减小;平面应变条件下,水泥土的破坏强度约为三轴CD试验的1.4～1.6倍。从微观结构和能量守恒原理解释了CD试验和平面应变试验水泥土软化成因,认为水泥水化物等凝胶材料是水泥土软化的主要因素,且中主应力的存在使水泥土软化更加明显     

多种高压压水测试方法在某抽水蓄能电站的应用研究

常规的岩体裂隙渗透性测试方法无法满足抽水蓄能电站工程设计的需要,为研究在高水头压力下岩体裂隙的透水特性,针对某抽水蓄能电站不同工程利用部位的岩体承载特性,进行了不同方法的高压压水测试,分别为变压力长时程高压压水、四循环高压压水、多阶段高压压水及逐级加压至岩体裂隙张开试验。这些试验方法的应用,不仅真实反映了该电站裂隙岩体在不同加压载荷下的渗透特性,而且可以评价岩体的各类结构面抵御水头压力的能力,为工程设计提供合理的依据。