某水电站工程坝基岩体钻孔压水试验与结果分析

2014-03-22牛明智

东北水利水电 2014年6期

关键词：压水坝基水利水电

牛明智

（丹东市水利勘测设计研究院，辽宁丹东 118000）

某水电站工程坝基岩体钻孔压水试验与结果分析

牛明智

（丹东市水利勘测设计研究院，辽宁丹东 118000）

水利水电工程钻孔压水试验的主要任务是测定岩体的透水性。为评价岩体的渗透特性和设计渗控措施提供基本资料。在某水电站工程中，对坝基岩体进行三级压力、5个阶段进行试验，从而测定该岩体的透水率。

1 试验技术

1.1 试验场地地质条件及试验点选取

根据对某水电站工程坝基钻探揭露，此次选用中等风化混合岩岩体为试验对象。该层分布在坝线两侧的山体及河床的底部，岩石呈灰青色、褐红色，大部分为中等风化，岩石原始组织结构清楚完整，但风化裂隙发肓，裂隙表面局部呈黄褐色，断口新鲜，坚硬。钻探时的岩心采取率为 25%～98%，RQD 为 40%～100%，揭露厚度为 7.00～9.00m。

1.2 试验原理

现场采用金刚石或合金钻头造好钻孔后，进行钻孔清洗、水位测量、下置栓塞隔离试段、仪表安装，按三级压力、5 个阶段进行试验、压力和流量观测，绘制 P-Q 曲线，最后计算试段透水率。

1.3 试验技术要求

1）钻孔应采用压水法进行清洗，洗至孔口回水清洁；

2）栓塞不得有破裂、弯曲和堵塞等现象，接头处应采取止水措施；

3）下栓塞前应现观测下水位，试验开始后每隔 5min 观察一次；

4）流量观测前应调整调节阀，使试段压力达到预定值并保持稳定；

5）流量观测工作应每隔 1～2min 进行一次，当流量无持续增大时，且5次流量读数中最大值和最少值之差小于最终值的 10%，或最大值与最小值之差小于 1L/min 时，此次试验即可结束，取最终值为计算值。

2 试验结果及分析

试验过程中实测基本数据如表 1—2。根据实测的压力与流量关系，绘制 P-Q 曲线如图 1。由曲线可知，随压力增大，流量亦增大。3 组 P-Q 关系曲线均呈近似直线型，说明岩体节理裂隙状态没有发生变化。

依据上述压水试验的资料，根据 SL31－2003《水利水电工程钻孔压水试验规程》规定计算透水率公式：

式中：q——单位透水率，L/（min·m·m）；Q——压水量，L/min；p——压力，MPa；L——压水试段长度，m。

其计算结果见表3。

3 结语

从试验成果可知，在其它条件相同的情况下，岩体透水率数随外部压力值增大而增大，但最终岩体渗透性等级是不变的。

通过工程实例检验，采用此方法可以在短期内准确、高效、费用低、真实地测出坝基岩体的渗透率，为以后的工程设计施工提供可靠的数据。也可以采用该试验检测坝基岩体帷幕灌浆效果，通过测得试段透水率进行判断防渗性能，从而检测灌浆质量能否满足设计要求。为了确保压水试验资料的可靠性，必须控制好试验过程中的每一个工作程序的工艺质量。