常水头注水试验不同水头对渗透系数的影响

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1、技术交流SMALLHYDＲOPOWEＲ2015No.2，TotalNo.182常水头注水试验不同水头对渗透系数的影响盛林(台州市灵江工程质量检测有限公司，浙江台州318000)摘要:钻孔常水头注水试验是土体工程勘察中野外测定岩土层渗透系数的一种简便的原位测试方法。针对同一岩土层采用不同水头进行试验，分析得出在一定范围内改变试验水头不会影响试验结果，超出范围则影响较大。图2幅，表2个。关键词:渗透系数;常水头注水试验;试验水头;稳定地下水位;相对地下水位带边界条件复杂，以及因其饱和度、孔隙比、毛细1概述水作用差异等，会对试验产生较多不确定影响，所随着大量水库除险加固

2、工程的实施，在众多水以目前该方法采用较少，仅作为累计资料分析观［2］库的安全鉴定和勘察设计以及质量验收阶段，都需察。钻孔常水头注水试验适用于渗透性较大的要测试坝身、坝基岩土层的渗透系数。目前测定渗岩土层，试验中需保持稳定的水头高度，记录下向透系数的方法有两类:室内试验方法和原位试验方孔内注水的流量，根据不同试验条件，选择相应的法。室内试验方法具有工作强度小、快速便捷、试计算公式来求出渗透系数。验条件可控稳定等优点，同时也存在着土样易被扰经过简单对比可发现，降水头注水试验在试验动、尺寸较小、代表性差等缺点。原位试验方法测条件上具有局限性，只能应用在地下水位以下的试得

3、的渗透系数为较大范围的渗流区内土体的平均段。在《规程》条文说明里指出，对于渗透系数值，可以较为真实地反映天然状态下的土体渗透性较小的岩土层试验，降水头注水试验对比常水头注质。如果不考虑劳动强度和造价因素，笔者较倾向水试验，可缩短试验时间。笔者认为在时间充足的于选择原位试验方法，在平时的检测工作中，也经情况下，采用常水头注水试验也未尝不可，特别是常采用钻孔注水试验来确定岩土层的渗透系数。对于渗透性较大的土层，抬高水头后水位下降速度根据试验方法和适用岩土层条件不同，钻孔注快，观测较难且存在一定误差。笔者根据在粉质土水试验分为常水头注水试验和降水头注水试验两种均质土坝坝

4、体注水试验的实践，总结出常水头注水方法。依据《水利水电工程注水试验规程》(SL试验在不同水头条件下的试验结果并进行比较分［1］345—2007)(简称《规程》)，钻孔降水头注水析，通过实际试验结果论证《规程》中关于常水试验适用于地下水位以下粉土、黏性土层或渗透系头注水试验须满足的适用条件。数较小的岩层。抬高钻孔水头至一定高度，停止向2试验前期准备孔内供水，记录孔内水头随时间而下降的变化过程，按相应的计算公式求出渗透系数。对于在地下2.1成孔水位以上包气带进行的降水头注水试验，由于包气采用地质钻机钻穿填土层，用套管隔开上部填土层，可采用栓塞或套管脚黏土等方法止水，继

5、续钻进至所选定的试验土层深度(干钻一般沉渣较收稿日期:2014－10－28少，孔深准确;水钻可多钻0.5～1.0m进尺用以作者简介:盛林(1987－)，男，助理工程师，主要从事水利工程质量检测工作。E-mail:hysl5283@qq.com沉淀浮土)，试段不能采用泥浆钻进。套管止水段·14·小水电2015年第2期(总第182期)技术交流以下至钻孔有效深度底部的距离为试验段长度l。2.2稳定水位与试验水头《规程》中地下水位的测定方法是每5min测1次水位，当连续两次观测结果变幅小于10cm时，取最后一次观测值作为地下水位计算值。关于试验水头H的取值，《规程》中对于

6、地下水位下的试段，采用的是试验水位与地下水位之差作为试验水头，这个较为明确。可是对于地下水位以上的试段，《规程》中对于公式符号说明和地下水位以下试段计算符号说明相同，对于试验条件则增加了“50＜H/r＜200，H≤l”。若采用试验水位与地下图1试段位于地下水位以上注水试验钻孔结构水位之差作为试验水头，则势必有H≥l，仅有试段底部刚好位于地下水位线时，方能进行试验。这样的条件设定造成了局限性，降低了注水试验对于地下水位以上试段的实用性，这样的矛盾是否为《规程》上的疏忽，还有待进一步的研究讨论。笔者认为在面对地下水位以上的试段，不妨采用压水试验的水位零线计算方法，即水

7、位上试段的水位零［3］线为试验段的中点，这样取值即能满足“H≤l”，与公式条件相符。3试验及计算图2试段位于地下水位以下注水试验钻孔结构常水头注水试验依据试验段与地下水位相对位置关系可分为试验段在地下水位以上、试验段在地在该种条件下，《规程》推荐的计算公式为:下水位以下两种情况，由于地下水位对土层饱和16.67QK=(2)AH度、孔隙比产生的影响，两种情况所对应的试验方法和计算公式均有区别。式中，A为形状系数(cm)，按《规程》附录3.1试验段在地下水位以上B选用;其余符号意义同式(1)。当试验段位于地下水位以上时，试验水头按照采用(2)式计算渗透系数时，试验孔结

8、构符试验段