辽宁省地方标准 一「、注水试验规程 Specification for injection test DB21/TI564. 10 -2007 主编单位:辽宁有色勘察研究院 批准部门:辽宁省建设厅 施行日期: 2008年01月12日 2007沈阳 1总则 1. 0.1 为了统→测定包气带松散岩土掺透性的试验方法， 提高试验成果的质量，为工程设计和施工提供可靠的参数，特制 订本规程 O 1. O. 2 注水试验方法可用于评价岩士渗透性，分为试坑法 (包括单环注水法和双环白流注水法)、钻孔法(包括钻孔阵本 头法和钻孔常水头法)。试坑法一般在地下水位埋探大于 5m时 较为适宜:钻孔阵水头法，选用于地下水位上、下各类土层;钻 孔常水头法，适用于地下水位以下强渗透士层 O 1. 0.3 岩土渗透性注水试验，除应符合本规程外，尚应符 合有关现行国家标准的规定。 2.1.1 渗透系数2 术语、符号 2.1 术语 反映岩土渗透性能的指标，物理意义为当水力坡度为 1时的 地下水流速 O 2.1.2 单环注水试验 通过高 20cm、直径 30-50cm的铁环进行的注水试验。适用 于测定毛细管作用不大的砂士层。 2.1.3 观环白流注水试斡 通过直径分别为 25cm租50cm、高为 20cm的两个铁环进行 的注水试验。双环法适用于粘性土和粉土层。 2.1.4 缓冲层 试坑底铺一定厚度的小砾石层。 2.1.5 钻孔降水头注水试瞌 钻孔中水头随时间逐渐消散的注水试验。采用捕后时间和掺 .268 . 透方式，按达西走律确定试验士层的水平向、垂直向和平均有效 的渗透系数。适用于地 F水位上、下各类土层。 2.1.6 钻孔常点头注水试就 钻孔中水头固定的注水试验。适用于地下水位以 f~.虽渗透性 土层。 2.1.7 滞后时间 钻孔中注满水后，出现韧始水头并以初始流量进行渗透，随时 间水头 H逐渐消散，当水头 H消散为零时所甫的时间〔 。稳定疏量 k 渗透系数 F一渗透面积 t、t1， t2一观测时间 Fo←内环面积2.2 符号 Z、Z]、Z2水头高或水位探度 Ha-试验土中的毛细压力 S一渗透深度 H一一水头高度 HQ 初始水头高度 111、H2一分别为观测时间 t)、 t2时的水头高度 A-注水管内径截面积 q。一初始流量 T一滞后时间 q一稳定流量 Hc 固定水头高度 l一注人水量 kh一水平向渗透系数 k.一垂直向渗透系数 km一平均有效渗透系数 . 269 . D一注水管内径 L一试验段或试验土柱长度 K~一套管内土柱洁、料垂直渗透系数 m一传导比 η一垂直向传导比 Sr一试验土层最终饱和度 n一试验土层孔隙度 Fι一试验段与注水管的形状系数 3 仪器设备 3.1 试坑注水试验设备 3.1.1 唯环注水法的试验设备主要有高 20cm、直在 30- 50cm的铁路 l个，流量水桶 2个以及量杯、胶皮管和计时钟表等。 3.1. 2 双环自流注水法的试验设备主要有直径分别为 25cm 和50cm、高为 20cm的铁环各 1个，流量瓶(容量为乱，并带 有刻度的玻璃瓶) 2个及放置流量瓶的支架、计时钟表等。 3.2 钻孔注水试验设备 3.2.1 钻孔降水头注水试验的主要设备有钻机、机具、套 管(φ108 -146mm) 、计时钟表、水位计和加重布卷尺等。 3.2.2 钻孔常水头注水试验的主要设备有钻机、机具、套 管(φ108-146mm) ，计时钟表，水表或流量箱。 4 操作方法 4.1 单环注水法 4.1.1 试验准备工作 l 在拟定的试验位置上，挖一个方形或圆形试坑至预定深 . 270 . 度，在坑的底部再挖一个注水试坑，深度 15-20cm时，坑底应 修平，并确保土层的原状结构; 2 放入铁环，使其与试坑底紧密接触，在其外部用粘土填 实，确保四周不漏水 2 3 在坑底铺厚度为 2-3cm的小砾石作为缓冲层; 4 将流量桶水平放置在注水试坑边，接上胶管，将钳夹夹 于胶管下部，然后向流量桶注满清水。 4.1.2 操作方法 1 松开钳夹，向试坑内注水，待坑内水头高度达到lO cm 时. ì式验即正式开始，记录时间和流入桶内的水量 P 2试验时必须保持lO cm水头，其波动幅度不得大于± O.5cm; 3 试验开始后，按 5min、lOmin、15mìn 、20min 、30min的 时间间隔测记渗水量，以后每隔 30min测记 1次，直至试验终 止，记录格式应符合附录 A的规定: 4 每次观测流量。