水庫(kù)大壩壩體充填及基礎(chǔ)帷幕灌漿計(jì)算書(shū)

大壩壩體充填、基礎(chǔ)帷幕灌漿計(jì)算公式及實(shí)題一、鉆孔注水試驗(yàn)滲透系數(shù)的計(jì)算方法注水過(guò)程中一般用套管隔離非注水段，在試驗(yàn)段進(jìn)行注水試驗(yàn)，試驗(yàn)采用定水頭高度注水試驗(yàn)。1、試驗(yàn)段長(zhǎng)為5m、或試驗(yàn)段長(zhǎng)大于5m時(shí)，采用下列公式：K=Ig2、試驗(yàn)段長(zhǎng)度小于或等于4m時(shí)，采用下列公式：K＝試中：K滲透系數(shù)（cm／s）、Q穩(wěn)定注入流量（m3／晝夜）（注入試段內(nèi)水量）、L試驗(yàn)段長(zhǎng)度（m）、S孔中水頭高度（m）、r鉆孔半徑（m）。實(shí)例1：某工程注水試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算見(jiàn)下表：某工程壓(注)水試驗(yàn)記錄表孔號(hào)ZK1孔深5.3m試驗(yàn)段由0.0m至5.3m，共計(jì)5.3m,鉆孔直徑130mm柱塞位置m，地下水位深度m地下水位深度m，壓力表至孔口距離m日期壓（注）水時(shí)間水表讀數(shù)(升)每分鐘注入量(L)壓力(MPa)月日班開(kāi)始(時(shí):分)讀數(shù)(時(shí):分)間隔(分)開(kāi)始間隔讀數(shù)間隔注入量壓力表讀數(shù)水柱壓力全壓力95中10.3010.355246502.0256.051.210.405756.7254.750.9410.4551010.0253.350.6610.5051262.0252.050.410.5551514.0252.050.40.02650.0265穩(wěn)定流量的的概念：在保持水頭不變的條件下，每分中注入量最大值與最小值之差小于最終值的10%，即可終止觀測(cè)，取最終值為計(jì)算值。供水設(shè)備應(yīng)保證出水率100L/min以上，水表最小讀數(shù)值0.1L。壓力表最小讀數(shù)值0.01Mpa。該孔試驗(yàn)段長(zhǎng)L=5.3m、穩(wěn)定注入流量：Q=50.4（min/L）×60（min）×24（小時(shí)）＝72.58（m/晝夜），孔中水頭高度：S=0.0265漿水柱壓力換算成水頭高度得0.O265×100=2.65m（換算方法：1MPa＝100m、0.1MPa＝10m、0.01MPa＝1m。），r鉆孔半徑：130mm（130÷2÷1000＝0.065m），將試驗(yàn)數(shù)化為米計(jì)算。解：K=Ig＝4.705m/晝夜×100÷86400＝0.005445602、經(jīng)過(guò)換算＝5.45×10－3cm/s。實(shí)例2：某工程注水試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算見(jiàn)下表：某工程壓(注)水試驗(yàn)記錄表孔號(hào)ZK1孔深8.8m試驗(yàn)段由5.1m至8.8m，共計(jì)3.7m,鉆孔直徑130mm柱塞位置m，地下水位深度m，壓力表至孔口距離m日期壓（注）水時(shí)間水表讀數(shù)(升)每分鐘注入量(L)壓力(MPa)月日班開(kāi)始(時(shí):分)讀數(shù)(時(shí):分)間隔(分)開(kāi)始間隔讀數(shù)間隔注入量壓力表讀數(shù)水柱壓力全壓力95中18.0418.095693928.5235.547.118.1451162.5234.046.818.1951395.0232.546.518.2451626.0231.046.218.2951857.0231.046.20.0440.044該孔試驗(yàn)段長(zhǎng)L=3.7m、穩(wěn)定注入流量：Q=46.2（min/L）×60（min）×24（小時(shí)）＝66.528（m3/晝夜），S孔中水頭高度：漿水柱壓力換算成水頭高度得0.044×100=4.44m（換算方法：1MPa＝100m、0.1MPa＝10m、0.01MPa＝1m。），r鉆孔半徑：130mm（130÷2÷1000＝0.065m），將試驗(yàn)數(shù)化為米計(jì)算。解：K＝＝32.16m/晝夜×10÷86400＝0.003722、經(jīng)過(guò)換算＝3.72×10－3cm/s。