水利水电工程钻孔压水试验规程条文说明.DOC

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1、水利水电工程钻孔压水试验规程 SL 2592 条文说明水利水电工程钻孔压水试验规程SL 2592条文说明修订说明1 总则2 基本规定3 试验设备4 现场试验5 试验资料整理 本规程共分五章48条，五个附录。本说明是按规程正文的章节条顺序编写的。五个附录未编写说明。 本条文说明由王行本编写。 水利水电工程钻孔压水试验规程修订组1 总 则10. 1 在岩体上或岩体内修建水工建筑物时，必须研究建筑物附近及其影响范围内岩体的透水性。测定岩体渗透性的方法有压水试验、注水试验、抽水试验等，其中压水试验是最常用的在钻孔内进行的岩体原位渗透试验。具体做法是在钻进过程中或钻孔结束后，用栓塞将某一长度的孔段与其余

2、孔段隔离开，用不同的压力向试段内送水，测定其相应的流量值，并据此计算岩体的透水率。 压水试验成果主要用于评价岩体的渗透特性（透水率大小及其在不同压力下的变化趋势），并作为防渗帷幕设计的基本依据。当条件简单时，也可用于渗漏量计算。102 本条有两点需要加以说明： 一、本规程采用吕荣试验作为常规性的压水试验方法 吕荣试验方法是1933年吕荣（MLugeon）首先提出的，在实践中经过多次修正而臻于完善，目前已为大多数国家所采用。这种试验方法的主要特点是： （1）采用多级压力、多阶段循环的试验方法。 （2）试验压力较大，最大压力通常为1MPa。 （3）每阶段的试验时间较短，一般为10min左右。 （4

3、）用吕荣值（lu）作为岩体透水率的单位。 与水利水电工程钻孔压水试验规程（SDJ1678）（以下简称原规程）相比，本规程推荐的方法具有如下优点： （1）能了解在不同压力下以及在最大压力前、后同一压力下岩体透水性的变化情况，所得资料更加丰富、全面。 （2）能取得多组数据，可以互相校核，所得资料更为可靠。 （3）每次试验所用的时间与原规程基本相同。 （4）成果表达方式与国际通用标准一致，有利于国际间的工程合作和技术交流。 二、专门性的压水试验方法 近年来，在防渗设计和计算中，更普遍地采用有限元法和其它数学方法，因此对水文地质参数提出了更高的要求，即不再满足于求得单位长度孔段的平均渗透性，还希望了解

4、岩体渗透性的非均质性和方向性。为了达到这个目的，许多研究者针对具体工程的特点和需要，提出并采用了各种非常规的压水试验方法。这些方法可归纳为如下几个方面： （）使压水试验时的边界条件和渗流状态尽量与理论一致 （1）测定一组裂隙的渗透性 首先根据地质测绘和裂隙统计资料，确定出该场地的主要裂隙组，据此设计钻孔方位，使试段只包含一组裂隙，且与之正交（图1.0.21）。 路易斯（CLouis）和麦尼（YNTMaini）在法国的大麦森（Grand Maison）坝采用了上述方法，求得各主要裂隙组的方向渗透性，并据此设计坝基的帷幕和排水设施。我国小浪底工程也做过类似的试验。 苏联制定了专门的压气试验规范。别

5、亚吉奥（EBiagio）和迈尔沃尔（F. Myrvoll）也做过这种试验。 （4）自由振荡试验 这种试验方法是艾德尔（K.H.Idel）提出的。方法是用栓塞隔离试段，输入压缩空气迫使地下水位下降一定幅度，然后迅速打开排气阀，使压缩空气排出钻孔，观测水位从振荡到静止的过程，并据此计算岩体的渗透性。10. 3 本规程的适用范围是水利水电工程地质勘察中的压水试验工作。帷幕灌浆施工过程中的压水试验工作应按照专门的规定进行。2 基 本 规 定21 试验方法与试段长度211 常用的压水试验方法是用单栓塞隔离试段，随着钻孔的加深自上而下地分段进行。本规程仍推荐此方法作为基本的压水试验方法。同时还规定，在满足

