SLUG试验及其水文地质参数的研究

Slug试验是通过记录地下水位瞬间变化来评价水文地质参数的现场测试方法。本文是在国外该试验发展的基础上,通过利用高精度测试,尝试对中、高渗透率含水层各参数进行测定。基于现场测试和已有的抽水资料,初步探讨了各种理论模型的不同,并以经典Cooper模型分析计算长春某场地的水文地质参数;通过对比抽水试验,验证了该试验的准确性...     

水文地质勘探中系统性抽水试验体系的建立与探讨

以苏州古城区某地下空间资源调查钻孔进行的抽水试验为基础，建立了系统性的抽水试验体系，包括抽水试验钻孔方案设计、现场试验技术质量保障措施、利用承压水含水层单孔完整井模型对参数进行计算求解等3个主要方面，所用试验体系可为苏州地区水文地质勘探抽水试验提供参考。     

基于Kipp和CBP模型确定含水层渗透性的现场微水试验对比研究

结合泰州长江公路大桥南、北锚碇沉井排水下沉工程,在现场开展了传统的常规抽水试验和基于自主研发的岩土体渗透性参数现场快速测试系统的微水试验以确定场区含水层渗透性。通过计算结果的对比分析表明,抽水试验法和微水试验法计算结果基本一致,但由于微水试验法具有试验周期短、成本低、设备简单、分层测试、无污染的特点。因此,与其他技术如抽水试验、示踪试验和实验室渗透试验相比,微水试验法有其独特的优越性,而且其精度与准确度完全能够满足实际测定含水层渗透性的需要,在确定含水层渗透性方面具有良好的应用前景。     

苏州轨道1号线金枫路车站基坑工程抽水试验

结合苏州地铁1号线金枫路深基坑工程,对基坑开挖影响深度范围内的含水层进行现场抽水试验,以确定含水层类型和水文地质参数,为基坑开挖和降水工程提供设计依据与研究基础。     

抽水试验法推求南方岩溶地区双重介质水文地质参数

岩溶地区裂隙水文地质参数是地下水运动研究的基础。本文将岩溶裂隙介质概化为等效多孔介质和双重介质,通过南方岩溶地区陈旗流域洼地的抽水试验和探地雷达勘测,推求了渗透系数和贮水系数等水文地质参数,讨论了两种介质水流运动模型得到的水文地质参数差异,并结合该地区水文地质条件,分析了岩溶含水层在不同渗流方向上渗透性的差异。研究表明,采用抽水试验方法,等效多孔介质和双重介质模型推求的渗透系数及贮水系数能反映以裂隙为主导的水力特性;设定不同方位观测井推求的水文地质参数反映岩石裂隙发育方向;双重介质模型较好地定量辨识出多孔介质(溶孔、微裂隙)和溶隙(裂隙)介质的储存能力和渗透性。     

某地铁车站基坑工程抽水试验分析

结合某地铁车站深基坑工程,对基坑开挖影响深度范围内的含水层进行了现场抽水试验,以确定含水层类型和水文地质参数,为基坑开挖和降水工程提供设计依据与研究基础。     

放射性同位素测井技术在河床覆盖层渗透系数测试中的应用

放射性同位素测井技术测定含水层水文地质参数的方法目前广泛应用于水利、水电、建筑、铁路等方面。放射性同位素测井技术测定含水层水文地质参数的方法经过国内外大量资料证明是准确可靠的，是一种先进的水文地质勘察手段，也是水文地质测试技术的发展方向。本文以金沙江乌东德水电站为例说明该技术在河床深厚覆盖层渗透系数测试中的应用方法与可靠性。     

滑坡体低渗透性含水层的虹吸抽水试验方法

由于抽水泵流量远远大于单孔单位涌水量,因而传统抽水试验在低渗透性含水层中"一抽即干",无法形成稳定流。本文利用小直径塑料管代替抽水泵进行了虹吸抽水试验,先进行了3mm和4mm塑料管对比试验,然后采用4mm塑料管,进行二路、四路、六路组合虹吸抽水试验。试验结果表明,多路塑料管的出水能力与低渗透性含水层涌水量匹配,可以形成达西定律要求的稳定流,适用于裘布依稳定流公式,可以计算出该区的渗透系数和影响半径。该试验为低渗透性含水层滑坡区的水文地质勘查提供了一种新的思路和操作手段。     