二、鉆孔壓水試驗(yàn)透水率的計(jì)算方法透水率的計(jì)算須按《水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程》SL31－2003進(jìn)行檢查，在確認(rèn)壓水試驗(yàn)正確后、才能進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算時(shí)按下列規(guī)定進(jìn)行檢查：1、基本規(guī)定1、試驗(yàn)方法與試段長(zhǎng)度①、鉆孔壓水試驗(yàn)應(yīng)隨鉆孔的加深自上而下地用單栓塞分段隔離進(jìn)行。巖石完整、孔壁穩(wěn)定的孔段，可采用雙栓塞分段進(jìn)行。②、試段長(zhǎng)度宜為5m。含斷層破碎帶、裂隙密集帶、巖溶洞穴等的孔段，應(yīng)根據(jù)具體情況確定試段長(zhǎng)度。相鄰試段應(yīng)互相銜接，可少量重疊，但不能漏段。殘留巖芯可計(jì)入試段長(zhǎng)度之內(nèi)。2、壓力階段與壓力值①、壓水試驗(yàn)應(yīng)按三級(jí)壓力、五個(gè)階段[即P1-P2-P3-P4(=P2)-P5(=P1)，P1＜P2＜P3]進(jìn)行。P1、P2、P3三級(jí)壓力宜分別為0.3MPa、0.6MPa和1MPa。當(dāng)試段埋深較淺時(shí)，宜適當(dāng)降低試段壓力。②、試段壓力的確定應(yīng)遵守下列規(guī)定：當(dāng)用安設(shè)在與試段連通的測(cè)壓管上的壓力計(jì)測(cè)壓時(shí)，試段：壓力按下公式計(jì)算：P=Pp+Pz式中：P：試段壓力(MPa)；Pp：壓力計(jì)指示壓力(MPa)；Pz：壓力計(jì)中心至壓力計(jì)算零線的水柱壓力(MPa)。當(dāng)用安設(shè)在進(jìn)水管上的壓力計(jì)測(cè)壓時(shí)，試段壓力按下：P=Pp+Pz-Ps式中：Ps：管路壓力損失(MPa)；其余符號(hào)同前式。3、壓力計(jì)算零線的確定應(yīng)遵守下列規(guī)定：①、當(dāng)?shù)叵滤辉谠嚩我韵聲r(shí)，壓力計(jì)算零線為通過(guò)試段中點(diǎn)的水平線；②、當(dāng)?shù)叵滤辉谠嚩我詢?nèi)時(shí)，壓力計(jì)算零線為通過(guò)地下水位以上試段中點(diǎn)的水平線；③、當(dāng)?shù)叵滤辉谠嚩我陨蠒r(shí)，壓力計(jì)算零線為地下水位線。4、試驗(yàn)設(shè)備①、栓塞長(zhǎng)度不小于8倍鉆孔直徑；②、止水可靠、操作方便。③、試驗(yàn)用的水泵應(yīng)工作可靠，壓力穩(wěn)定，出水均勻；在1MPa壓力下，流量能保持100L/min。在無(wú)法采用靜水頭供水的條件下，水泵出口應(yīng)安裝容積大于5L的穩(wěn)壓空氣室。吸水龍頭外應(yīng)有1～2層孔徑小于2mm的過(guò)濾網(wǎng)。吸水龍頭至水池底部的距離不小于0.3m。供水調(diào)節(jié)閥門應(yīng)靈活可靠，不漏水，且不宜與鉆進(jìn)共用。④測(cè)量壓力的壓力表和壓力傳感器應(yīng)反應(yīng)靈敏，卸壓后指針回零，量測(cè)范圍應(yīng)控制在極限壓力值的1/3～3/4之間；壓力傳感器的壓力范圍應(yīng)大于試驗(yàn)壓力。⑤流量計(jì)應(yīng)能在1.5MPa壓力下正常工作，量測(cè)范圍應(yīng)與水泵的出力相匹配，并能測(cè)定正向和反向流量。⑥采用萬(wàn)用電表水位計(jì)應(yīng)靈敏可靠，不受孔壁附著水或孔內(nèi)滴水的影響。水位計(jì)的導(dǎo)線應(yīng)經(jīng)常檢測(cè)。5、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)①、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作應(yīng)包括洗孔、下置栓塞隔離試段、水位測(cè)量、儀表安裝、壓力和流量觀測(cè)等步驟。試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)對(duì)各種設(shè)備、儀表的性能和工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即處理。②、洗孔應(yīng)采用壓水法，洗孔時(shí)鉆具應(yīng)下到孔底，流量應(yīng)達(dá)到水泵的最大出力，至孔口回水清潔，肉眼觀察無(wú)巖粉時(shí)方可結(jié)束。