6、一定条件下，也可以采用双栓塞自上而下或自下而上地分段进行试验。 现就双栓塞试验问题作如下说明： 一、双栓塞试验的优缺点 双栓塞试验的优点是： （1）试验工作与钻探工作可以部分或全部分离，因而费用较低。 （2）某些操作步骤（如洗孔、水位测量等）可以合并进行，试验时间较短。 （3）可以根据孔内实际情况合理地确定栓塞置放位置和试段长度，试验成果与地质条件之间的相关性较好。 双栓塞试验的缺点是： （1）双栓塞（特别是下栓塞）的止水可靠性不易检验。 （2）由于钻程较长，岩粉堵塞裂隙的可能性增大。 二、关于双栓塞设备及其止水可靠性 工作可靠的双栓塞设备，是进行双栓塞试验的前提。目前，国际市场上已有多种双栓

7、塞，国内东北勘测设计院等单位进行研究试制，根据生产性试验的资料，其效果比较好，并已通过鉴定。对于双栓塞的工作可靠性及其检验问题，从结构上采取了下列措施： （1）增大栓塞长度。 （2）使下栓塞的工作状态与上栓塞严格同步。 （3）在下栓塞下部设置测压管或传感器。 （4）用水管将下栓塞下部与上栓塞上部连通，若下栓塞漏水，上栓塞上部的水位就将上升。 通过试验，证明双栓塞工作状态良好。据国外的试验资料（例如皮尔逊和莫尼、布拉辛顿和瓦特豪尔），试验时也均未发现栓塞有漏水现象，说明设备问题是可以解决的。的岩石对活性剂有强烈吸附作用，也将使乳化液严重破乳，故在碳酸盐类岩石中钻进压水试验钻孔时，应选用合适的冲洗

8、液。 为了使钻进时冲洗液能在孔口返出，减少岩粉堵塞裂隙的机会，试验钻孔的套管脚应进行止水。233 为了防止由于钻孔相距过近，在压水试验时产生水流串通而影响试验成果的真实性，故本条规定，如在10m范围内，布置两个以上钻孔时，应先钻进压水试验钻孔。3 试 验 设 备31 止水栓塞3. 11 止水栓塞是压水试验的关键设备。目前国内使用的止水栓塞有双管循环式、单管顶压式、水压式和气压式四种类型。双管循环式栓塞的优点是不必考虑管路压力损失，缺点是需要下两套管子，对小口径金刚石钻孔不适用，且操作费时，钻孔较深时尤其如此，这种栓塞目前已很少采用。单管顶压式栓塞的优点是操作简单，缺点是栓塞长度较短，当孔壁岩石

9、较破碎时止水效果较差。水压式和气压式栓塞的共同特点是胶囊易与孔壁紧贴，即使在孔壁不太平直的情况下，也能实现面接触，且栓塞较长、止水可靠性好，对不同孔径、孔深的钻孔均能适应，操作比较方便。水压式栓塞的缺点是试验结束后胶囊内的水不易排放干净。气压式栓塞的缺点是在钻场上需要有一套高压充气装置。从止水可靠性的观点出发，本规程建议优先选用气压式或水压式栓塞。3. 12 关于止水栓塞长度问题，东北院曾进行电拟试验，以比较不同栓塞长度的绕渗量大小（假设地层的渗透性为均质）。试验结果表明，当栓塞长度达到75倍钻孔孔径时，绕渗量增加速度减缓。伯利斯（JCBliss）和拉许顿（KRRushton）用数学模型研究栓

10、塞长度的影响，得出类似的结论。因此，规程中规定止水栓塞长度不小于试验钻孔孔径的7倍。此外，从保持栓塞附近岩体的渗流稳定性角度出发，也要求栓塞有一定的长度。32 供水设备321 自流供水是压水试验的最佳供水方法，它使压水试验能在静水压力下进行，压力稳定，在条件允许时宜优先采用。322 对供水设备的基本要求是压力稳定、出水均匀，在1MPa压力下流量能保持100Lmin。应当指出，上述供水能力只能使岩体透水率小于20Lu的试段达到预定的最大试验压力1MPa。因此，当坝址的岩体透水性普遍较大时，应选用供水能力更大的水泵。如能满足试验压力的要求，宜选用电动离心泵。当采用往复式水泵时，应在出水口处安设容积

