1.一種包氣帶鉆孔常水頭注水試驗飽和滲透系數(shù)測試方法,其特征是:包括以下步驟:
第一步,試驗準備、確定試驗點并鉆孔:
注水試驗鉆孔除應符合中華人民共和國水利部頒布的SL291-2003《水利水電工程鉆探規(guī)程》有關(guān)規(guī)定外,鉆孔不可使用泥漿鉆進,孔底沉淀物厚度在10cm以內(nèi),并防止巖土層被擾動;對孔壁穩(wěn)定性差的鉆孔采用花管護壁,鉆孔試驗段為注水試驗中孔內(nèi)注水范圍,試驗段要位于均勻的巖土層,試驗段高度H在0.6-2米之間;
第二步,確定測試巖土性質(zhì)及非飽和滲透特征值:
采集第一步鉆孔所得巖土,根據(jù)工程經(jīng)驗或采用粒徑分析的方法確定巖土的性質(zhì)與分類,根據(jù)Van Genuchten模型擬合并繪制巖土相對滲透特征曲線,根據(jù)關(guān)系式(1)計算巖土非飽和滲透特征值F;
關(guān)系式(1):
關(guān)系式(1)中F為巖土非飽和滲透特征值,Kr為相對滲透系數(shù);Ks為飽和滲透系數(shù);Kθ為含水率為θ時的滲透系數(shù);ψ為基質(zhì)吸力;
第三步,進行注水試驗,并記錄試驗數(shù)據(jù):
鉆孔完成后,按照試驗段高度H在0.6-2米之間的要求,向鉆孔內(nèi)注入清水,并保持鉆孔內(nèi)水位恒定不變,用流量計或量桶量測注入流量,按照SL345-2007《水利水電工程注水試驗規(guī)程》附錄A表A.0.3-1進行記錄,并繪制注入流量與時間的關(guān)系曲線;
量測應符合下列規(guī)定:
開始每隔5分鐘量測一次,連續(xù)量測5次;以后每隔30分鐘量測一次并至少連續(xù)量測6次,當連續(xù)2次量測的注入流量之差不大于最后一次注入流量的10%時,試驗即可結(jié)束;取最后一次注入流量作為計算值;
第四步,數(shù)據(jù)整理,計算飽和滲透系數(shù):
采用關(guān)系式(2)計算試驗巖土的飽和滲透系數(shù);
關(guān)系式(2):
關(guān)系式(2)中Qs為鉆孔穩(wěn)定入滲流量;S為入滲系數(shù);Ks為飽和滲透系數(shù);F為巖土非飽和滲透特征值;R為鉆孔半徑,H為試驗段高度,即鉆孔內(nèi)注水深度;
入滲系數(shù)S按表1選用,對于R與1/F值不在表中的情況,可以使用線性內(nèi)插法計算;表1:入滲系數(shù)設(shè)計計算表
表1中鉆孔半徑R的單位為米。