某船闸施工降水水文地质参数的确定

本文介绍某船闸施工降水工程中, 采用抽水试验确定承压含水层水文地质参数的方法     

水文地质参数自动监测处理系统的研制与应用

 为提高现场水文试验的工作效率,研制水文地质参数自动监测处理系统,采用冲击试验代替传统水文地质试验,大幅缩短水文试验周期,显著降低现场技术人员的工作强度并减小试验费用,且开发后处理系统,能同时处理稳定流试验和非稳定流试验、冲击试验数据,可快速生成水文试验报告。通过现场的对比应用,证明系统完全能满足工程需要,为今后的水文试验提供一种很好的选择。     

基于水下抽水试验的岩体渗透系数研究及应用

 通过分析水下岩体钻孔抽水试验的水力边界条件,运用势场叠加原理,将水力边界条件分解为水平补给和垂直补给2个部分。其中,水平补给原理与陆上承压水钻孔抽水补给原理相同;对于垂直补给部分,通过适当的简化假定,推导出垂直补给钻孔渗流量计算公式,从而得到适用于水下岩体钻孔抽水试验渗透系数计算的理论公式。利用该理论公式计算得出的渗透系数,采用数值方法模拟水下岩体现场抽水试验,计算结果与试验结果比较接近。为便于比较,利用基于陆上岩体抽水试验渗透系数计算公式得到的渗透系数,进行抽水试验的数值模拟。计算结果表明：相比基于陆上渗流理论的渗透系数计算公式,本文的理论计算公式能够更合理、更接近实际地反映水下岩体抽水试验的渗流特性。最后,根据本文渗透系数的计算公式,采用数值方法和经验公式预测某拟建海底隧道工程施工期的涌水量,两者结果比较一致,可为隧道选择设计方案和施工方法提供参考。     

高压引水隧洞陡倾角断层岩体高压压水试验研究

结合一抽水蓄能电站高压岔管区高压压水试验,详细介绍了具有陡倾角断层岩体的高压压水试验方法及试验成果。探讨了岩体高压下水力劈裂区扩展的波动理论和渗透破坏特性,明确了岩体与土体渗透破坏形式差异。试验首次对岩体内的渗透压力和变形进行了同步测量,以了解高压条件下岩体的渗透变形特性。在高孔隙压力作用下,岩体的变形发展试验成果表明,岩体应力和稳定性分析过程中孔隙压力的作用不可忽视,因此采用耦合理论对高孔隙压力环境下的工程岩体进行分析有助于降低围岩失效风险。     

基于压水试验数据的渗透系数应力敏感性研究

岩体渗透率与应力关系是进行岩体渗流应力耦合分析的基础。基于龙滩水电站边坡岩体渗流压水试验结果和边坡岩体岩性及物理力学性质，对岩体渗透系数和地应力进行了分析计算，给出了边坡岩体渗透率随应力变化的关系式，为进行边坡岩体渗流一应力耦合分析提供了可靠数据。     

地下硐室围岩应力状态及相关参数 测量结果的分析与评价

 在深埋及压力硐室工程中，采用水压致裂法测定围岩三维应力状态，宜首先判定围岩应力的分布状况。在具有应力松弛圈、应力集中区与不受开挖影响的正常应力分布域情况下，只有分别进行计算分析，才能更为真实地揭示出硐壁围岩的三维应力分布特征。对于确定压力硐室围岩自身承载能力的水力劈裂测试成果，只有结合裂隙性状、岩层结构状况等进行全面分析，才能准确评价围岩的抗载强度。由于在高压力作用下，岩体中存在的软弱结构面有可能被张裂或扩展，从而改变岩层的透水性，因此只有按照工程运行状态下围岩实际承受的压力进行高压压水测试，才能得到岩层透水性的可靠资料。     

开挖动态卸荷对节理岩体渗透特性的影响研究

 利用应力波理论分析高地应力条件下节理岩体边坡开挖过程中的动态卸荷效应，探讨卸荷松动后节理岩体渗透特性的变化规律。研究结果表明，高地应力作用下节理岩体边坡开挖过程中的动态卸荷松动效应显著，其影响必须考虑。开挖荷载幅值、岩体弹性模量和节理分布间距等因素通过影响节理开度而影响岩体的渗透特性；岩体中完整母岩与节理岩体的结合部位往往是开挖松动较大的部位，其渗透系数变化明显。对于等间距平行节理组垂直切割的直立坡岩体，若岩体的弹性模量由坡外向坡内呈线性增大，计算得到的节理岩体渗透系数分布符合幂函数衰减规律(由坡外向坡内)；若节理岩体的弹性模量由坡外向坡内无变化，则开挖动态卸荷松动现象不会发生。     