11、不小于5L的稳压空气室，以提高出水口压力的稳定性。323 为了保持试验用水清洁，滤水器上应包设过滤网，并与水池底部保持一定距离（不小于0.3m）。 供水调节阀门应灵活可靠，使压力能迅速调整至预定值。33 量测设备331 国内研制的试段压力计有昆明勘测设计院的SCY1型钻孔压水试段测压仪和成都勘测设计院的ZS1000型水文地质综合测试仪。它们都是用压力传感器量测试段内的压力变化，用电缆传到地面，通过二次仪表显示或记录压力值。这两种仪器均已通过鉴定。 压力表目前仍是主要的测压工具。压力表的工作压力应保持在有效范围内（即极限压力值的 13至 34）。鉴于吕荣试验所用的压力值变化幅度较大，为满足上述要

12、求，试验期间必须更换压力表。332 目前我国在压水试验时所用的流量计实际上是表示累计水量的水表，这种水表只有和测时计联合使用，并通过计算才能得出流量值。本规程规定每隔一或二分钟测读一次流量，用这种水表既无法直观地反映出流量的瞬时变化，又易发生差错。目前我国市场上尚没有能完全满足压水试验需要的流量计（量测范围为1 100Lmin，能测定正向和反向流量），有待进一步研制、选型。33. 3 目前我国的地下水位量测设备，大多是在导线的一端接测头，另一端接万能表。导线无专用线架，也不能显示深度，要靠人工丈量；测头规格不一，绝缘不好，往往反应不灵，或出现误读。334 本条规定试验用仪表应专管专用，并定期校

13、正。4 现 场 试 验4. 1 操作程序4. 11 本条概述了压水试验现场工作的基本操作步骤。当采用双栓塞进行压水试验时，某些步骤（洗孔、水位测量、仪表安装等）可以简化。4. 12 本条强调在试验前应对各种设备、仪表进行检查。4. 2 洗孔4. 21 关于洗孔方法，本规程规定一般情况下采用压水洗孔法，当对洗孔有较高要求时，宜采用活塞抽吸洗孔法。 压水洗孔法是国内外常用的洗孔方法，即将大量清水送入孔内，使孔内岩粉随回水带出。为了使水能在全孔内循环，增加洗孔效果，洗孔时钻具应下到孔底，流量应达到水泵的最大出力。 活塞抽吸洗孔法在供水水井中已被广泛应用，其原理是快速上下提动活塞，使活塞以下的孔段产生

14、负压，从而将附在孔壁上以及进入钻孔孔壁附近的裂隙内的岩粉吸出。这种方法设备简单, 操作方便。用金刚石钻进的钻孔，由于孔壁规整，活塞造成的抽吸作用更大，因而效果更好。但在岩石比较破碎的孔段，用此法洗孔可能导致孔壁坍塌，故不宜采用。 原规程曾列入抽水洗孔法，但因为地面水泵吸程有限，而用抽筒抽水，水量小，效果差，实际上很少采用，故本规程没有列入这种洗孔方法。 有的作者（如布拉辛顿和瓦特豪尔）还介绍过空气洗孔法，即向孔内注入压缩空气，使之形成水、空气和岩粉的混合物，研磨孔壁并清除孔内的沉淀物，效果不错。考虑到我国大多数钻探现场没有空压设备，故规程中未列入。4. 22 本条规定了洗孔的结束标准。原规程中

15、还有一条标准：“取粉管不满”，因目前金刚石钻孔的洗孔钻具中没有取粉管，故予取消。4. 3 试段隔离431 本条强调下塞前应检查工作管和防止接头处漏水。4. 32 为了保证气压式或水压式栓塞的隔离效果，充气（水）压力应大于该试段的最大试验压力，并在整个试验过程中保持不变。4. 33 要提高试段隔离工作的质量，一是要有性能良好的止水柱塞。二是要选择适当的柱塞位置。国外有关规程十分强调栓塞位置的选择，例如英国场地勘察标准（BSS93O：1981）中要求，在确定栓塞位置时，除了仔细观察钻孔岩芯外，还应进行测井或电视观测。4. 34 当试段隔离无效时，应及时采取措施，不允许轻易放弃该段的试验。规程中列举

16、了几种处理措施，可根据具体情况选定。灌制混凝土塞位前，先要扩大孔径，灌制后又要有一定的待凝时间，比较费时、费工，故只有在栓塞止水困难，其他措施均无效时，或表层风化岩带较厚，又需要进行压水试验时，才采用这种方法。4. 4 水位观测4. 4. 1 试验前地下水位观测的主要目的，是确定水柱压力的起算点，即确定压力计算零线。 在水位观测问题上，国内外的看法颇不一致。一是是否需要进行观测，二是如何进行观测。 一、试验前是否需要进行水位观测 豪斯比（A.C.Houlsby）认为，在计算试验压力时，无需进行地下水位位置的修正，当然也就不必测定地下水位。他认为地下水位的位置实际上可以假定为接近地表，因为“一系