當(dāng)孔口無(wú)回水時(shí)，洗孔時(shí)間不得少于15min。③下栓塞前應(yīng)對(duì)壓水試驗(yàn)工作管進(jìn)行檢查，不得有破裂、彎曲、堵塞等現(xiàn)象。接頭處應(yīng)采取嚴(yán)格的止水措施。④栓塞應(yīng)安設(shè)在巖石較完整的部位，定位應(yīng)準(zhǔn)確。當(dāng)栓塞隔離無(wú)效時(shí)，應(yīng)分析原因，采取移動(dòng)栓塞、更換栓塞等措施。移動(dòng)栓塞時(shí)只能向上移，其范圍不應(yīng)超過(guò)上一次試驗(yàn)的塞位。6、水位觀測(cè)下栓塞前應(yīng)首先觀測(cè)一次孔內(nèi)水位，試段隔離后，再觀測(cè)工作管內(nèi)水位。工作管內(nèi)水位觀測(cè)應(yīng)每隔5min進(jìn)行一次。當(dāng)水位下降速度連續(xù)兩次均小于5cm/min時(shí)，觀測(cè)工作即可結(jié)束，用最后的觀測(cè)結(jié)果確定壓力計(jì)算零線。在工作管內(nèi)水位觀測(cè)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)承壓水時(shí)，應(yīng)觀測(cè)承壓水位。當(dāng)承壓水位高出管口時(shí)，應(yīng)進(jìn)行壓力和涌水量觀測(cè)。7、壓力和流量觀測(cè)①、在向試段送水前，應(yīng)打開(kāi)排氣閥，待排氣閥連續(xù)出水后，再將其關(guān)閉。流量觀測(cè)前應(yīng)調(diào)整調(diào)節(jié)閥，使試段壓力達(dá)到預(yù)定值并保持穩(wěn)定。②、流量觀測(cè)工作應(yīng)每隔1～2min進(jìn)行一次。當(dāng)流量無(wú)持續(xù)增大趨勢(shì)，且五次流量讀數(shù)中最大值與最小值之差小于最終值的10%，或最大值與最小值之差小于1L/min時(shí)，本階段試驗(yàn)即可結(jié)束，取最終值作為計(jì)算值。③、將試段壓力調(diào)整到新的預(yù)定值，重復(fù)上述試驗(yàn)過(guò)程，直到完成該試段的試驗(yàn)。在壓水試驗(yàn)結(jié)束前，應(yīng)檢查原始記錄是否齊全、正確，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題必須及時(shí)糾正。8、試驗(yàn)資料整理試驗(yàn)資料整理應(yīng)包括校核原始記錄，當(dāng)?shù)?壓力點(diǎn)與第2壓力點(diǎn)、第5壓力點(diǎn)與第1壓力點(diǎn)的流量值絕對(duì)差不大于1L/min或相對(duì)差不大于5%時(shí)，可認(rèn)為基本重合。試段透水率采用第三階段的壓力值(P3)和流量值(Q3)按下計(jì)算公式：q＝式中：q：試段的透水率(Lu)、L：試段長(zhǎng)度(m)、Q3：第三階段的計(jì)算流量(L/min)、P3：第三階段的試段壓力(MPa)。實(shí)例1：某工程壓水試驗(yàn)參數(shù)計(jì)算見(jiàn)下表：地下水位在試段以上?？滋?hào)ZK5孔深15.7m試驗(yàn)段由10.6m至15.7m，共計(jì)5.1m,鉆孔直徑110mm柱塞位置10.6m，地下水位深度0.8m，壓力表至孔口距離1.2m日期壓（注）水時(shí)間水表讀數(shù)(升)每分鐘注入量(L)壓力(MPa)月日班開(kāi)始(時(shí):分)讀數(shù)(時(shí):分)間隔(分)開(kāi)始間隔讀數(shù)間隔注入量壓力表讀數(shù)水柱壓力全壓力94中9.109.122703720.517.58.750.10.020.129.142738.618.19.050.10.020.129.162757.218.69.030.10.020.129.18277619.29.60.10.020.129.199.212786.0817.331.315.650.20.020.229.232849.231.915.950.20.020.229.252881.632.416.20.20.020.229.272914.633.016.50.20.020.229.289.302931.1974.343.221.60.30.020.329.3221018.143.821.90.30.020.329.3421062.544