簡述青島某地區鉆孔壓水試驗在工程勘察中的應用

[摘要]鉆孔壓水試驗是一種在鉆孔內進行的巖石原位滲透試驗，其主要任務是測定巖體的透水性，為評價巖體的滲透特性和設計防滲措施提供基本資料。本次壓水試驗的地層以巖石的強風化為主，布置鉆孔3個，中等風化及微風化巖石中各布置鉆孔1個。

[關鍵詞]鉆孔壓水；試驗方法 文章編號：2095-4085（2016）01-0035-02

本次壓水試驗的地層以巖石的強風化為主，布置鉆孔3個，中等風化及微風化巖石中各布置鉆孔1個。

1 項目概括

青島某場區，擬建物為56層超高層辦公樓，5層地下車庫。場區地貌單元類型為剝蝕斜坡，基坑開挖深度約20～30米，揭露地層主要為填土、花崗巖的強風化、中風化、微風化為主，地下水類型主要以基巖裂隙水為主。

2 試驗的目的及試驗的要求

考慮到場區臨近基坑目前已開挖且進行了噴錨支護，受其開挖影響，場區地下水已發生變化，根據地層顯示場區基坑多以巖石的強風化、微風化為主，抽水試驗已無法滿足勘察需求。為了更加準確的提供巖石的滲透系數，決定對巖石部分采用壓水試驗。

其目的是用不同的壓力向試段內送水測定其相應的流量值并據此計算巖體的透水率。

其要求：壓水試驗鉆孔采用金剛石或合金鉆進，鉆進時采用清水，壓水前要用高壓水將鉆孔沖洗干凈。

3 儀器及主要設備

鉆孔壓水試驗設備主要由壓水系統，量測系統和止水系統三部分組成。

壓水系統包括水箱、水位計和水泵；量測系統包括壓力表和流量計；止水系統包括止水栓塞或氣泵等。

4 工作布置及試驗方法

主要針對場區主要含水層強風化巖體進行試驗，共布置鉆孔3個。在中等風化和微風化基巖中各布置壓水試驗1個。

本次試驗執行了《水利水電工程鉆孔壓水試驗規程》（SL31-2003）。根據規范規定，本次試驗段長度為5米，采用水泥栓塞進行止水。

壓力段根據現行規范相關規定按3級5個壓力段進行，[即P1-P2-P3-P4（=P2）-P5（=P1），P1

根據繪制的P-Q曲線進行分析，以上5層流A型，其升壓曲線為通過原點的直線，降壓曲線與升壓曲線基本重合，巖體中的滲流為層流，滲流規律服從達西定律。這類地層一般不在有寬大裂隙，而僅存在細微裂隙。

5 試驗資料的整理

5.1 強風化花崗巖其中：q-試段的透水率（Lu）；Q-第三階段的計算流量（L/min）；p-第三階段的試驗壓力（MPa）。

滲透系數：其中：K-巖體的滲透系數（m/d）；Q-第三階段的計算流量（m³/d）；H-SS三階段的試驗水頭（m）；r₀-鉆孔半徑（m）；l-試驗段長度（m）。

通過鉆探揭露結合壓水試驗結果分析，場區強風化花崗巖風化裂隙及構造裂隙發育，是場區地下水的主要賦水層，中等風化帶花崗巖構造裂隙發育，亦賦存有少量的地下水，場區地下水主要呈層狀、似帶狀賦存于基巖強風化帶以及巖脈旁側裂隙密集發育帶中，由于裂隙發育不均勻，其富水性亦不均勻，由壓水試驗結果可知強風化花崗巖長石礦物多風化成粘土礦物，透水性弱～中等，富水性貧；花崗巖中～微風化帶節理較發育～不發育，節理屬于壓扭性節理，節理面閉合一緊閉，基透水性弱一極微，富水性貧。根據青島地區鑿井抽水試驗資料，基巖風化裂隙水單井涌水量一般<20m₃/日，滲透系數k<2米/日，影響半徑幾米～十幾米。

6 結語

通過本次壓水試驗數據分析，可以得出以下結論：（1）通過此次試驗表明壓水試驗可以應用于工民建工程勘察中，其數值與青島地區花崗巖滲透系數經驗值進行對比，數據較為接近，證明本次試驗較為成功。（2）由于巖石巖性的變化，滲流狀態稍有不同，但在花崗巖中，滲流狀態以A型（層流型）為主。