1、深孔地质测试、实验要求一、 实验内容:深孔钻探宜开展综合测试和实验,主要内容有:1 综合物探测井(工程测井、水文测井、测地温)2 地应力测试3 抽水实验、提水实验及压水实验二、测试、实验技术要求(一)综合物探测井(工程测井、水文测井、测地温)由中标单位写出技术要求,由处曹哲明总工批准。(二)、地应力测试要求:1 采用水压致裂法测量地应力2 在测试前,应按照地层散布、隧道埋深和相关资料初步拟定各个深孔地应力测试点数量及位置。在钻孔完成后,可按照钻探及测井资料适当对测试点位置进行调整。3 地应力测试钻孔终孔直径应知足测试要求。4 测试点应选择在基岩较完整处,并应选择适合的钻进方式,保证测试段(一般
2、12m)孔壁滑腻。5 按照测试结果肯定主应力的方向及数值,并对场区构造应力场进行分析评估6 按照主应力方向及数值和隧道围岩岩石强度预测硬质岩岩爆、软质岩塑性变形的可能性,并对隧道的轴线方向提出建议。7 提交地应力测试报告和场区地应力分析评估报告。(应通过相关部门评审鉴定,并附上评审鉴定意见)(三)、水文实验: 抽水实验1一般技术要求:一、钻探进程中必需按有关要求进行简易水文地质观测。二、为查明每一个含水层(带)的静水位、承压水头高度、水质、水量和进行分层评价,要求在各含水层之间进行严格的止水工作。3、按照含水层(带)颗粒级配情况,选择不同类型、规格的过滤器。安装过滤器的长度、位置应与含水层相对
3、应,严禁错位。4、抽水实验必需在完全清除井内泥浆、破坏井壁泥皮,抽出渗入含水层中的泥浆颗粒,恢复含水层的天然透水性以后进行。为此,必需在井、过滤器安装完毕、开始抽水前完全进行洗孔。2、抽水实验要求:抽水实验前后应准确测量有效孔深,实验孔采用稳定流抽水实验,对各含水层进行分层抽水实验,要求一次性钻至设计孔深后,从下至上进行分层抽水,首先对基岩地层进行抽水实验,然后封住基岩部份钻孔(注意留35米作为沉淀管)、然后对上面含水层进行抽水实验。一、抽水技术要求: 视基岩的破碎程度,决定对含水层部份是不是下滤管。 清孔至水净沙清,量取稳定水位。 合理选择抽水设备和测试仪器,正式抽水前应作一次最大水位降低的
4、试抽,其延续时间一般为48小时,试抽后要正确测定静止水位及孔深,通过试抽肯定最大可能水位下降值,初步测定涌水量和水位下降的关系。 正式抽水一般进行三次,三次水位降深值最好为抽水前水柱高度的1/6、1/4、1/3,若抽水设备性能达不到上述要求时,也可按照试抽时最大水位降深S来肯定,即三次水位降深值别离为1/3S、2/3S、S 正式抽水实验,水位稳定后,持续抽水时间为24小时。若为非稳定流抽水实验,其延续时间应符合有关规定。 抽水实验结束后取水样1500ml。停泵后测量恢复水位。3、其它技术要求:水位、出水量测量时水位波动允许范围 水泵抽水时: 35cm 空压机抽水时: 1015cm出水量波动范围
5、均不宜超过5%。抽水实验孔每次水位下降开始后,其动水位和出水量的观测时间,应在第五、10、1五、20、2五、30分钟各测一次,以后每隔30分钟各测一次。水温、气温的测量时间,应为每隔4小时各测一次。每次抽水实验结束后,抽水实验孔应按停泵后的第一、二、3、4、六、八、10、1五、20、2五、30分钟各测一次恢复水位,以后每隔30分钟各测一次恢复水位,直到接近或达到静止水位。抽水进程中应及时绘制水量、水位曲线等综合性图表。当发现曲线反常时应查明原因,及时纠正,必要时从头进行抽水实验。抽水实验结束后应封孔。3抽水实验应交资料 一、钻探原始记录及日记。二、水位、出水量记录表;水温、气温记录表。3、恢复
6、水位记录表。4、绘制Q、S-t曲线图。五、绘制S-lgt曲线图。六、绘制Q=f(S)关系曲线图。7、用二次降深代替三次降深绘制Q=f(S)曲线图。八、绘制q=f(S)关系曲线图。九、绘制水位恢复曲线图。10、计算渗透系数及渗透半径;承压含水层计算导水率。11、钻孔地质剖面及钻孔地质图。1二、抽水实验综合功效表:包括各个落程的抽水起迄时间、抽水前钻孔深度、静止水位、各落程的降低水位、抽水持续时间及稳按时间、涌水量及单位涌水量、水位恢复时间、水温及抽水设备(水泵或风、水、测管配置深度、动力、过滤器类型、口径、长度、流量计、水位计)等13、水质分析功效表。14、岩土颗粒分析功效表及曲线图。1五、水文
7、地质参数计算。提水实验:1提水实验要求一、提水实验前必需按要求洗井。二、实验孔包括多个含水层时,需进行分层止水,再分层进行提水实验。3、提水实验前必需测定静止水位、水温、孔深。4、必需按照孔内水柱高度,设计提水时稳定降深的次数和深度。五、做提水实验时,为求单位时间内提水次数的均匀,提出水量大致相等,以使水位、水量相对稳定。六、提水时稳定降深的控制原则:提水实验中要进行23次降深。水位降深应大于米。提升提水桶的次数应按照孔内涌水量的大小而定;水大多提,水小少提;原则是提水后孔内水位应维持在动水位周围。动水位测量的允许误差值为+米,水量允许误差为+10%。7、提水的观测时间,开始时每隔5分钟观测一
