ГОСТ 23278-78

Группа Ж39

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ГРУНТЫ

Методы полевых испытаний проницаемости

Soils.  Methods of field permeability tests

Дата введения 1979-07-01

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 18 сентября 1978 года N 181 срок введения установлен с 01.07.79

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июль 1986 г.

Настоящий стандарт распространяется на грунты и устанавливает методы полевых испытаний проницаемости при исследовании их для строительства.

Стандарт не распространяется на грунты в мерзлом состоянии.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Проницаемость следует определять как свойство грунта пропускать жидкость или газ под действием перепада давления или напора.

1.2. Проницаемость надлежит характеризовать коэффициентом проницаемости по формуле    

,

где - коэффициент проницаемости, дарси (1 дарси=1,02·10 см);

- объемный расход жидкости, см/с;

- коэффициент динамической вязкости, сП (1 сП =1,02·10 кгс·с/см);

- отрезок пути фильтрации, на котором происходит изменение давления , см;

- перепад давления, кгс/см;

- площадь поперечного сечения, см.

Переход от коэффициента проницаемости к коэффициенту водопроницаемости (фильтрации - приложение 1) следует осуществлять по формуле     

,

где - коэффициент водопроницаемости (фильтрации), см/с или м/сут;

- коэффициент размерности при в см/с 1, при в м/сут 864;

- удельный вес воды, кгс/см.

При испытаниях проницаемости методом откачки воды вместо коэффициента водопроницаемости допускается определять коэффициент водопроводимости ( где - средняя мощность водоносного пласта, м).

1.3. Методы полевых испытаний проницаемости грунтов следует принимать в соответствии с табл.1.

Таблица 1

1.4. При проведении полевых испытаний для определения проницаемости грунтов, расположенных ниже уровня грунтовых вод, необходимо учитывать литологическое строение пласта (однородная) и набор пласта, форму и размеры пласта в плане, режим поверхностных и подземных вод (уровенный, химический и температурный), режим проведения испытаний (установившийся, неустановившийся и квазиустановившийся) при постоянном дебите () или при постоянном понижении уровня воды в опытной скважине (), конструкции скважин и размещение водоприемной части скважин в пласте.

1.5. При проведении испытаний в зоне неполного водонасыщения необходимо учитывать литологическое строение и мощность этой зоны (расстояние от земной поверхности до уровня грунтовых вод), величину капиллярного вакуума (давления), характер распределения влажности грунта по вертикали, наличие ходов землероев, особенности структуры грунта и рельефа земной поверхности, конструкции инфильтрометров.

1.6. Методы полевых испытаний проницаемости грунтов следует выполнять в общем комплексе инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий.

1.7. Термины и определения приведены в приложении 1.

1.8. Регистрацию получаемых в процессе полевых испытаний данных и их обработку надлежит вести в специальных журналах (приложение 5).     

2. МЕТОД ОТКАЧКИ ВОДЫ ИЗ СКВАЖИН

2.1. Условия проведения испытания

2.1.1. Определение проницаемости методом откачки воды из скважин необходимо производить по технологической схеме испытаний:

кустовой - в сложных гидрогеологических условиях и для ответственных объектов;

одиночной - в простых гидрогеологических условиях и преимущественно на ранних стадиях исследований.

2.1.2. Местоположение пунктов испытаний, количество откачек и технология их проведения (количество и расположение наблюдательных скважин, продолжительность откачек) следует определять проектом производства работ в зависимости от целевого назначения испытаний с учетом инженерно-геологических и гидрогеологических условий (см. п.1.4).

2.1.3. При кустовой схеме испытания количество и расположение наблюдательных скважин и глубину заложения фильтров надлежит принимать в зависимости от изменения в пространстве фильтрационных свойств пласта и принятой расчетной схемы.

Расстояния между центральной и наблюдательными скважинами следует устанавливать на основе предварительных расчетов с условием, чтобы разность величин понижений уровня воды в соседних наблюдательных скважинах и величина понижения уровня на конец откачки в дальней наблюдательной скважине превышала абсолютную величину возможной ошибки измерения уровня не менее чем в десять раз.

2.1.4. Продолжительность испытаний по кустовой схеме необходимо определять на основе предварительных расчетов с условием, что при выбранной длительности откачки воды должны быть получены представительные зависимости изменения понижения уровня воды во времени и по площади, а наблюдательные скважины должны быть расположены в зоне квазистационарного режима.

2.1.5. Продолжительность испытаний должна быть при кустовой схеме - не менее 3 суток (с обязательным проведением откачки воды в условиях квазистационарного режима не менее суток), при одиночной схеме - не менее 0,5 суток.

2.2. Аппаратура

2.2.1. В комплекте оборудования для проведения испытаний должны быть:

водоподъемник;

устройство для измерения расхода воды;

устройство для измерения уровня воды в скважинах;

уплотнительные устройства;

фильтры;

трубы, лотки или другие устройства для отвода откачиваемой воды.

2.2.2. Измерительные устройства и приборы должны обеспечить:

измерение расхода воды с погрешностью не более 5%;

измерение уровня воды (напора) на глубинах до 10 м с точностью до 1 см, на больших глубинах с погрешностью - 0,1%.

2.2.3. Конструкция и материал фильтра должны обеспечить необходимую прочность и коррозионную стойкость в течение всего периода испытания.

2.2.4. Внутренний диаметр труб верхней части колонны фильтров должен обеспечивать возможность установки водоподъемного оборудования необходимой производительности и замер динамического уровня воды при проведении испытания.

2.2.5. Внутренний диаметр фильтров наблюдательных скважин должен обеспечивать спуск датчика устройства для замера уровня, а также возможность чистки фильтров и прокачки воды.

2.2.6. Скважность водоприемной поверхности фильтров, устанавливаемых в центральных скважинах, должна обеспечивать (при принятой их длине) получение ожидаемого расхода воды, а в наблюдательных скважинах должна быть не менее 5%.

2.2.7. Размеры проходных отверстий фильтров следует принимать в зависимости от гранулометрического состава грунта водоносного пласта.

Размеры проходных отверстий сетчатых фильтров следует определять также и из условия обеспечения пропуска не более 70-80% высушенных частиц грунта водоносного пласта (по весу).

В песчаных и гравийных грунтах, в которых содержание фракций размером до 0,5 мм не превышает 10% (по весу), следует применять фильтры без гравийной обсыпки, в остальных рыхлых грунтах - устанавливать фильтры с гравийной обсыпкой не менее 50 мм.

2.2.8. Для установления гидравлических параметров фильтра при испытаниях песчаных и гравийных грунтов фильтр испытываемой скважины следует оснащать прифильтровым пьезометром с отстойником. Длина перфорированной части пьезометра должна быть равна рабочей длине фильтра (при длине фильтра до 5 м); при большей длине фильтра длина перфорированной части пьезометра должна быть равной 5 м и размещена против средней части фильтра.

2.3. Подготовка к испытанию

2.3.1. Подготовку к испытанию необходимо проводить в следующем порядке:

очистка скважин от шлама;

замеры уровня воды в скважинах;

установка фильтров или тампонов и замер глубины их установки;

повторная чистка скважин после установки фильтров (при необходимости);

установка водомерной рейки в близрасположенном водоеме при наличии гидравлической связи испытываемого горизонта с водоемом (рекой);