簡(jiǎn)述青島某地區(qū)鉆孔壓水試驗(yàn)在工程勘察中的應(yīng)用

[摘要]鉆孔壓水試驗(yàn)是一種在鉆孔內(nèi)進(jìn)行的巖石原位滲透試驗(yàn)，其主要任務(wù)是測(cè)定巖體的透水性，為評(píng)價(jià)巖體的滲透特性和設(shè)計(jì)防滲措施提供基本資料。本次壓水試驗(yàn)的地層以巖石的強(qiáng)風(fēng)化為主，布置鉆孔3個(gè)，中等風(fēng)化及微風(fēng)化巖石中各布置鉆孔1個(gè)。

[關(guān)鍵詞]鉆孔壓水；試驗(yàn)方法 文章編號(hào)：2095-4085（2016）01-0035-02

本次壓水試驗(yàn)的地層以巖石的強(qiáng)風(fēng)化為主，布置鉆孔3個(gè)，中等風(fēng)化及微風(fēng)化巖石中各布置鉆孔1個(gè)。

1 項(xiàng)目概括

青島某場(chǎng)區(qū)，擬建物為56層超高層辦公樓，5層地下車庫(kù)。場(chǎng)區(qū)地貌單元類型為剝蝕斜坡，基坑開挖深度約20～30米，揭露地層主要為填土、花崗巖的強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化、微風(fēng)化為主，地下水類型主要以基巖裂隙水為主。

2 試驗(yàn)的目的及試驗(yàn)的要求

考慮到場(chǎng)區(qū)臨近基坑目前已開挖且進(jìn)行了噴錨支護(hù)，受其開挖影響，場(chǎng)區(qū)地下水已發(fā)生變化，根據(jù)地層顯示場(chǎng)區(qū)基坑多以巖石的強(qiáng)風(fēng)化、微風(fēng)化為主，抽水試驗(yàn)已無(wú)法滿足勘察需求。為了更加準(zhǔn)確的提供巖石的滲透系數(shù)，決定對(duì)巖石部分采用壓水試驗(yàn)。

其目的是用不同的壓力向試段內(nèi)送水測(cè)定其相應(yīng)的流量值并據(jù)此計(jì)算巖體的透水率。

其要求：壓水試驗(yàn)鉆孔采用金剛石或合金鉆進(jìn)，鉆進(jìn)時(shí)采用清水，壓水前要用高壓水將鉆孔沖洗干凈。

3 儀器及主要設(shè)備

鉆孔壓水試驗(yàn)設(shè)備主要由壓水系統(tǒng)，量測(cè)系統(tǒng)和止水系統(tǒng)三部分組成。

壓水系統(tǒng)包括水箱、水位計(jì)和水泵；量測(cè)系統(tǒng)包括壓力表和流量計(jì)；止水系統(tǒng)包括止水栓塞或氣泵等。

4 工作布置及試驗(yàn)方法

主要針對(duì)場(chǎng)區(qū)主要含水層強(qiáng)風(fēng)化巖體進(jìn)行試驗(yàn)，共布置鉆孔3個(gè)。在中等風(fēng)化和微風(fēng)化基巖中各布置壓水試驗(yàn)1個(gè)。

本次試驗(yàn)執(zhí)行了《水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程》（SL31-2003）。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，本次試驗(yàn)段長(zhǎng)度為5米，采用水泥栓塞進(jìn)行止水。

壓力段根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范相關(guān)規(guī)定按3級(jí)5個(gè)壓力段進(jìn)行，[即P1-P2-P3-P4（=P2）-P5（=P1），P1

根據(jù)繪制的P-Q曲線進(jìn)行分析，以上5層流A型，其升壓曲線為通過(guò)原點(diǎn)的直線，降壓曲線與升壓曲線基本重合，巖體中的滲流為層流，滲流規(guī)律服從達(dá)西定律。這類地層一般不在有寬大裂隙，而僅存在細(xì)微裂隙。

5 試驗(yàn)資料的整理

5.1 強(qiáng)風(fēng)化花崗巖其中：q-試段的透水率（Lu）；Q-第三階段的計(jì)算流量（L/min）；p-第三階段的試驗(yàn)壓力（MPa）。

滲透系數(shù)：其中：K-巖體的滲透系數(shù)（m/d）；Q-第三階段的計(jì)算流量（m³/d）；H-SS三階段的試驗(yàn)水頭（m）；r₀-鉆孔半徑（m）；l-試驗(yàn)段長(zhǎng)度（m）。

通過(guò)鉆探揭露結(jié)合壓水試驗(yàn)結(jié)果分析，場(chǎng)區(qū)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖風(fēng)化裂隙及構(gòu)造裂隙發(fā)育，是場(chǎng)區(qū)地下水的主要賦水層，中等風(fēng)化帶花崗巖構(gòu)造裂隙發(fā)育，亦賦存有少量的地下水，場(chǎng)區(qū)地下水主要呈層狀、似帶狀賦存于基巖強(qiáng)風(fēng)化帶以及巖脈旁側(cè)裂隙密集發(fā)育帶中，由于裂隙發(fā)育不均勻，其富水性亦不均勻，由壓水試驗(yàn)結(jié)果可知強(qiáng)風(fēng)化花崗巖長(zhǎng)石礦物多風(fēng)化成粘土礦物，透水性弱～中等，富水性貧；花崗巖中～微風(fēng)化帶節(jié)理較發(fā)育～不發(fā)育，節(jié)理屬于壓扭性節(jié)理，節(jié)理面閉合一緊閉，基透水性弱一極微，富水性貧。根據(jù)青島地區(qū)鑿井抽水試驗(yàn)資料，基巖風(fēng)化裂隙水單井涌水量一般<20m₃/日，滲透系數(shù)k<2米/日，影響半徑幾米～十幾米。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次壓水試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，可以得出以下結(jié)論：（1）通過(guò)此次試驗(yàn)表明壓水試驗(yàn)可以應(yīng)用于工民建工程勘察中，其數(shù)值與青島地區(qū)花崗巖滲透系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行對(duì)比，數(shù)據(jù)較為接近，證明本次試驗(yàn)較為成功。（2）由于巖石巖性的變化，滲流狀態(tài)稍有不同，但在花崗巖中，滲流狀態(tài)以A型（層流型）為主。