8、次,以后每隔30分钟观测一次。同时测量提出的水量。八、水位稳定的延续时间一般为46小时。若是水位、水量不稳定,提水时间应适当延长。九、提水实验结束后,应当即观测恢复水位,并做好记录。其观测时间距离与提水实验相同,直抵达到或接近静止水位。10、实验结束后应当即封孔。2提水实验应交资料 一、钻探原始记录及日记二、提水实验记录表。3、恢复水位记录表。4、涌水量计算单。五、渗透系数计算单。注水实验:1注水实验要求一、注水实验的方式:固定水头注水是将钻孔中的水位举高到必然的高度,维持水头不变持续注水。二、注水前应做好洗孔工作,清除钻孔中的岩粉,测量记录钻孔深度和地下静止水位。3、注水开始时,注水量应由小
9、到大,持续注入。当动水位升高到设计高度后,应控制注水量,使水头稳定,水量不变。4、注水开始后,应每隔3、五、10、15分钟观测一次水位、水量,以后每隔30分钟观测一次,至稳定后再延续2至4小时,注水即可结束。五、注水一般进行三次水位举高,每次举高水位最好采用二、4、6米或更大一些,但每次水位差最小不该小于1米。六、注水进程中稳定耗水量的允许误差为: 10%。稳定动水位允许误差为+5cm。7、注水停止后,应当即观测钻孔中下降水位,观测时间与注水升高水位相同。当水位下降慢,可30分钟观测一次,以后可延长为1至2小时一次,直到下降达到地下水的静止水位为止。2注水实验应交资料 一、钻探原始记录及日记。
10、二、注水记录表。3、恢复水位记录表。4、计算渗透系数。压水实验1、压水实验对钻孔的技术要求一、压水实验钻孔孔径尽可能维持一致,孔壁必需维持完整,以使栓塞密贴不漏水,必要时可考虑在估计设置栓塞的位置浇注水泥,待水泥凝固后,用旋转岩心钻钻穿水泥浇注孔段。二、在坚硬地层应用合金钻头钻进,在松软地层顶用冲击法钻进;若用钢砂钻进时应使投砂量均匀,且在设置栓塞的孔段不且采用。3、钻进进程中禁止用泥浆、泥球钻进。如因特殊原因用泥浆钻进时,在压水实验前,应进行洗孔。4、对实验段以上所遇各层地下水,应进行止水,待含水层封锁后,始可继续钻进。五、在坚硬岩层中进行压水实验时,一般不在实验段设置过滤器,但在松散地层或
11、破碎带中,为保护实验孔壁,应设置过滤器。2压水实验段的肯定一、岩层裂隙带、岩层接触带及断层破碎带地段做压水实验时,实验段长度一般为5m;二、在隧道高程以上3050m,以下1020m的范围内,为岩层裂隙带、岩层接触带及断层破碎带时,实验段长度一般为5m;为完整岩层时,实验段长度为10m。3压水实验的步骤和要求一、清洗钻孔:在一般情况下,岩心完整,没有特殊不良地质现象和软弱夹层,可用高压水流的正循环法冲洗孔壁,待回水澄清无沉渣时,即可停止洗孔。洗孔时间一般不得少于2小时。在松软地层洗孔有困难时,可放过滤器后再进行洗孔。二、试段隔离:应按照孔径和试段位置,肯定栓塞直径和压水管长度。栓塞卡于设计要求的
12、深度后,应采用实验的最大压力进行实验,测定管内外的水位,检查栓塞止水效果,若是有绕塞返水现象,应进行处置。3、测定地下静止水位:实验前应观测实验孔段的地下水位,以肯定压力计零点,观测每10分钟进行一次,当持续三次读数的水位变幅小于1cm/min,观测即可停止。以最后一次测得的水位肯定压力计算零点。若各实验段位于同一含水层中时,可统一测定水位。4、流量的观测:把压力计调整到设计值并维持稳定后,每隔10分钟测读一次流量,当实验功效符合下列标准之一时,此实验工作即可结束。并以最终读数作为计算用的流量,即压入耗水量。持续四次读数其最大值与最小值之差小于最小终值的10%。当流量逐渐减小时,持续四次的读数
13、的数值均小于min。当流量逐渐增大时,持续四次读数再也不有增大的趋势。4、应交资料一、钻探原始记录及钻探日记。二、地下水静止水位记录表。3、流量记录表。4、绘制S=f(Q)曲线。五、计算单位涌水量。六、计算渗透系数。三、配合测试实验人员应先提出有关钻孔孔径、钻探工艺及施钻等方面的具体要求,在钻探和测试进程中应与钻探人员和甲方现场技术人员密切配合,确保测试实验工作的顺利完成。如有特殊情况,请与现场配合人员商量解决。四、检查验收一、现场测试技术人员在进行各项测试、实验前应及时通知甲方,甲方派相关技术人员现场进行配合,并提交现场测试、实验的情况报告,和测试、实验报告一路作为验收是不是合格的依据。验收报告作为工程拨款的依据。