.422.20.30.020.329.3621107.545.022.50.30.020.329.379.3921130.01161.531.515.750.20.020.229.4121193.632.116.050.20.020.229.4321226.232.616.30.20.020.229.4521259.433.216.60.20.020.229.469.4821276.01293.717.78.850.10.020.129.5021312.018.39.150.10.020.129.5221330.818.89.400.10.020.129.542135.0219.49.700.10.020.12記錄:值班技術(shù)員:ZK5試段安裝及P－Q曲線工程名稱:×××水庫(kù)類別頂壓式試段描述巖性鈣質(zhì)泥巖栓塞止水長(zhǎng)度（m）0.8構(gòu)造厚層狀支承管長(zhǎng)度（m）5.1巖心完整程度柱狀測(cè)壓計(jì)深度（m）P10.12工作管內(nèi)徑（mm）20P20.22根數(shù)（m）4P30.32總長(zhǎng)（m）16.6Q19.6管口高出地面（mm）0.9Q216.5壓力表高出地面（m）1.2Q322.5試段孔徑（mm）110Q416.6孔深（m）15.7Q59.7試段長(zhǎng)度（m）5.1試段長(zhǎng)度（m）5.1殘留巖芯（m）0計(jì)算公式q＝Q3／L.P3止水效果良透水率（Lu）現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人×××曲線類型（B）ZK5號(hào)孔-試段段安裝記錄透水率的計(jì)算按《水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程》SL31－2003規(guī)定，采用第三階段的壓力值(P3)和流量值(Q3)。代入下列公式：q＝該孔壓水試驗(yàn)段在地下水位之下（見(jiàn)ZK5試段安裝及P－Q曲線），壓力計(jì)算零線為地下水位線。全壓力P：0.8m（0.002MPa）（地下水位深度）＋1.2m（0.012MPa）（壓力表至孔口距離）＋0.3MPa（壓力表讀數(shù)）＝0.32MPa，米化為兆帕計(jì)算：解：試驗(yàn)段長(zhǎng)5.1m、Q3第三階段流量22.5(L/min)，代入公式計(jì)算：q＝＝13.8Lu計(jì)算實(shí)例2：某工程壓水試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)下表：（地下水位在試段以下）孔號(hào)ZK1孔深39.5m試驗(yàn)段由34.5m至39.5m，共計(jì)5.2m,鉆孔直徑110mm柱塞位置34.5m，地下水位深度42.5m，壓力表至孔口距離0.9m日期壓（注）水時(shí)間水表讀數(shù)(升)每分鐘注入量(L)壓力(MPa)月日班開(kāi)始(時(shí):分)讀數(shù)(時(shí):分)間隔(分)開(kāi)始間隔讀數(shù)間隔注入量壓力表讀數(shù)水柱壓力全壓力99中10.3210.342732747.924.912.450.10.3830.48310.362773.425.512.750.10.3830.48310.382799.626.213.10.10.3830.48310.402826.226.613.30.10.3830.48310.4110.432841.5874.633.116.550.20.3830.58310.452908.333.716.850.20.3830.58310.472942.534.217.10.20.3830.58310.492977.334.817.40.20.3830.58310.5010.522995.71035.039.319.650.30.3830.68310.5421074.939.919.950.30.3830.68310.5621115.440.520.250.30.3830.68310.5821156.641.220.60.30.3830.683續(xù)表日期壓（注）水時(shí)間水表讀數(shù)(升)每分鐘注入量(L)壓力(MPa)月日班開(kāi)始(時(shí):分)讀數(shù)(時(shí):分)間隔(分)開(kāi)始間隔讀數(shù)間隔注入量壓力表讀數(shù)水柱壓力全壓力94中10.5911.0121175.21208.516.650.20.3830.58311.0321242.433