坝基破碎岩体高压渗透变形原位试验

 为获取向家坝水电站坝基挤压破碎带岩体的渗透变形特性,针对坝基破碎岩体空间分布特点,研究适合于渗透变形试验的现场压水试验系统和压水试验方法,提出坝基岩体渗透变形的原位高压试验方法。本研究最大特点是采用对观测孔内的水质取样分析和钻孔电视录像进行对比分析方法来研究原位渗透变形特征,并提出确定临界水力坡降的基本判据。研究结果表明,所提出的原位渗透变形高压压水试验方法可以较好地反映破碎岩体实际环境状态,原位渗透变形试验获得的临界水力坡降较室内试验成果更真实合理。     

深部巷道底板岩体渗透性高压压水试验研究

岩体渗透性是反映岩体水力学特征的重要参数,为探究深部岩体的渗透性,采用钻孔高压压水试验手段,对东滩煤矿深部巷道底板四段岩体进行了现场原位压水试验,获得了大量实测数据。试验和数据分析结果表明：岩体在压水过程中经历了“隔水-导渗-稳渗”的过程,随着压水的进行,岩体的渗透性不断增强。东滩煤矿深部底板的厚层泥岩具有低阻弱渗的特点,厚层砂岩和互层具有高阻弱渗的特点,四段岩体原始状态下渗透性均较差。注水压力与流量关系曲线具有很好的指数关系,除厚层砂岩外,厚层泥岩和互层的注水压力-流量关系具有明显的分段性。岩体等效裂隙宽度随着注水压力的增大具有较好的指数关系且具有明显的分段性,即可分为突变点前的稳定阶段和突变点后的突增阶段。可通过裂隙宽度变化量是否大于0来判断岩体内是否发生明显渗流。研究结果有助于加强对深部岩体在水压作用渗透性变化的认识,为深部煤层的安全开采提供重要的参考依据。     

岩石高压渗透试验装置的研制与开发

 为提高对低渗透岩的测试精度,缩短渗透性测试时间,研究岩石(体)高孔隙水压力条件下的渗透、力学特性及其破坏机制,开发研制一套岩石高压渗透试验装置。该套装置可针对大尺寸,不同规格(圆柱体或方柱体)岩石(体)或碎石土还原在其原始地应力状态下进行渗透性及相关力学试验研究。围压、渗透压最大可加到30 MPa,轴向荷载最大可加到4 000 kN。试验通过精确度量渗出水体积的变化进行流量测定,大大提高了测试精度、缩短了测试时间。试样进水端水压以静态伺服阀为主要控制元件,可在脱离计算机控制条件下保持某一稳定水压值不变。在试样出水端采用管路过滤器、调速阀等组件对水流速度大小进行调控,当调节的流速与通过试样的渗透速度达到平衡时,即可在出水端产生某一稳定的水压值,进而在试样两端建立稳定的水压差。计算机调控灵活,具有可视化,可根据实际情况随时调整试验方案,而且操作命令语句可任意加长以满足试验要求。该试验装置解决了高孔隙水压、小水力梯度条件下的各种渗透性、高渗压下力学性质试验研究技术难关,这将为水电工程、石油、核电等领域相关试验研究提供新的测试手段,具有重要意义。     

峰后砂岩非Darcy流渗透特性的试验研究

研究高应力状态下，尤其是峰后低围压下岩石的渗透性具有十分重要的现实意义。利用获得专利权的岩石渗透试验装置与MTS815．02岩石力学伺服试验系统相配套，用来测试单轴峰后给定应变状态下岩样的非Darcy流渗透特性。在阐述岩石Darcy流渗透性的测试原理及误差的基础上，介绍了峰后岩石非Darcy流渗透特性的测试原理、试验系统与测试方案，并给出峰后中砂岩非Darcy渗透特性的试验结果。试验数据表明，单轴峰后应力状态下中砂岩的渗透率k与峰前比较有量级增加，峰后k值随轴向应变ε增长呈二次抛物线关系。