17、列的压水试验，加上钻进时的水，通常使渗透性小的地基充满水，以致即使试验前的水位不在地表，不久也会上升到这个位置”。这种观点，显然是错误的。因为即使是均一岩体，按照反漏斗的概念，也只是在靠近钻孔附近水头较大，距孔壁稍远处水头即迅速下降，决不会大面积地上升到地面。 大多数学者不同意豪斯比的意见，认为初期的吕荣试验不考虑水柱压力的影响，故成果过于粗糙，特别是高山峡谷地区，地下水位埋藏较深的情况下，如不计入水柱压力，成果将出现成倍的误差。而要计算水柱压力，就必须在试验前观测地下水位。 二、如何进行水位观测 各国的压水试验规程都规定要进行水位观测，但大多未作具体说明，只有日本建设省的吕荣试验技术准则中作

18、了如下规定：“最好以下塞后的内管水位为基础，直接测定作用于试验段上的水位。但有时水位长时间不能稳定，所以一般测定长时间搁置后的水位，即测定每天早晨工作开始前的孔内水位，把它作为试验时的水位”。观测一次，则试验所需时间必然要长些。 三、观测结束标准和取值 理论上，流量在向稳定值趋近的过程中，其变化值是随时间递减的。为了使试验成果更可靠，要求在某一时段内流量的变化值不大于某一标准，这样试验虽未达到真正稳定，但至少已进入缓变段，因而可以把试验误差控制在一定范围之内。 参考国外有关资料，规程规定五次流量读数的相对差不大于10，或绝对差不大于1Lmin，该阶段试验即可结束。绝对差的标准主要是根据流量计实

19、际可能达到的精度确定的。 取最后一次流量读数作为计算值，比取该时段内的平均值更合理些，也较方便。 四、流量增大问题 理论上，当压力保持不变时，不应出现流量随时间增大的现象。因此，当出现这种情况时，应进行检查。如果不是设备、仪表发生故障，则应延长试验时间，直至流量不再增大，且达到上述标准方可结束。4. 54 在压水试验过程中，当试验压力由高压力转换到较低压力时，有时会出现水从岩体流入钻孔的现象，这种现象称为回流。 产生回流现象的原因，是由于在试验压力下降的瞬间，钻孔附近岩体内的水压力暂时高于试验压力，因而使水自岩体流出。这个过程一般持续数分钟至十余分钟。随着岩体内水压力逐渐下降，回流量渐减至零。

20、当岩体内水压力继续调整至低于试验压力之后，水重新流向岩体，并随着压力调整结束而趋于稳定。回流现象是岩体的储水效应（即岩体在一定时间内具有贮存一定压力和一定体积的水的能力）的反映，而储水效应的大小与岩体的弹性变形性质有关。因此，圭地西尼（G.Guidicini）等指出，可以利用回流资料估算岩体的变形模量。 在巴西的圣伊萨贝尔（Santa Isabel）坝址，17个钻孔共出现 38次回流，并发现了如下规律： （1）第四与第五阶段之间全部出现回流，第三与第四阶段之间有一半出现回流。 （2）回流量小于总压入水量的20。 （3）有半数试段的PQ曲线为C型（扩张型）。第五阶段的流量等于或小于第一阶段的流量

21、（Q5 Q1 ）。 东北勘测设计院在临江和哈泥河两坝址也多次发现回流，其规律与圣伊萨贝尔坝址相似。 在压水试验过程中，当出现回流时，应尽量详细记录有关情况（包括回流时间、回流量等），以便积累资料。尤其重要的是，切不可把流量从负经零到正这个变化过程中的暂时停滞误认为是该试段流量为零。4. 55 为了解岩体裂隙连通情况和压水试验的影响范围，应在试验过程中，对试验钻孔附近的井、硐、孔、泉等进行观测（包括出水位置、水位、流量等），必要时可配合使用示踪剂。456 本条强调在试验前应对原始记录进行认真检查。5 试 验 资 料 整 理501 本条概述了试验资料整理的步骤。 压水试验资料整理和表示方法很多，本

