学文网摘 要：对水利水电工程中高压深孔钻孔压水试验的实际应用进行了分析。
关键词：高压深孔压水试验；岩体透水性；裂隙溶蚀
Water pressure test in the deep borehole
Wang Chunyong
(Investigation branch of the Shaanxi Province Water Conservancy and Electric Power Survey and Design Institute, Xianyang, Shaanxi 712000)
Abstract: The practical application of high pressure deep hole drilling water pressure test in the Water Resources and Hydropower Engineering.
Key words: high-pressure deep-hole water pressure test; rock permeability; fissure corrosion
1.引言
钻孔压水试验的主要任务是测定岩体的透水性，为评价岩体的渗透特性和设计渗控措施提供基本资料。
现行行业标准《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003规定的水利水电钻孔压水试验方法中，流量数据观测采用流量表，压力数据观测采用压力表。流量表和压力表均布置在孔外，试验压力的得出需综合考虑试验条件并经过计算，才能得出其数值。而压水规范规定，采用三级压力五个阶段的压水试验，即三级全压力分别按0.3MPa、0.6MPa和1.0MPa控制。
而工程实际情况，严格按照规范规定来做往往不适用。某工程中钻孔压水试验条件为：
（1）钻孔深度大，具有几百米水头，属深孔压水；
（2）地下水位藏较深，试验段大部分为干深孔条件；
为此针对某工程实际情况，调整现场钻孔压水试验技术原则要求（未涉及的内容仍然按照规程SL31-2003要求执行）如下：
当岩体相对完整无大量漏水现象时：
（1）孔深100m之内，由于其试验条件基本符合《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003条件，基本可以按照吕荣压水试验方法实施，压力控制采用表压控制进行，分别按0.3 MPa、0.6 MPa和1.0 MPa，按全水头计算吕荣值。
（2）孔深在100~200m，水文地质试验条件已超出《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003规定压水试验方法应用条件，但实际试验段压力差值相对较小，此段可以模糊地认为比较贴近压水试验方法应用条件，现场实施时还以规范要求进行，即压力控制以表压测值调节试验过程。压力控制采用表压控制进行，分别为0.1MPa、0.3MPa和0.6MPa，计算时按全水头计算吕荣值。
（3）孔深大于200m，试验条件已严重超出《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003规定压水试验方法应用条件，且孔内净水头已大于2MPa，因此建议采用单点简易法进行，即给定压水试验压力为固定值，然后在此条件下观察岩体吸水量。结合某工程中最大水头约为220m，按表压0.1Mpa实施压水试验，以全水头值计算吕荣值。
当岩体完整性差且有较大漏水现象时：
以现有供水设施满负荷向孔内供水，基本按常水头进行注水试验。
（1）当漏量较大，无法保证常水头进行注水试验时，只观测最终最大流量，估算单米渗透量。
（2）当现有供水设施满负荷向孔内供水，可以进行常水头注水试验时，近视认为上部岩体为非透水层，然后观测稳定水头下稳定流量，稳定标准参考《水利水电工程注水试验规程》SL345-2007中相应条款，并估算其渗透系数。
（3）在漏水量较大时，钻进要封孔，以尽可能按5m长度进行试验，在无法保证标准试段长度（5m）时，按实际进尺长度进行，但不应小于2m。
2.压水试验及结果
以某工程深350m的钻孔为例，进行说明。
钻孔开孔直径130mm，终孔直径91mm，钻孔所在区域为低山丘陵区，海拔590~932m，岩性为巨厚层灰岩及厚层生物灰岩。钻孔共进行了67段压水试验，其中0~100m是严格按照SL31-2003中规定的压水试验方法，200~350m采用本文所述方法。所得压水试验结果如表1。
通过统计分析200m以上压水试验，曲线类型A(层流)型、B(紊流)型、C(扩张)型、D(冲蚀)、型E(充填)型都有，但主要是A(层流)型，39段压水试验中有25段为A(层流)型，占64.1%。200m以下38段压水试验因采用单点简易法进行试验，未进行P-Q曲线类型分析。本钻孔未进行注水试验。
3.试验结果分析
根据试验结果，分析裂隙岩体透水率随深度的变化规律可知，透水率随深度的增加有明显的降低趋势，这主要是因为地应力是随着深度的增加而增大，导致了裂隙张开度的减小，透水率会随之降低。个别试验段随深度的增加透水率反而增大，这是由于工程区处于碳酸盐岩地区，透水率的增大于裂隙的溶蚀程度有关。0~200m段压水试验P-Q曲线类型A(层流)型占64.1%，说明在试验过程中裂隙状态没有发生变化。本钻孔压水试验很好的反映了工程区裂隙岩体的渗流状况。
4.结论
通过对本钻孔压水试验的分析，并与严格按照SL31-2003规定的钻孔压水试验方法所得出的结果比较，得出以下结论：
（1）采用本钻孔压水试验方法所得出的压水试验Lu值能真实反映岩体透水性的变化规律。
（2）采用本钻孔压水试验方法能真实的测出工程区岩体的透水率，为工程设计、施工提供可靠数据。
参考文献
[1] SL31-2003，水利水电工程钻孔压水试验规程
[2] SL345-2007，水利水电工程注水试验规程
[3] 殷黎明、杨春和、罗超文等. 高压压水试验在深钻孔中的应用. 岩土力学, 2005, 第26卷(第十期): 1692－1694.
注：文章内所有公式及***表请以PDF形式查看。
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