Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9149:2012 về Công trình thủy lợi – Xác định độ thấm nước của đá bằng phương pháp thí nghiệm ép nước vào lỗ khoan

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9149:2012

CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI – XÁC ĐỊNH ĐỘ THẤM NƯỚC CỦA ĐÁ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ÉP NƯỚC VÀO LỖ KHOAN

Hydraulic structures – Method for determination rock’s permeability wich by water pressure test into bore hole

Lời nói đầu

TCVN 9149:2012 được chuyển đổi từ 14TCN 83-91 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn theo quy định tại khoản 1 điều 69 của Luật tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật và điểm a khoản 1 điều 7 Nghị định số 127/2007/NĐ-CPngày 1/8/2007 của Chính phủ quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật tiêu chuẩn và Quy chuẩn kỹ thuật.

TCVN 9149:2012 do Viện Thủy điện và Năng lượng tái tạo – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và công nghệ công bố.

CÔNG TRÌNH THUỶ LỢI – XÁC ĐỊNH ĐỘ THẤM NƯỚC CỦA ĐÁ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ÉP NƯỚC VÀO LỖ KHOAN

Hydraulic structures – Method for determination rock’s permeability wich by water pressure test into bore hole

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn đưa ra phương pháp thí nghiệm ép nước vào lỗ khoan nhằm chỉ ra các vùng, đới đá có mức độ thấm nước khác nhau, các biến dạng thấm có thể xảy ra dưới tác dụng của dòng thấm ở nền và thân công trình thủy lợi (bao gồm cả thủy điện) và từ đó chọn các biện pháp chống thấm hay sửa chữa thích hợp khi cần thiết.

Thí nghiệm ép nước được áp dụng cho môi trường cứng: đá, bê tông, đá xây trong các điều kiện địa chất khác nhau (bão hòa hay không bão hòa nước với nhiều độ sâu khác nhau dưới mặt đất).

2. Quy định chung

2.1. Định nghĩa, thuật ngữ

2.1.1

Độ thấm nước của đá (Permeability)

Đặc trưng định lượng về tính thấm của đá, phụ thuộc chủ yếu vào mức độ nứt nẻ của đá, được biến thái bằng lượng mất nước đơn vị (q) hay hệ số thấm (K).

2.1.2

Lượng mất nước đơn vị (Flow lost unit) q

Lưu lượng nước tiêu hao trong 1 min trên 1 m chiều dài thí nghiệm dưới áp lực 1 m cột nước, được biểu diễn bằng lít trên phút, mét, mét (l/min.m.m).

2.1.3

Hệ số thấm (Permeability coefficient) K

Vận tốc thấm ứng với gradien thủy lực bằng đơn vị, được biểu diễn bằng centimet trên giây (cm/s) hoặc mét trên giây (m/s), mét trên ngày đêm (m/ng.đ).

2.1.4

Lugeon

Lưu lượng nước tiêu hao trong 1 min trên 1 m chiều dài đoạn lỗ khoan thí nghiệm dưới áp lực 100 m cột nước, được biểu thị bằng đơn vị Lugeon (uL).

2.2 Các sơ đồ ép nước

2.2.1. Sơ đồ ép nước phân đoạn được áp dụng rộng rãi và là yêu cầu bắt buộc khi thí nghiệm ép nước vì:

– Cho phép hạn định độ sâu cần nghiên cứu, phân định được các đới, dải…trong môi trường nghiên cứu theo mức độ thấm nước khác nhau;

– Tiến hành thí nghiệm trong môi trường thấm nước mạnh và rất mạnh (như đới nứt nử tăng cao, đá Karst hóa mạnh…) mà phương tiện cấp nước không đủ khả năng khi đoạn thí nghiệm quá dài.

2.2.1.1. Sơ đồ phân đoạn từ trên xuống là khi khoan tới đáy đoạn thí nghiệm thứ nhất thì ngừng khoan để tiến hành thí nghiệm ép nước; sau đó tiếp tục khoan đoạn thứ hai rồi thí nghiệm. Sau đó cứ tiếp tục theo các bước trên cho đến đoạn cuối cùng của lỗ khoan.

Ưu điểm của sơ đồ này là:

– Hạn chế mùn khoan trám bít thành lỗ khoan, nhất là khi khoan trong đá yếu, các đới đá bị phong hóa, nứt nẻ mạnh…vv.

– Phát hiện sớm các đới đá thấm nước yếu để có thể kết thúc khoan một cách hợp lý;

– Có thể tiếp tục sử dụng lỗ khoan cho các mục đích khác như: nghiên cứu xác định tính chất cơ lý của đá bằng thí nghiệm trong lỗ khoan, đo địa vật lý lỗ khoan, chụp ảnh lỗ khoan, quan trắc nước dưới đất…