ГОСТ 23278-78 ГРУНТЫ Методы полевых испытаний проницаемости Soils. Methods of field permeability tests

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН в действие Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 18 сентября 1978 года № 181

Переиздание. Июль 1986 года.

Дата введения 1979-07-01

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

Стандарт не распространяется на грунты в мерзлом состоянии.

1.1. 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.

   
    
  
Гидрогеологические  условия залегания грунтов
   
 
  
Методы полевых  испытаний
   
 
  
Условия  преимущественного применения
   
 
 
  
Выше уровня  грунтовых вод или кровли напорного  пласта (зона неполного водонасыщения)
   
 
  
Основной   
   
 
  
Налив воды в шурфы
   
 
  
-
   
 
 
  
Вспомогательные
   
 
  
Нагнетание воды в  скважины
   
 
  
Скальные трещиноватые  грунты   
   
 
 
  
Нагнетание  воздуха в скважины
   
 
  
Скальные трещиноватые,  песчаные и глинистые грунты
   
 
 
  
Допускаемые  к применению
   
 
  
Налив воды в скважины  
   
 
  
Большая мощность  зоны аэрации   
   
 
 
  
Измерение  параметров трещиноватости
   
 
  
Скальные трещиноватые  массивы   
   
 
 
  
Ниже уровня грунтовых  вод или кровли напорного пласта (зона  насыщения)
   
 
  
Основной   
   
 
  
Откачка воды из  скважины   
   
 
  
-
   
 
 
  
Вспомогательные  
   
 
  
Нагнетание воды в  скважины  
   
 
  
Скальные трещиноватые  грунты   
   
 
 
  
Измерение  расхода воды в скважине (расходометрия)
   
 
  
Слоистые грунты   
   
 
 
  
Допускаемые  к применению   
   
 
  
Налив воды в скважины  
   
 
  
Полупроницаемые  грунты (    менее 1 м/сут)
   
 
 
  
Откачка воды  из шурфов   
   
 
  
В водонасыщенных  полупроницаемых грунтах или при  высоком уровне грунтовых вод
   
 
 
  
Режимные  наблюдения   
   
 
  
При наличии  стационарной сети режимных скважин
   
 
 
  
Индикаторный
   
 
  
При определении  действительной скорости движения  подземных вод
   
 
 

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).

2.1. 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).