的精度应读到 O.lL; 5 试验过程中，随时绘制流量 Q与时间 t的关系曲线，当 每隔30min观测 1次的流量与最后到内平均流量之差不大于 10%时，即可视为稳定，结束试验。 4.2 双环白流注水法 4.2.1 流量瓶的安装:将瓶中装满清水，用带两个孔的胶 塞塞住，孔中插入 2根细玻璃管(管端切成斜口) ，短的供水 用，长的进气用(图 4.2.1) 。 4.2.2 试验准备工作: 1 在拟定的试验位置上，挖一试坑至预定深度; 2 将两个铁环，按同心圆压人坑底，深约 5-8巾，并确保 试验土层的原状结构; 3 在内环及肉、外环之间铺上 2-3cm的小啄石，作为缓 冲层; . 271 . 圈4.2.1 双环注水试验设备安装及工作示意圄 4 水头高度保持 lOcm，安装瓶架; 5 在距试坑约 3-4m处打一个比坑底探 3-4m的钻孔，并 每20cm取扰动试样·件，测定天然含水量。 4.2.3 试验方法 1 向内环及内、外环之间同时注人 10阮c惆J 上流量瓶，使其自动供水。开始自动供水后，当保持lO cm的常 水头时，试验正式开始。 试验时将两个流量瓶分别倒放在内环及内、外环之间的水面 t，其中通气的细璇璃管口离试坑底lO cm，使它刚好沉入水面 之F;给水玻璃管插入水面以下 2-3cm，注入的水量则由瓶上 的刻度读得。 2 在整个试验过程中必须使内环和内、外环之间的水头高 度保持-玫。 3 试验正式开始以后，按 5min、lOmin、15min 、20min 、 30min的时间间隔测记棒水量，以后每隔 30min测记 1次，直至 试验终止，记录格式应符合附录 B的规定。 4 试验过程中，应随时绘制流量 Q与时间 s的关系曲线。 当符合 4.l. 2中5条时，即可视为稳定，再延续 4h试验即可结 .272 . 束。 5 试验结束后，立即掏出环内积水，在试坑中心打一个深 3 ~4m的钻孔，并每隔 20cm取扰动士试样一件，测定试验后士 的含水量。 4.3 钻孔降水头注水试验 4.3.1 试验准备工作 l 注水试验应采取有效的止水措施，确保套管 F部与孔壁 之间不漏 Jj(，以保证所得渗透系数的准确性。止水方法一般有栓 塞止水法、粘士 J1:水法及气囊止水法等，有成功经验时也可采取 其他方法止水。 2 用钻机钻孔，按预定探度下套管，如遇地下水时应采用 清水钻进，孔底沉淀物不得大于 5cm。为防止试验土层被扰动， 应在于 L底填15cm厚的砾石垫层。 4.3.2 试验方法 l 向套管内注入清水，使管中水位高出地下水位→定高度 或至套管顶面，试验正式开始，记录注水时间和水头高度。 2 管中水头 F降值的观测时间，按 30日间隔测 5min ，1min 间隔测 10min。然后按水头 F降速度决定，一般可按 5-lOmin 间隔进行。总观测时间不少于 lh，对于较强的透水土层，观测 时间间隔和总观测时间可适当缩短。记录格式应符合附录 D的 规定。 3 试验过程中，随时在半对数纸上绘制水头比(去)与时 间(t)的关系图。当观测点在图上有明显的线性关系时，说明 试验正确;如不呈线性关系，说明试验有误，应重新注水并进行 观测。 4 当试验士层为弱透水层，观测点有 10个以上皆在直线上 H 时，可采用将该直线外延与瓦 =0.37横线相交的办法来确定滞 .273 • 后时间，不必观测很长时间，即可停止试验。 4.4 钻孔常水头注水试验 4.4.1 试验准备工作与铀孔降水头注水试验 4.3. 1相同。 4.4.2 试验方法 1 用带水表的注水管或流量箱连续向套管内注入清水，使 管中水位高于地下水位一定高度或至管口保持固定，测出高出地 下水位的固定水头矶，并记录时间和水表(或流量箱)读数， 正式开始试验。 2 试验时必须保持固定水头 Hc不变，其波动幅度不得大 于1.Ocm 。 3 先按 1min间隔测 5min，再按 5min间隔测到 30min，以 后每隔 30min测1次，直到最后两个 h平均流量之差不大于 10% 时，视为流量稳定，终止观测。记录格式应符合附录 D的规定。 试验过程随时绘制流量 q与时间 t的关系曲线。 5 资料整理 5.1 试坑注水试验 5.1.1 单环注水法资料整理 1 检查原始记录，并绘制 Q=f(t)曲线图。 2 根据试验结果，按下式 (5.1.1)计算渗透系数: k =手 式中 k一渗透系数( crr山nin); Q →稳定流量 (cm3/min); F一渗透面积，即试坑的底面积 (cm2)。(5.l.1) 3 除计算渗透系数 k外，尚应绘制注水试验综合成果表。 5.1.2 双环自流注水法资料整理 .274.