22、规程采用透水率和PQ曲线类型来表示试验成果。 用压水试验（特别是试验压力较大的吕荣试验）成果计算岩体渗透系数有很大的局限性，因此在规程正文中未予列入，仅在附录中作简单介绍。 应当指出，各种教科书和手册中，计算渗透系数的公式很多，如裘布依公式、沃斯列夫（Hvorslev）公式、莫伊（Moye）公式、巴布什金（）公式等。这些公式都以渗流服从达西定律为基本前提，只是对边界条件的假设不同。因此，不同公式的计算结果，差别大致在 20之内。而当岩体渗透性较大时, 用压水试验法和抽水试验法求得的渗透系数相差可达数十倍至百余倍，因此，仅当透水率较小（例如q10Lu），且pQ曲线为A型（层流型）时，才可以用附录

23、D所列的公式计算渗透系数。当透水率较大时，用压水试验方法求得的渗透系数，其准确度很差。502 本条对绘制PQ曲线的方法作出规定。 绘制PQ曲线是划分类型的基础。豪斯比的做法是计算出各压力阶段的吕荣值，然后以不同阶段吕荣值之间的相对关系作为划分类型的依据。实践表明，直接绘制出PQ曲线更为直观，效果也更好些。 绘制PQ曲线应采用统一的比例尺。如果采用不同的比例尺，例如在流量较小时用较大的比例尺，就会出现一些人为造成的不规则曲线，使判读和划分类型产生困难。 采用规程中规定的比例尺（P轴1mm001MPa、Q轴1mm=1L/min），各点标明序号，并分别用实线和虚线连接升压曲线和降压曲线，这样图幅紧凑

24、，图面清晰，绘制和使用都比较方便。50. 3 本条说明划分PQ曲线类型的原则，五种类型的曲线特点及其意义。 划分PQ曲线类型的主要依据有两点，一是升压阶段PQ曲线的形状，二是降压阶段PQ曲线与升压阶段PQ轴线是否重合及其相对关系。根据上述原则，将PQ曲线划分为五种类型。值得指出的是，在我们看到的国外资料中，尽管在解释和应用方面意见不完全一致，但在基本类型划分上看法是相同的。 下面，对五种PQ曲线类型作进一步说明。 一、A型（层流型） （l）曲线特征：PQ曲线中升压曲线为通过坐标原点的直线，降压曲线与升压曲线基本重合。 （2）解释：渗流状态为层流。在整个试验期间，裂隙状态没有发生变化。 二、B型

25、（紊流型） （1）曲线特征：PQ曲线中升压曲线为凸向Q轴的曲线，降压曲线与升压曲线基本重合。 （2）解释：渗流状态为紊流（这里所谓的紊流，是所有非线性的压力一流量关系的统称）。在整个试验期间，裂隙状态没有发生变化。 三、C型（扩张型） （1）曲线特征：PQ曲线中升压曲线大体上为凸向P轴的曲线，降压曲线与升压曲线基本重合。 C型曲线最关键之处在于：在某一压力之后，流量突然增大，且第4 点与第2 点，第5点与第1点基本重合。至于第1、2两点之间，可以是通过坐标原点的直线，也可以是凸向Q轴的曲线，表明在流量突增之前的渗流状态，但不作为曲线类型划分的依据。 （2）解释：在试验压力作用下裂隙状态产生变化

26、，岩体渗透性增大，但这种变化是暂时性的、可逆的，随着试验压力下降，裂隙又恢复到原来状态，呈现出一种弹性扩张性质。从整个PQ曲线的变化中，可以看出裂隙弹性扩张作用与试验压力之间的关系，以及这种作用对原来渗流状态的干扰。 四、D型（冲蚀型） （1）曲线特征：PQ曲线中，升压曲线大体上为凸向P轴的曲线，降压曲线与升压曲线不重合，位于升压曲线的右侧，整个PQ曲线呈顺时针环状。 D型曲线最关键之处，是在某一压力之后，流量突然增大，且 Q4 Q2 ， Q5Q1。 PQ曲线中的其它变化，对曲线类型划分来说不是本质性的。 （2）解释：在试验压力作用下裂隙状态产生变化，岩体渗透性增大，这种变化是永久性的，不可逆

27、的。由于在选择试验压力时已根据试段位置作了限制，因而排除了因压力过大导致岩体抬动变形的可能性。因此，流量突然增大且不能恢复原状，多半是由于裂隙中的充填物被冲蚀、移动造成的。 冲蚀型PQ曲线中的升压曲线和降压曲线都会出现一些不同的变化。如升压曲线中的第1、2两点与原点之间可能为直线，也可能为凸向Q轴的曲线，分别说明在产生冲蚀作用之前流态为层流或紊流；降压曲线可能为凸向P轴的曲线（说明一部分为可恢复的弹性变形，一部分为不可恢复的冲蚀作用），也可能为直线或凸向Q轴的曲线（分别说明在冲蚀作用产生之后流态为层流或紊流）。总之，从整个PQ曲线的变化中，可以看出裂隙充填物冲蚀作用与试验压力之间的关系，这种冲

28、蚀作用对原来渗流形态的干扰，冲蚀作用的程度以及冲蚀后对渗流形态的影响，等等。 五、E型（充填型） （1）曲线特征：PQ曲线中，升压曲线为直线或凸向Q轴的曲线，降压曲线与升压曲线不重合，位于升压曲线的左侧，整个PQ曲线呈逆时针环状。 E型曲线的关键之点在于Q4Q2，Q5 Q1。至于升压、降压曲线的形状对类型划分不起什么作用。 （2）解释：试验期间裂隙状态发生了变化，岩体渗透性减小，这种减小大多是由于裂隙被部分堵塞造成的。试验时间不足也可能是产生E型曲线的因素之一。降压曲线可能为直线或凸向Q轴的曲线。 豪斯比对E型曲线的解释是，此时裂隙处于半封闭状态，当被水充满后，流量即逐渐减小，甚至趋近于零。其

29、曲线特点是：升压曲线凸向Q轴，降压曲线凸向P轴。根据我们的经验，这种曲线出现的机率很小，其中可能包括了因忽视回流现象而造成的流量下降在内。 我们把E型称为充填型，有两个含义，一是在试验过程中裂隙被外来的固体颗粒所充填（这是主要的）；二是半封闭的裂隙被水所充填（这是豪斯比的解释）。50. 4 本条说明试段透水率以吕荣值（Lu）为单位来表示，并说明了 1LU的定义。 以吕荣值为单位来表征岩体的透水性是多数国家的习惯用法。采用这个单位，有利于国际间的工程合作和技术交流。 吕荣值原来的定义压力为10kgfcm2。根据国务院发布的关于在我国统一实行法定计量单位的命令，作为压力单位，kgfcm2已被废除。

30、米水柱为未广泛应用的非正式压力单位，也不宜再使用，故规程中统一采用法定的压力计量单位兆帕（MPa）。 兆帕与公斤力厘米2不是简单的十进制关系， 1MPa102kgfcm2（或 10kgfcm2=098MPa）。如果把吕荣的定义压力直接换算为O98MPa，似乎过于繁琐，也不便于应用，故将定义压力改为1MPa。显然，新定义的吕荣值单位比原定又增大了约2。从压水试验实际可能达到的精度看，这种更改不会对成果使用造成明显的影响。50. 5 本条说明试段透水率的计算方法及其精度。 一、透水率计算方法 一次压水试验可以取得五组P、Q数据，选择哪一组数据来计算该试段的透水率，是一个争议较大的难题。 豪斯比在吕

31、荣压水试验的常规解释一文中，提出如下的选择原则： （1）A型 取五个吕荣值的平均值。 （2）B型 采用P3、 Q3 作为计算值。 （3）C型 如第 1、2两点为通过原点的直线，则采用P1、Q1 作为计算值；如第1、2两点为凸向Q轴的曲线，则采用P2 、Q2 作为计算值。 （4）D型 采用 P5 、 Q5作为计算值。 （5）E型 采用P5 、Q5 作为计算值。 上述规定，有许多含混不清、相互矛盾之处。A型到和B型，裂隙状态并未改变，只是渗流型式不同，取P3 、Q3 作为计算值是合理的（A型取五个吕荣值的平均值毫无必要，徒然使计算复杂化）。C型和D型裂隙状态及其渗透性都发生了变化，不过前者是可逆的

