кустовой - в сложных гидрогеологических условиях; для ответственных объектов при необходимости получения данных высокой точности;
одиночной - в простых гидрогеологических условиях; на ранних стадиях изысканий.
1.2. Местоположение пунктов испытаний, количество нагнетаний, расположение наблюдательных скважин (пьезометров) и интервалы скважин для испытаний надлежит определять проектом производства работ.
1.3. При кустовой схеме испытания наблюдательные пьезометры необходимо располагать на расстоянии от центральной скважины:
первый пьезометр - не менее 1,0 м;
последний пьезометр - не более 8,0 м.
1.4. Нагнетание воздуха для определения проницаемости грунта следует проводить с постоянной величиной расхода или с постоянной величиной давления, в зависимости от принятой расчетной схемы.
1.5. Нагнетание воздуха необходимо проводить в пусковой интервал скважины, изолированный сверху и снизу от остальной части ствола уплотнительными устройствами. Длину пусковых интервалов следует принимать в зависимости от расчетной схемы с учетом литологического состава грунтов, их фильтрационной однородности и мощности отдельных прослоев, но не менее 1 м.
1.6. Уплотнительные устройства надлежит устанавливать:
по кустовой схеме испытания - от кровли пласта до верха рабочих частей центральной и наблюдательной скважин, от подошвы пласта до низа рабочих частей центральной и наблюдательной скважин;
по одиночной схеме сверху и снизу испытываемого интервала - длиной не менее 3 м.
При глубине расположения исследуемого слоя грунта менее 3 м от земной поверхности, длину уплотнительного устройства (сверху) следует принимать равной расстоянию от земной поверхности до верха рабочих частей пускового интервала и наблюдательных пьезометров.
При расположении в одной наблюдательной скважине нескольких ярусных пьезометров длину уплотнительного устройства между ними следует принимать не менее 1 м.
1.7. Скважины для проведения испытания надлежит бурить способами, исключающими глинизацию и кольматацию стенок. Способы бурения с промывкой водой допускаются только в неразмываемых скальных грунтах. В песчаных и глинистых грунтах для устранения нарушений ствола скважины вследствие бурения надлежит разбуривать скважину расширителем с целью удаления уплотненного слоя грунта толщиной не менее 1/6 диаметра скважины.
Диаметр скважины для нагнетания воздуха должен быть:
в грунтах, не требующих разбуривания расширителями, - не менее 91 мм;
в грунтах, разбуриваемых расширителями, - не более 150 мм.
1.8. Центральная и наблюдательные скважины должны быть обеспечены надежной изоляцией от атмосферных осадков.
1.9. При совмещении проведения различных видов полевых работ в одной скважине (прессиометрия, искиметрия, нагнетание или налив воды и др.) нагнетание воздуха следует проводить в первую очередь. В грунтах со слабыми структурными связями при испытаниях по зонам не допускается размещать пусковой интервал нагнетания на участках ствола скважины в пределах интервала расположения уплотнительных устройств для предыдущего опыта.
2. Аппаратура
2.1. В комплекте оборудования для проведения испытания должны быть:
источник сжатого воздуха;
устройства для нагнетания, распределения сжатого воздуха и регулирования его расхода и давления;
устройства для измерения расхода, давления и температуры сжатого воздуха;
уплотнительное устройство для изоляции пускового интервала центральной скважины и пьезометра наблюдательной скважины;
устройство для автоматического запора сжатого воздуха в пусковом интервале опытной скважины;
устройство для контроля герметизации нагнетательной и измерительных магистралей.
2.2. Схема установки для нагнетания воздуха в скважину должна обеспечивать измерение следующих параметров:
расхода сжатого воздуха, нагнетаемого в скважину;
давления сжатого воздуха в системе измерения расхода в пусковом интервале и в рабочих частях пьезометров;
температуры сжатого воздуха в пусковом интервале и в системе измерения расходов.
2.3. Измерительные устройства и приборы должны обеспечивать погрешность замера не более:
при измерении расхода - 3%;
при измерении давления - 2,5% (для давлений в диапазоне 0-0,10 кгс/см ) и 1% (для давлений более 0,10 кгс/см );
при измерении температуры - 0,1°С.
2.4. Уплотнительные устройства для изоляции интервалов в центральной скважине и наблюдательном пьезометре (пусковой интервал и рабочая часть пьезометра) должны обеспечивать надежную изоляцию интервалов при усилиях прижатия поверхности этих устройств к грунту не более 4,5 кгс/см , при максимальном давлении нагнетания 1,5 кгс/см .
2.5. Уплотнительные устройства должны обеспечивать сборку интервалов уплотнения необходимой длины в соответствии с п. 1.6.
При применении пневматических тампонов с эластичными оболочками длина каждой секции должна быть не менее 1 м, а их конструкция должна обеспечивать сборку интервала уплотнения необходимой длины (п. 1.6).
2.6. Спуск уплотнительных устройств и подачу воздуха в пусковой интервал скважины следует производить с помощью труб (замкового, муфтового или ниппельного соединения), внутреннее проходное сечение которых должно быть не менее 200 мм .
Соединения нагнетательных труб между собой и с уплотнительными устройствами, а также соединения последних должны обеспечивать свободный проход (спуск) датчика устройства для измерения температуры воздуха в пусковом интервале центральной скважины.
2.7. Скважность соединительных фильтров, устанавливаемых между уплотнительными устройствами (при применении двойных уплотнительных устройств), должна быть не менее:
для пусковых интервалов центральных скважин - 5%;
для наблюдательных скважин - 1%.
2.8. При применении соединительных фильтров датчик давления следует устанавливать на наружной поверхности соединительного фильтра.
