[发明专利]一种高压水道岩体防渗质量检测评定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于水利水电工程的防渗检测评定方法，尤其适用于最高水头大于100m的高压水道岩体防渗质量检测评定方法。 

背景技术

岩体透水率Lu值（吕荣值，即水压1MPa条件下的单位长度岩体透水量）是水工防渗设计施工中最常用的技术指标，不仅用来评价围岩的透水性，也作为工程防渗质量检测标准，不仅应用于常规水利水电工程，也应用于抽水蓄能工程。但是，通过研究发现，透水率Lu值只适用于水压力1 MPa以内的范围，并不适用于大于1 MPa的高水头情况。现代水利水电工程的水头越来越高，大中型水库大坝水头一般都大于100m（即1 Mpa），抽水蓄能电站高压水道更是高达5-6 Mpa。所以，寻找一个合适的技术指标来替代透水率指标（Lu值），作为大于1 Mpa的水工防渗技术指标，十分必要。

一般地都认为，水压力越高，岩体渗透性越好，其透水率Lu值也越大。通过大量的高压压水试验研究表明：压力(P)-流量(Q)关系曲线并不线性相关，试验水压力升高，岩体压入水量虽然加大，但其增量通常小于水压力的增量，出现Lu值随水压力升高而逐渐减小的反常现象，且普遍小于常规压水试验的Lu值，即出现“岩体高压透水性指标低于常压”的反常现象。这种反常现象在对业内其它相关资料的分析研究后也得到证实。进一步研究发现，上述现象与岩体透水率（Lu值）的定义和计算公式有关，即岩体透水率指标Lu值并不适用于大于100m的高水头情况。

发明内容

  本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种高压水道岩体防渗质量检测评定方法，更好地检测水头大于100m的高压水道岩体防渗质量。

    本发明的技术方案为，一种高压水道岩体防渗质量检测评定方法，即大可值(DK)评定法，该方法包括如下步骤：

a）确定防渗质量检测标准，即防渗加固处理后围岩的高压单位透水量应小于1 L/min.m～5 L/min.m，抽水蓄能高压水道宜取该标准中的低值，常规水利水电工程宜取该标准中的高值；

b）岩体通过高压灌浆防渗处理后，在灌浆区的岩体处开设高压压水试验A检测孔；

c）待高压灌浆防渗处理并达到凝固期后，对A检测孔进行现场高压压水试验检测，测定试段长度L范围内的试验实际水压力和相应的注入流量Q，试验时的最大水压力为设计水头的水压力；

d）按高压灌浆要求封堵A检测孔；

e）对高压压水试验成果进行分析整理，并计算防渗处理后A检测孔处围岩的高压单位透水量DK值，DK=Q/L；

f）进行防渗工程质量评定，若A检测孔处围岩高压单位透水量DK值≤1 L/min.m～5 L/min.m，则该处的防渗质量满足设计要求；

g）灌浆区的岩体其他位置开设高压压水试验B检测孔；

h）重复步骤c~f。

由上述各步骤可以测量岩体各部位的DK值。

高压水道的设计水头是指水道处可能承受的最大水柱高度，本发明中，试验时的最大水压力一般相当于设计水头的水压力，是为了保证灌浆围岩岩体能承受水道运行过程中可能出现的最大水头，而不致产生水力劈裂。 

“高压单位透水量”定义为：在直径75mm、试段长度约5m的孔内高压压水试验中，围岩在设计压力(大于1MPa)作用下，单位试段长度内的注入流量，用符号DK表示，读作大可，单位为 L/min.m。

DK=Q/L

式中，DK—高压单位透水量（L/min.m）；Q—注入流量(L/min)；L—试段长度(m)。

高压单位透水量获取的主要步骤为：

⑴ 在需要研究的高压水道围岩或高坝坝基岩体内，采用地质钻探按试段长约5m造直径75mm的试验孔；

⑵ 根据试验具体位置和该处可能遭受的最大设计水头确定试验水压力，试验水压力一般相当于设计水头，且大于1MPa；

⑶ 安装满足高水压和大流量要求的试验所用的设备和器材，包括供水水泵、流量表、压力表、供水管道、止水栓等；

⑷ 采用试验水压力，按快速法、中速法和慢速法等方法进行高压水试验，测定试验实际水压力和相应的注入流量；

⑸ 对试验成果采用P-Q曲线等方法进行分析研究，并按上述计算公式计算得出高压单位透水量（DK值）。

防渗加固处理后围岩的高压单位透水量DK值应小于1DK～5DK，抽水蓄能高压水道宜取低值，常规水利水电工程宜取高值；否则，需要采用高压防渗灌浆等措施提高围岩的抗渗性，使其满足这一标准。