32、，而后者是不可逆的。问题在于，如果我们想得到的是定义压力下的渗透性，则不论这种变化是暂时的还是永久的，均以取P3 、Q3 作为计算值为宜。 至于E型，豪斯比完全归因于水充满封闭或半封闭的裂隙，显然是不够全面的。如果原因是裂隙被堵塞，则取P5 、Q5 无疑是不合理的。在无法准确确定堵塞充填作用何时开始的情况下，取P3 、Q3作为计算值大体上是说得通的。 因此，规程规定：不论PQ曲线为何种类型，一律都用最大压力阶段（第三阶段）的 压力和流量值（P3 和Q3）来计算透水率。这样易于掌握：同时避免了困人为解释上的差异 而造成资料混乱。 当最大试段压力不等于MPa时，不论曲线类型如何，各国都采用线性比例

33、关系换算。规程中的式（50. 5）是通式，无论 P3 是否等于 1Mpa均适用。 二、透水率精度 透水率取两位有效数字，这与压水试验可能和需要达到的精度是一致的。透水率小于0.1LU时记为零。50. 6 本条规定同时用透水率和PQ曲线类型来表示压水试验成果。 在采用P3、Q3 计算试段透水率之后，单纯用吕荣值来表示该试段的压水试验成果显然是不够全面的。布鲁斯和米尔摩尔在整理英国基尔德坝的压水试验成果时，采用了同时表示吕荣值和PQ曲线类型的办法。本规程采用了这种表示方法。 PQ曲线类型是反映试段岩体渗透特性的重要资料，它本身具有一定的规律性，并能揭示出岩体裂隙的某些工程特性。 一、曲线类型与渗透

34、性之间的内在规律 从表4.5.3-2 所列的五个坝址888段试验资料的统计结果可以看出，当透水率小于3LU时，PQ曲线以A型占压倒优势，其余四种类型很少出现；当透水率大于3Lu时，PQ曲线以B型为主，C、D、E三种类型也比渗透性小时显著增加，而A型则大大减少。 许多学者（休特、斯诺、路易斯、夏普、麦尼等）曾研究了裂隙的渗流规律，研究结果表明，渗流形态与裂隙的开度、粗糙度和平直度有关。对于壁面平直、光滑的裂隙，开度小于O.15mm时，其流态均为层流，开度大于0.4mm时为紊流，开度为0.150.4mm的裂隙在低压时为层流、高压时为紊流。由此可见，室内模型试验与野外试验统计结果是一致的。 二、曲线

35、类型与岩体需灌性和可灌性之间的关系 帷幕灌浆大多以水泥作为灌浆材料。水泥是一种粉状的固体物质。普通水泥粒径为3O60m，磨细水泥粒径可达1030m。一般认为，要使某一粒径的颗粒顺利地通过某一空隙，空隙的宽度应大于三倍颗粒直径，否则将发生堆叠，拥塞现象。国内外的一些资料指出，水泥浆可以灌入的最小裂隙宽度，大致在0.l0.2mm之间。这就是说，渗流为层流的裂隙宽度的上限大体上相当于水泥浆可以灌入的裂隙宽度的下限。据此库兹纳尔（CKutzner）得出这样的结论：无论渗透性和施工压力多大，只要PQ曲线是A型就无需灌浆，即使灌了也将是无效的。 三、曲线类型与工程特性的关系 库兹纳尔还认为，PQ曲线为C型

36、的试段，大多数耗浆量很小，因而可以停止灌浆。此外，当出现升、降压曲线凸向相反的E型曲线时，表明部分透水岩石孤立地存在于渗透性小得多的岩石内，在这种情况下，即使渗透性很大，也可能无需灌浆。当然，要准确地鉴别这种曲线类型，应进行更细致的试验工作。 许多学者对D型曲线给予特殊的注意，因为这种曲线表明，岩体裂隙中存在高压力下易被冲蚀的充填物。基尔德坝的压水试验中，有12次试验成果为D型，其中有8个试段位于帷幕最深处，为了防止充填物被冲蚀，选择了多排帷幕方案。 当PQ曲线畸型，不属于上述五种类型中的任何一种（这种情况不多，但有可能出现）时，或由于某种原因，未进行三级压力、五个阶段的试验时，试验成果只用透水率值表示。50. 7 压水试验记录格式应统一。规程附录规定的格式采用活页式，E1、E2格式（双面印刷）为每个钻孔一张。E3、E4格式为每段一张，钻孔结束后，装订成册。长江委信息研究中心馆藏 21