2.9. При применении в качестве уплотнительных устройств пневматических тампонов давление разжатия последних необходимо определять на тарировочном стенде.
Для текущего контроля давления разжатия пневматических тампонов магистрали должны быть подключены к соответствующим измерителям давления.
3. Подготовка к испытанию
3.1. Подготовку к испытанию необходимо проводить в следующем порядке:
очистка скважин от шлама, уточнение глубины центральной скважины и наблюдательных пьезометров и определение глубин расположения пускового интервала скважин, рабочих частей пьезометров и колонны труб для спуска и установки уплотняющих устройств;
проверка и подготовка измерительной аппаратуры;
сборка уплотняющих устройств, соединительных фильтров, измерительных магистралей и их спуск в скважину на заданную глубину;
подключение распределительно-регулирующего устройства к источнику сжатого воздуха;
разжатие уплотняющих устройств;
проверка герметичности нагнетательной и измерительной магистралей;
корректировка "нуля" приборов для измерения давления;
проведение контрольных наблюдений за изменением температуры, снижением давления в интервалах центральной скважины и наблюдательных пьезометрах до атмосферного.
3.2. Перед началом испытания необходимо заполнить журнал испытания (приложение 5.6).
4. Проведение испытания
4.1. При проведении испытания следует выполнить следующие основные операции:
включение нагнетательного оборудования и производство нагнетания воздуха с фиксацией начала испытания в журнале;
замеры расхода, давления, температуры воздуха (нагнетаемого);
контроль в процессе проведения испытания разжатия уплотняющих устройств, работы измерительной аппаратуры;
ведение журнала с фиксацией в нем изменений природных условий, влияющих на ход проведения испытаний (атмосферное давление, температура воздуха, осадки и т.д.);
прекращение нагнетания;
производство наблюдений после прекращения испытания за снижением (восстановлением) давления в центральной скважине и наблюдательных пьезометрах.
4.2. Испытание надлежит проводить не менее чем при трех ступенях расхода или давления воздуха и в этом случае необходимо принимать следующие ступени давления:
I - 0,3 кгс/см ;
II - 0,6 кгс/см ;
III - 0,9 кгс/см .
Дальнейшее увеличение давления воздуха следует осуществлять ступенями по 0,3 кгс/см до максимального - 1,5 кгс/см .
В неустойчивых грунтах или при расходах воздуха, превышающих пределы измерения прибора, давление воздуха на каждой ступени следует уменьшить в 10 раз.
4.3. Испытания следует проводить по стабилизации расхода или давления воздуха на каждой ступени при времени стабилизации не менее 30 мин.
Стабилизацию расхода или давления воздуха следует считать достигнутой, если их изменения в процессе испытания не превысят 1% от измеряемой величины.
4.4. Продолжительность испытания по кустовой и одиночной схемам следует определять числом ступеней испытания и его длительностью на каждой ступени. Продолжительность испытания по кустовой схеме должна быть не менее 8 ч, по одиночной - не менее 1 ч.
4.5. Частоту измерений расхода и давления воздуха в процессе испытания необходимо определять, исходя из продолжительности испытания и условия построения временных графиков прослеживания повышения давления воздуха (при ) и расхода воздуха (при ). Измерения расхода воздуха следует производить в те же сроки, что и замеры давления.
4.6. Наблюдения в процессе испытания за давлением, расходом и температурой воздуха надлежит осуществлять в такой последовательности (для центральной скважины и наблюдательных пьезометров), чтобы промежутки между замерами по одним и тем же приборам были равны.
4.7. Наблюдения за снижением (восстановлением) давления воздуха в пусковом интервале центральной скважины и в пьезометрах после окончания испытания следует проводить с частотой, обеспечивающей представительный график прослеживания снижения давления.
4.8. Ликвидацию скважин необходимо осуществлять после полевой обработки результатов испытания и проверки всех полученных данных.
4.9. Для своевременного контроля хода нагнетания и текущей интерпретации его результатов надлежит строить графики:
изменения давления воздуха во времени в центральной скважине и пьезометрах ;
расхода в центральной ;
зависимости расхода воздуха для пускового интервала опытной скважины от давления в пусковом интервале .
ПРИЛОЖЕНИЕ 5.1
Рекомендуемое
ОБЛОЖКА ЖУРНАЛА
(первая страница)
Организация _________________________ |
Объект ______________________________ |
Экспедиция __________________________ |
Участок (створ.) _______________________ |
Партия (отряд) _______________________ |
Стадия _____________________________ |
ЖУРНАЛ № _________
испытания методом откачки воды из одиночной скважины №
Местоположение_____________________________________________________________________________
Элемент рельефа _____________________________________________________________________________
Абсолютная отметка устья ___________________ глубина _________________________________________ м
Расстояние до уреза воды ближайшего водоема __________________________________________________м
Интервал испытания от ________________________ м _______________ до _________________________ м
Испытание начато ____________________________________ окончено ________________________________
НАБЛЮДАТЕЛИ: 1. _____________________________________________________________________________
2. _____________________________________________________________________________
3. _____________________________________________________________________________
Начальник партии (отряда) _____________________________________________________________________
Инженер-геолог (гидрогеолог) ___________________________________________________________________
Ст. техник ___________________________________________________________________________________
Адрес организации: ___________________________________________________________________________
Обратная сторона обложки журнала
(последующая страница журнала)
ЗАДАНИЕ
на производство испытания
_____________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
Инженер-геолог (гидрогеолог) ___________________________________________
Дата __________________
Последующая страница журнала
1. Схематический план расположения скважины
_____________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________
Последующая страница журнала
2. Общие сведения о водоносном горизонте
1. Стратиграфический индекс пород _____________________________________________________________
2. Гидравлическая характеристика _______________________________________________________________