.916.950.20.3830.58311.0521276.834.417.20.20.3830.58311.0721311.835.017.50.20.3830.58311.0811.1021326.31351.425.112.550.10.3830.48311.1221377.125.712.850.10.3830.48311.1421403.526.413.20.10.3830.48311.1621430.326.813.40.10.3830.483記錄:值班技術(shù)員:采用第三階段的壓力值(P3)和流量值(Q3)代入下列公式：q＝該孔壓水試驗(yàn)段在地下水位之上（見(jiàn)ZK1試段安裝及P－Q曲線），地下水位在試段以下，壓力計(jì)算零線為通過(guò)試段中點(diǎn)的水平線。計(jì)算全壓力P：34.5m×0.01=（0.345MPa）（栓塞位置）＋（5.2÷2×0.01=0.026）（試段的1/2長(zhǎng)度）＋1.2m（0.012MPa）（壓力表至孔口距離）＋0.3MPa（壓力表讀數(shù)）＝0.683MPa，化為兆帕計(jì)算;解：試驗(yàn)段長(zhǎng)5.2m、Q3第三階段流量20.6(L/min)值，代入公式計(jì)算：q＝＝5.8LuZK1試段安裝及P－Q曲線工程名稱:×××水庫(kù)類別頂壓式試段描述巖性鈣質(zhì)泥巖栓塞止水長(zhǎng)度（m）0.8構(gòu)造厚層狀支承管長(zhǎng)度（m）5.2巖心完整程度柱狀測(cè)壓計(jì)深度（m）P10.483工作管內(nèi)徑（mm）20P20.583根數(shù)（m）10P30.683總長(zhǎng)（m）40.4Q113.3管口高出地面（mm）0.9Q217.4壓力表高出地面（m）1.2Q320.6試段孔徑（mm）110Q417.5孔深（m）39.5Q513.4試段長(zhǎng)度（m）5.2試段長(zhǎng)度（m）5.2殘留巖芯（m）0計(jì)算公式q＝Q3／L.P3止水效果良透水率（Lu）現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)負(fù)責(zé)人×××曲線類型（B）ZK1號(hào)孔-試段段安裝記錄計(jì)算實(shí)例3：某工程壓水試驗(yàn)參數(shù)見(jiàn)下表：（地下水位在試段以內(nèi)）孔號(hào)ZK4孔深25.7m試驗(yàn)段由20.6m至25.7m，共計(jì)5.1m,鉆孔直徑110mm柱塞位置20.6m，地下水位深度23.15m，壓力表至孔口距離1.0m日期壓（注）水時(shí)間水表讀數(shù)(升)每分鐘注入量(L)壓力(MPa)月日班開(kāi)始(時(shí):分)讀數(shù)(時(shí):分)間隔(分)開(kāi)始間隔讀數(shù)間隔注入量壓力表讀數(shù)水柱壓力全壓力99中10.2010.22210.551.240.720.350.10.2290.32910.24292.541.320.650.10.2290.32910.262134.341.820.90.10.2290.32910.282176.742.421.20.10.2290.32910.2910.312204.9275.670.735.350.20.2290.42910.332346.971.335.650.20.2290.42910.352418.972.036.00.20.2290.42910.372491.372.436.20.20.2290.42910.3810.402534.5633.498.949.450.30.2290.52910.422732.999.549.750.30.2290.52910.442832.9100.050.00.30.2290.52910.462933.5100.650.30.30.2290.52910.4710.492980.81015.770.935.450.20.2290.42910.5121123.271.535.750.20.2290.42910.5321195.272.036.00.20.2290.42910.5521267.872.636.30.20.2290.42910.6610.5821296.11336.840.720.350.10.2290.32911.0021378.041.320.650.10.2290.32911.0221420.041.920.950.10.2290.32911.0421462.542.521.500.10.2290.329記錄: