ГОСТ 23278-2014 Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости (с Изменением № 1 ред. от 11.11.2024).

ГОСТ 23278-2014

Группа Ж39

 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 ГРУНТЫ

 Методы полевых испытаний проницаемости

 Soils. Field methods for determining permeability

МКС 93.020

Дата введения 2015-07-01

 Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2009 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом "Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве" (ОАО "ПНИИИС")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 5 декабря 2014 г. N 46)

За принятие проголосовали:

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 декабря 2014 г. N 2031-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 23278-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2015 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 23278-78

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

ВНЕСЕНО Изменение № 1, утвержденное и введенное в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11.11.2024 № 1631-ст c 01.04.2025

 Введение

Настоящий стандарт является актуализированной редакцией ГОСТ 23278-78 и составлен с учетом требований Федеральных законов N 184-ФЗ "О техническом регулировании" от 27 декабря 2002 г. и N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" от 29 декабря 2012 г. Работа выполнена Открытым акционерным обществом "Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве" (ОАО "ПНИИИС") под руководством кандидата геолого-минералогических наук, старшего научного сотрудника М.В.Лехова.

Изменение к данному стандарту подготовлено обществом с ограниченной ответственностью "Институт геотехники и инженерных изысканий в строительстве" (ООО "ИГИИС") под руководством кандидата геолого-минералогических наук М.В.Лехова.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

 1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на гидрогеологические исследования в составе инженерных изысканий для строительства и устанавливает требования к методам проведения опытно-фильтрационных работ в целях определения параметров, используемых для гидрогеологических расчетов, до глубины 150 м.

Настоящий стандарт не распространяется на полевые испытания более глубоких водоносных горизонтов*.

______________

* Для водоносных горизонтов глубже 150 м положения настоящего стандарта допускается использовать в качестве методических рекомендаций.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

 2 Термины, определения и обозначения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 безнапорный поток подземных вод: Поток подземных вод, ограниченный сверху свободной поверхностью, напор в каждой точке которой равен высотной отметке точки над плоскостью сравнения.

2.2 водоносный пласт (горизонт): Слой или слоистая толща проницаемых пород, в которых развит гидравлически единый поток подземных вод.

2.3 геофильтрационные параметры: Параметры водоносного пласта (горизонта), используемые в гидрогеологических расчетах.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.4

гравитационная емкость

(безразмерный параметр):

Параметр, определяющий изменение объема воды в элементе безнапорного пласта единичной площади, отнесенное к изменению уровня свободной поверхности.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.5 зона аэрации: Толща неводонасыщенного грунта, расположенная над свободной поверхностью потока подземных вод и капиллярной каймой.

2.5а кольматация скважины (кольматаж, скин-эффект): Гидравлическое сопротивление опытного интервала, формирующееся при бурении, подготовке и эксплуатации скважины, за счет проникновения, перемещения и осаждения коллоидных и механических частиц в поровом пространстве и трещинах прискважинной зоны.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).     

2.6

коэффициент перетока

, 1/сут:

Параметр, определяемый как отношение коэффициента фильтрации слабопроницаемого слоя, разделяющего водоносные пласты, и покровного слоя субнапорного пласта к его обводненной мощности.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.7

коэффициент фильтрации

, м/сут:

Параметр, характеризующий проницаемость грунтов в отношении фильтрации воды при полном насыщении, численно равный скорости фильтрации при единичном градиенте напора.

2.8 кустовой опыт: Опытная откачка (опытный налив) из центральной скважины при наличии наблюдательных скважин, расположенных на разном удалении от нее.

2.9 нагнетание: Нагнетание воды в скважину под давлением в целях оценки пространственной изменчивости характеристики удельного водопоглощения.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.10

напор

, м:

Характеристика уровня потенциальной энергии в точке потока, равная высоте положения уровня воды в пьезометре относительно плоскости сравнения.

2.11 напорный поток подземных вод: Поток подземных вод, имеющий сверху непроницаемую границу (водоупорный слой), напор на которой превышает ее высотную отметку.

2.12 одиночный опыт: Опытная откачка из скважины или опытный налив в скважину без устройства наблюдательных скважин.

2.13 опытная откачка: Отбор воды из шурфа, колодца или скважины, оборудованной фильтром или имеющей открытые стенки, сопровождаемый наблюдениями за уровнями воды и дебитом с целью определения геофильтрационных параметров.

2.14 опытный налив: Подача воды в шурф, колодец или скважину, оборудованную фильтром или имеющую открытые стенки, сопровождаемый наблюдениями за уровнями воды и дебитом с целью изучения геофильтрационных параметров.

2.15

проводимость

, м

/сут:

Параметр, характеризующий способность водоносного пласта (слоя, горизонта) пропускать фильтрационный поток.

2.16 проницаемость: Свойство грунта пропускать жидкость под действием перепада гидростатического напора.

2.17 субнапорный поток подземных вод: Поток подземных вод, приуроченный к грунтовому водоносному горизонту двухслойного строения с хорошо проницаемым нижним слоем и покровным слабопроницаемым верхним слоем, в котором залегает свободная поверхность.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.18

удельное водопоглощение

, л/мин/м

:

Косвенная характеристика проницаемости, определяемая по результатам нагнетаний как отношение расхода закачиваемой воды к повышению напора и к длине опытного интервала ствола скважины.

2.19

упругая емкость

*:

Безразмерный параметр, определяющий отношение изменения объема воды в элементе пласта единичной площади к изменению напора в процессе компрессионного сжатия или разуплотнения под действием гидродинамических факторов.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

2.20 фильтрация воды: Движение воды в поровом или трещинном пространстве грунта.

 3 Общие положения

3.1 Проводимость T следует определять методом опытной откачки (опытного налива) как параметр водоносного горизонта (пласта).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.2 Коэффициент фильтрации k следует определять методом опытной откачки (опытного налива) как параметр водонасыщенных грунтов, пород водоносного горизонта условно однородного строения.

Примечание - Коэффициенты фильтрации k слоев неоднородного водоносного горизонта рекомендуется определять методом кустовой опытной откачки (опытного налива) из несовершенной скважины с ярусным расположением наблюдательных скважин.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.3 Коэффициент фильтрации k неводонасыщенных грунтов зоны аэрации следует определять методом налива в шурф. При наличии в зоне аэрации слабопроницаемого слоя коэффициент фильтрации грунтов над ним рекомендуется определять методом кустового налива в совершенную скважину.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.4 Упругую емкость

* и гравитационную емкость

как параметры, необходимые для расчетов нестационарной фильтрации, следует определять методом кустовой опытной откачки (опытного налива).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.5 Коэффициент перетока

следует определять методом кустовой опытной откачки (опытного налива)

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.6 Выбор метода полевых испытаний следует осуществлять руководствуясь таблицей 1.

Таблица 1

Гидродинамическая зона	Метод	Определяемый параметр	Примечание
Зона аэрации	Налив в шурф       Опытный налив в скважину	Коэффициент фильтрации	Мощность зоны более 2 м            Длительный кустовой налив в совершенную скважину
Слабопроницаемый верхний слой субнапорного пласта	Опытная откачка воды из скважины	Коэффициент фильтрации   Коэффициент перетока   Гравитационная емкость	Фильтр опытной скважины в нижнем или верхнем слое (см. 2.17). Фильтры наблюдательных скважин - под свободной поверхностью и в нижнем слое. Опытная откачка кустовая, длительная
Водоносный горизонт	Опытная откачка воды из скважины	Проводимость   Коэффициент фильтрации   Упругая емкость *   Гравитационная емкость	Опытная откачка кустовая и одиночная. Возможны опытные откачки из шурфов, колодцев
Разделяющий горизонт слабопроницаемых пород	Опытная откачка воды из скважины	Коэффициент перетока	Кустовая опытная откачка в водоносном пласте с наблюдениями в соседнем пласте

(Измененная редакция, Изм. № 1).

3.7 В качестве вспомогательных методов рекомендуется использовать:

- откачки в колодцах и шурфах, вскрывающих подземные воды;

- поинтервальные нагнетания (см. А.1 приложения А) в скважины;

- расходометрию скважин (см. А.2 приложения А).

 4 Опытная откачка

4.1 Условия применения

4.1.1 Стандартные нормы проведения опытных откачек из скважин в равной степени применимы к опытным наливам в скважины.

Примечание - Отказ от опытной откачки определяется запретом сброса откачиваемой воды в систему водоотведения, на поверхность земли, в водоем, осушением ствола скважины, а также опасностью развития осадочных деформаций прилегающей территории. Отказ от опытного налива - необеспеченностью водой, переливом устья опытной скважины.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.1.2 Опытную откачку и опытный налив следует применять как теоретически и методически в равной степени обоснованные опыты.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.1.3 Опытный интервал и расположение фильтров скважин следует назначать исходя из цели испытания, анализа геологического разреза с установившимися уровнями подземных вод и основными литологическими разностями (зонами трещиноватости), результатов бурения разведочной гидрогеологической скважины непосредственно на участке проведения опыта.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.1.4 (Исключен, Изм. № 1).

4.2 Кустовая опытная откачка (опытный налив)

4.2.1 Кустовую опытную откачку (опытный налив) надлежит использовать как основной и наиболее обоснованный метод опытно-фильтрационных испытаний.

4.2.2 Количество, расположение, конструкция скважин, длительность и дебит опыта подлежат планированию на основе численных или аналитических расчетов радиальной фильтрации.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.3 Выбор дебита должен обеспечивать понижение (повышение) уровня воды в дальней наблюдательной скважине не менее 40 см в течение первых суток. При этом недопустимы: при откачке осушение насоса и фильтра, при наливе перелив через устье.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.4 Наблюдательные скважины с фильтрами в опробуемом пласте следует размещать вдоль одного луча в количестве не менее трех, руководствуясь следующими рекомендациями:

- ближнюю скважину в опробуемом пласте следует размещать не далее 6 м от центральной;

- расстояние от центральной до каждой следующей скважины увеличивают таким образом, чтобы дальняя скважина была на удалении не менее величины мощности пласта;

- для изучения вертикальной фильтрационной неоднородности следует размещать дополнительные скважины с ярусными фильтрами на удалении, не превышающем три четверти мощности пласта.

Примечание - Устройство двух лучей скважин для изучения плановой анизотропии следует назначать при наличии результатов исследований, установивших направления ее осей.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.5 В безнапорном водоносном горизонте должны быть установлены дополнительные скважины с коротким фильтром непосредственно под свободную поверхность рядом с ближайшими наблюдательными скважинами, которые имеют фильтры в нижней части водоносного горизонта.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.6 Для определения параметров перетекания и проницаемости разделяющей толщи дополнительно рядом с ближними наблюдательными скважинами должны быть установлены наблюдательные скважины в соседнем водоносном горизонте.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.7 Длительность кустовой опытной откачки (опытного налива) для определения параметров проводимости и перетекания должна составлять не менее 3 сут. Для получения параметров гравитационной емкости и связи с водоемом, длительность опыта может быть увеличена до двух недель и более. Решение об остановке принимают на основании анализа графиков зависимости понижения от логарифма времени.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.8 Бурение центральной скважины должно обеспечить установку фильтра диаметром 146-164 мм и обсыпку толщиной 50 мм.

Длина фильтра центральной скважины должна быть не менее 6 м. Для пласта меньшей мощности длина фильтра должна быть равна ее величине.

Фильтр центральной скважины рекомендуется устанавливать в наиболее проницаемой зоне средней или нижней части разреза для предотвращения осушения фильтра и насоса.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.2.9 Диаметр бурения наблюдательной скважины куста должен быть до 132 мм. Внешний диаметр фильтра - не менее 89 мм, обсыпка толщиной 50 мм. Длина фильтра - не более 3 м.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3 Одиночная опытная откачка (опытный налив)

4.3.1 Одиночную опытную откачку (опытный налив) следует проводить для получения ориентировочных значений проводимости и коэффициента фильтрации.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3.2 Бурение опытной скважины должно обеспечивать установку фильтровой колонны диаметром 108-127 мм с зазором между фильтром и стенками 50 мм для обсыпки. Длина фильтра несовершенной скважины - 3-6 м.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3.3 Дебит и диаметр фильтра подлежат планированию с помощью расчетов. В скважине должно быть достигнуто понижение (повышение) уровня воды не менее 1 м. Динамический уровень не должен опускаться до фильтра и насоса.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3.4 Одиночную опытную откачку проводят с постоянным дебитом. Длительность откачки должна составлять 8 ч и может быть продлена до суток в зависимости от устойчивого проявления расчетных участков на полулогарифмическом графике временного прослеживания понижения.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.3.5 Экспресс-откачки и экспресс-наливы, опыты с "мгновенным" изменением уровня для определения коэффициента фильтрации в связи с высоким влиянием кольматации на данные и результаты опытов не допускаются.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

4.4 Оборудование

4.4.1 Для откачки следует использовать водоподъемное оборудование (насос, эрлифт) с производительностью, определенной на основании расчетов. Дебит уточняют по результатам пробной откачки.

Налив в скважину проводят через жесткую трубу, опущенную под уровень воды не менее чем на 1 м.

Конструкция, монтаж и тип оборудования должны обеспечивать постоянство дебита в течение всего времени опыта.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.4.2 Опытная откачка должна быть оборудована системой водоотведения и сброса воды. Устройства измерения расхода и уровней воды в скважинах должны быть тарированы и обеспечивать измерение дебита с погрешностью не более 5%, измерения уровня с точностью до 1 см.

При объемном способе измерения дебита измерительную емкость выбирают исходя из условия ее заполнения в течение не менее 20 с.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.4.3 Внутренние диаметры труб опытной скважины должны обеспечивать монтаж водоподъемного оборудования с оставлением зазоров для измерения уровня воды (в ходе кустовой откачки) и глубины забоя.

Диаметры бурения и производительность насоса допускается корректировать в зависимости от задачи и глубины опробования, соблюдая следующие условия:

- внутренние диаметры фильтра и колонны труб должны быть больше диаметра насоса не менее чем на 50 мм;

- диаметр бурения должен быть больше диаметра фильтра на 50 мм для обсыпки;

- откачка не должна привести к осушению фильтра и насоса;

- выбор насоса и диаметра фильтра должен учитывать значительные возможные потери напора на стенке за счет кольматации, участка высачивания и нависания;

- дебит должен обеспечить понижение (повышение) в дальней наблюдательной скважине не менее 40 см.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.4.4 Конструкция фильтра должна препятствовать суффозионному выносу грунта. Водоприемная длина не должна уменьшаться в процессе опыта вследствие накопления суффозионного материала в стволе скважины.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.4.5 В дисперсных грунтах следует устанавливать фильтры с обсыпкой из мелкого щебня, гравия или крупнозернистого песка однородного гранулометрического состава. Материал обсыпки должен быть отмыт от глинистых и пылеватых фракций. Наличие отстойника длиной 1-1,5 м обязательно.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.4.6 В скальных породах опыты без фильтра допускаются в скважинах, стенки которых в условиях гидродинамического воздействия устойчивы к вывалам. Диаметр бурения опытного интервала (диаметр долота) в этом случае составляет не менее 118 мм (для одиночных опытов) и 132 мм (для кустовых).

В условиях возможного вывала устанавливают фильтр диаметром не менее 108 и 127 мм соответственно, без обсыпки.

В скважинах без фильтра должна быть обеспечена изоляция ствола вне опытного интервала.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.4.7 Для полевой обработки данных должно быть предусмотрено камеральное место - тент, бытовка, столы, стулья, светильники, ноутбук. Для кустовых опытов следует предусматривать места круглосуточного нахождения персонала сообразно климатическим условиям.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.4.8 Должна быть выполнена фотофиксация бурового оборудования и фильтров, размещения скважин на участке, монтажа, измерительной аппаратуры, организации рабочего места, производителей работ с отображением даты и места проведения опыта.

(Введен дополнительно, Изм. № 1).

4.5 Подготовка к испытаниям

4.5.1 Подготовку к испытанию необходимо проводить в следующем порядке:

- бурение скважин и установка фильтровых колонн, очистка скважин;

- измерения уровня воды в скважинах;

- высотная привязка устья скважин и нулевых точек, от которых проводят измерения уровней;

- установка водомерной рейки в расположенном вблизи водоеме или водотоке (при необходимости);

- монтаж оборудования для подъема или налива воды, монтаж водовода, установка мерных емкостей (или расходомера);

- установка и поверка измерительной аппаратуры;

- пробная откачка воды из опытной и наблюдательных скважин с наблюдением за уровнями воды и дебитом, документация обязательна;

- наблюдения после прокачки за восстановлением уровня воды.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.5.2 По результатам пробной откачки длительностью до 2 ч должна быть проведена корректировка дебита и длительности опыта, для того чтобы избежать осушения фильтра в процессе опытной откачки или излива на устье в процессе опытного налива.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.5.3 Для профилактики водоподъемного оборудования планируемые остановки следует проводить не ранее чем через 1 сут, на срок не более 10 мин. Через 3 сут (но не позднее чем за 1 сут до окончания опыта) планируемая остановка может длиться до получаса.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.5.4 Бурение опытной и наблюдательных скважин следует выполнять ударным или вращательным способами. Применение глинистого раствора при бурении в интервале установки фильтра запрещается.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.5.5 После спуска фильтровой колонны песчаную, щебнистую или гравийную обсыпку следует проводить, постепенно поднимая колонну обсадных труб. Верх обсыпки должен быть выше фильтра.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.5.6 Скважина должна быть обеспечена изоляцией от перетока воды по затрубью. Затрубное пространство колонны над фильтром тампонируют глиной.

На устье обязательна трамбовка глиной затрубного пространства для изоляции от атмосферной воды и предотвращения провальных оседаний во время откачки.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.5.7 После бурения скважина должна быть прокачана для удаления шлама и промывки фильтровой зоны в течение не менее 2-4 ч до полного осветления воды.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.5.8 Опытную откачку или налив следует начинать после полного восстановления уровня воды до статического положения.

Наблюдения за восстановлением уровня воды после прокачки до начала опыта должны продолжаться не менее 4 ч для пород с коэффициентом фильтрации

более 2 м/сут и не менее 10 ч для пород с меньшей проницаемостью.

4.5.9 При откачке следует осуществлять отвод воды ниже по рельефу на расстояние, исключающее возможность ее влияния на ход опыта.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.5.10 Перед началом испытания следует внести исходные данные в журнал опыта (см. Б.1 и Б.2 приложения Б).

4.5.11 В период подготовки основных испытаний следует предусмотреть наблюдения:

- за уровнями подземных вод в скважинах вне зоны влияния откачки для учета естественного режима;

- уровнями подземных вод соседнего горизонта, для принятия решения о связи с опробуемым пластом;

- уровнем водоема, оказывающего влияние на процесс испытания.

4.6 Проведение испытаний

4.6.1 Стандартом предусмотрены следующие операции, которые фиксируются в журнале (см. Б.1 и Б.2 приложения Б):

- непосредственно перед опытом измерение уровня воды в скважинах;

- измерение уровней воды в скважинах в процессе опыта и в процессе восстановления, измерение дебита при откачке или наливе;

- измерение уровней воды в водоеме;

- контроль работы аппаратуры, регламентное обслуживание оборудования;

- фиксация гидрометеорологической обстановки - дождь, паводок, изменение атмосферного давления;

- фиксация аварийных ситуаций, их длительности;

- построение во время опыта графиков понижения (повышения) уровня воды в скважинах и дебитов в логарифмическом масштабе времени;

- измерения глубины до забоя скважин периодически в ходе опыта и по окончании откачки (налива).

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.6.2 Частота измерений расхода и уровней воды определяется логарифмическим характером увеличения времени между ними. Измерения следует производить в следующие моменты после начала опыта: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 80, 100 мин, 2, 2,5, 3, 3,5, 4, 4,5, 5, 5,5, 6, 7, 8, 9, 10 ч, далее интервал 2 ч.

4.6.3 Если произошло осушение скважины при откачке или перелив при наливе, следует остановить опыт, дождаться восстановления уровня воды в скважине и провести новый опыт с меньшим значением дебита.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.6.4 После пробной откачки и после остановки опытной откачки (опытного налива) следует проводить наблюдения за восстановлением уровней воды в скважинах до полной стабилизации с частотой, указанной в 4.6.2.

Наблюдения за восстановлением могут быть закончены, если в течение 4 ч изменение уровня не превышает 1 см. Для кустовых опытов должно быть достигнуто равенство высотных отметок уровней воды в скважинах с точностью 1-2 см.

Если восстановленные уровни стали выше уровней, установленных перед откачкой, или стали ниже уровней, установленных перед наливом, этому факту должно быть дано объяснение в полевой документации.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

4.6.5 Использование автоматических датчиков регистрации уровней воды должно быть обеспечено предварительной проверкой их работоспособности; в ходе опыта периодически следует проводить контрольные измерения ленточными уровнемерами. Данные должны быть разрежены с логарифмическим увеличением времени измерения. Результаты следует представлять в виде таблицы:

(Измененная редакция, Изм. № 1).

 5 Налив воды в шурф

5.1 Условия проведения

5.1.1 В составе испытаний должен быть изучен геологический разрез, произведен отбор проб грунта из основных литологических разностей.

По результатам лабораторных испытаний должны быть определены объемный вес, пористость, влажность, полная влагоемкость, гранулометрический состав грунта, высота капиллярного поднятия.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.1.2 Испытание следует выполнять в грунтах, близких к однородным по гранулометрическому составу и плотности сложения.

5.1.3 В период испытания фронт промачивания не должен достигать капиллярной каймы грунтовых вод или слоя грунта с резким уменьшением проницаемости. Испытания рекомендуется проводить при мощности зоны аэрации не менее 2 м.

5.1.4 Испытание следует проводить при постоянном напоре воды в кольцах. Допускается испытание с мгновенным наливом и свободным понижением уровня.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.2 Оборудование

5.2.1 Оборудование для проведения испытаний включает:

- кольца диаметром не менее 35 см и не менее 50 см высотой 20 см, устанавливаемые концентрически;

- источник водоснабжения с запасом, равным объему налива;

- устройство или емкость для подачи воды в оба кольца;

- комплект, установка бурения мелкой скважины для определения глубины промачивания;

- камеральное место - стол, стул, навес.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.2.2 В воде для подачи в шурф не должно быть механических и органических примесей.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.3 Подготовка к испытанию

5.3.1 Подготовку к испытанию необходимо проводить в следующем порядке:

- установка колец с вдавливанием на глубину до 2 см в зумпф шурфа;

- засыпка дна слоем 1-2 см отмытого крупнозернистого песка или гравия;

- установка и проверка водоподачи.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.3.2 Пространство за внешним кольцом следует заполнить утрамбованным грунтом.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.4 Проведение испытания

5.4.1 При проведении испытания надлежит выполнить основные операции:

- заполнение колец водой слоем 10-20 см;

- непрерывная подача воды для поддержания уровня, одинакового во внутреннем и внешнем кольце;

- измерения уровня и расхода налива;

- ведение журнала испытаний (см. Б.3 приложения Б);

- бурение скважины (после окончания налива) для отбора проб грунта на влажность.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.4.2 Измерение расхода воды следует производить через 10 мин в течение первого часа, далее через 20-30 мин.

5.4.3 Погрешность измерения расхода должна быть не более 5%. Колебания уровня воды в кольцах должны быть не более 1 см.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.4.4 Для определения глубины промачивания допускается использовать радиометрический каротаж.

5.4.5 В процессе налива с постоянным напором следует строить для внутреннего кольца график зависимости расхода

от времени и график зависимости

от

, где

- кумулятивный объем воды, поглощенной из внутреннего кольца с начала налива воды.

После стабилизации расхода и выхода графика на прямую линию испытание может быть прекращено.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

5.4.6 Для налива со свободным понижением уровня следует строить график зависимости высоты слоя воды во внутреннем кольце от времени. Наблюдения продолжают до осушения шурфа.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Приложение А

(рекомендуемое)

 Вспомогательные методы

А.1 Нагнетание воды в скважины

А.1.1 Условия проведения испытания

А.1.1.1 Метод нагнетания воды с напором 10 м в скважины следует применять для оценки фильтрационной неоднородности массивов.

Изменения проницаемости грунтов под воздействием гидростатического давления при проектировании противофильтрационных завес следует оценивать нагнетаниями с напором 100 м.

А.1.1.2 Нагнетание с напором 10 м необходимо проводить для определения удельного водопоглощения.

А.1.1.3 Нагнетание с напором 100 м надлежит проводить для определения приведенного расхода поглощения воды, размерность - л/мин на 1 м опытного интервала при напоре 100 м.

А.1.1.4 Нагнетание для определения изменения проницаемости грунтов под воздействием фильтрации, связанной с напором, создаваемым водоподпорными сооружениями, необходимо выполнять при трех ступенях напора: 10 м, максимальный напор на сооружении, 100 м.

А.1.1.5 Величину напора следует отсчитывать в обводненных грунтах - от статического уровня подземных вод в опытном интервале, в необводненных грунтах - от середины опытного интервала.

А.1.1.6 Нагнетание следует проводить в интервалы постоянной длины 5 м в процессе бурения скважины.

А.1.2 Оборудование

В состав оборудования входят:

- пакер для изоляции опытного интервала;

- колонна нагнетательных труб с оголовком;

- устройство для регулирования расхода нагнетания;

- устройства для измерения расхода, напора, уровня воды;

- насосы.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

А.1.3 Подготовка к испытанию

Подготовка к испытанию включает в себя бурение, очистку от шлама опытного интервала, изоляцию интервала пакерами, монтаж установки нагнетания воды, пробное нагнетание в течение 15 мин с напором 10 м для проверки работы системы.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

А.1.4 Проведение испытания

А.1.4.1 При проведении испытания надлежит:

- поддерживать постоянный напор в течение всего испытания (ступени);

- вести замеры расхода воды через каждые 10 мин;

- контролировать изоляцию опытного интервала путем замера уровня воды в стволе скважины над пакером;

- обеспечить ведение журнала.

(Измененная редакция, Изм. № 1).

А.1.4.2 Замеры уровня воды необходимо производить с точностью 1 см при глубине уровня до 10 м и 0,1% от глубины измерения при глубине более 10 м.

А.1.4.3 В испытаниях с тремя ступенями напора перерывы для перехода от одной ступени напора к другой должны быть сведены до минимума.

А.1.4.4 Каждую ступень нагнетания необходимо проводить до стабилизации расхода в течение 1 ч.

А.1.4.5 Продолжительность нагнетания воды с напором 100 м - 10 мин. За расчетную величину расхода следует принимать средний расход.

А.1.4.6 В процессе испытаний надлежит строить графики изменения расхода и напора во времени.

А.2 Расходометрия скважин

А.2.1 Условия проведения испытания

А.2.1.1 Расходометрию скважин следует проводить при испытаниях водоносных горизонтов, направленных на выявление зон повышенной проницаемости. Расходометрия позволяет количественно оценить изменение проницаемости (зональной проводимости) в разрезе.

А.2.1.2 Скважины, выбранные для испытаний, должны быть совершенными, прокачаны, иметь устойчивые стенки.

В несовершенных скважинах испытания следует проводить только для качественной оценки фильтрационной неоднородности.

А.2.2 Оборудование

А.2.2.1 Испытания методом расходометрии требуют наличия:

- каротажной станции, устройства для спуска расходомера в скважину;

- оборудования для откачки или налива воды в скважину, а также контроля дебита;

- скважинный расходомер с измерительным пультом;

- каверномер-профилемер с регистрирующим блоком;

- уровнемер;

- источник тока для питания скважинного и регистрирующего оборудования.

А.2.2.2 Аппаратура должна удовлетворять следующим основным требованиям:

- порог чувствительности расходомера - не более 0,05 л/с;

- погрешность измерения расхода потока через прибор - не более 2,5%;

- погрешность измерения уровня не более 1 см или не более 0,1% от глубины измерения.

А.2.3 Подготовка к испытанию

А.2.3.1 При подготовке испытания необходимо провести:

- монтаж устройства для откачки или налива воды в скважину;

- прокачку скважины с последующим восстановлением уровня;

- монтаж регистрирующего оборудования;

- определение фактической глубины скважины на момент проведения испытания;

- определение истинного диаметра скважины каверномером-профилемером по всему интервалу испытания;

- измерение расхода воды и направления потока при спуске расходомера в скважину с интервалом 1-2 м для определения фоновых перетоков по стволу скважины;

- измерения уровня воды в скважине до полного восстановления статического уровня после перечисленных мероприятий подготовительных работ.

А.2.4 Проведение испытания

А.2.4.1 При проведении испытания следует выполнить следующие операции:

- пуск опытного налива воды в скважину или откачки из скважины;

- регулярные замеры уровня воды для диагностики режима фильтрации;

- динамическая расходометрия - непрерывная запись сигнала при спуске с постоянной скоростью расходомера до конца исследуемого интервала для выявления зон резкого изменения расхода;

- выбор глубин измерения расхода с учетом результатов кавернометрии и динамической расходометрии;

- спуск расходомера до забоя с последовательными остановками для статической расходометрии на выбранных глубинах;

- ведение журнала измерений расхода воды и направления потока;

- контроль дебита налива (откачки).

А.2.4.2 Измерение расходов при статической расходометрии следует производить с шагом 0,2-10 м.

А.2.4.3 Глубины измерения выбирают с учетом точности определения неоднородности, расчленения разреза, результатов, полученных при подготовке опыта. Необходимо избегать установки расходомера на глубинах резкого изменения диаметра скважины, определенных при кавернометрии. На участках резкого изменения расхода следует выбирать меньший шаг измерений по глубине 0,2-1 м.

А.2.4.4 На каждой ступени спуска расходомера перед началом измерения необходимо дождаться стабилизации вращения крыльчатки.

А.2.4.5 Дебит налива (откачки) должен выбираться таким образом, чтобы по возможности формировался ламинарный режим потока.

А.2.4.6 Продолжительность одного измерения должна обеспечить погрешность определения расхода через канал прибора не более 10%. Расход воды, проходящей через канал расходомера, определяется через скорость вращения крыльчатки расходомера. При уменьшении расхода воды по скважине за счет взаимодействия с водоносным горизонтом необходимо увеличивать продолжительность каждого замера.

А.2.4.7 Расходометрию следует проводить на этапе квазистационарного или стационарного режима фильтрации. Для этого после пуска налива (откачки) рекомендуется выждать 5-10 мин до момента первого измерения расхода в скважине.

А.2.4.8 В процессе испытания необходимо проводить контрольные измерения, число которых должно быть не менее 10% от всех выполненных измерений. Точки контрольных замеров следует выбирать равномерно по стволу скважины, в удалении от мест резкого изменения диаметра скважин и расхода. По результатам контрольных измерений следует вычислить погрешность измерения, которая должна быть не более 2,5%.

А.2.4.9 Для контроля испытания и интерпретации результатов следует строить график зависимости повышения (понижения) уровня воды от логарифма времени в поле.

А.2.4.10 Решение о проведении в скважине испытания с другим расходом возбуждения принимают на основании графика изменения расхода по глубине в следующих случаях:

- турбулентный режим течения, на что указывает разброс значений расхода в интервале испытания, - для стабильных результатов необходимо снизить дебит, чтобы режим перешел в ламинарный;

- слабое изменение расхода, которое не позволяет рассчитать проводимость интервала, - следует провести расходометрию с большим дебитом.

Приложение Б

(рекомендуемое)

 Формы журналов испытаний

Б.1 Журнал одиночной опытной откачки из скважины

(Обложка журнала. Первая страница)

Журнал N ____

испытания методом опытной откачки воды из одиночной скважины N ____

(последующая страница журнала)

Задание на производство испытания

(последующая страница журнала)

1 Схематический план расположения скважины

(последующая страница журнала)

2 Сведения о водоносном горизонте

3 Сведения об оборудовании и измерительных приборах

Насос. Двигатель

Прибор для измерения расхода воды

(последующая страница журнала)

4 Сведения о скважине

Перечень сведений	Скважина	Прифильтровый пьезометр
Общие сведения Абсолютная отметка устья, м   Глубина, м   Затампонирована до глубины, м   Диаметр в интервале установки фильтра, мм
Фильтр Тип   Диаметр рабочей части фильтра, мм:   наружный;   внутренний   Глубина установки рабочей части фильтра, м:   верх;   низ   Длина отстойника, м   Длина верхней глухой части, м   Общая длина фильтровой колонны, м   Превышение верха фильтровой колонны над устьем, м   Форма отверстий каркаса   Скважность каркаса, %   Тип сетки
Диаметр проволоки обмотки, мм   Расстояние между витками обмотки, мм   Размеры зерен обсыпки, мм   Объем обсыпки, м   Глубина до верха обсыпки, м

5 Сведения о нулевых точках

(последующая страница журнала)

6 Журнал наблюдений

Глубина статического уровня подземных вод в скважине, м _______

Примечание - Необходимо отдельной строкой в журнал наблюдений вносить записи "до откачки", "начало откачки", "начало восстановления" в соответствующие моменты времени.

(последующая страница журнала)

7 Схематический геологический разрез и конструкция скважины

(последующая страница журнала)

8 График изменения расхода откачиваемой воды Q во времени t

9 Графики изменения понижений уровней воды S во времени t и lg t для периода опытной откачки и периода восстановления

(последняя страница журнала)

10 Заключение о результатах проведенного испытания

Б.2 Журнал кустовой откачки из скважины

(Обложка журнала. Первая страница)

Журнал N ____

испытаний методом кустовой откачки воды из скважины N ____

(последующая страница журнала)

Задание на производство испытания

(последующая страница журнала)

1 Ситуационный план расположения куста скважин

2 План расположения скважин в кусте

(последующая страница журнала)

3 Общие сведения о водоносном горизонте

4 Сведения об оборудовании и измерительных приборах

Насос. Двигатель

Прибор для измерения расхода воды

(последующая страница журнала)

5 Сведения о скважинах

Перечень сведений	Цент- раль- ная сква- жина	При- филь- тровый пьезо- метр	Наблюдательная скважина
			N	N	N	N	N	N	N
Общие сведения Абсолютная отметка устья, м   Глубина, м:   до испытания;   после испытания   Затампонирована до глубины, м   Диаметр скважины в интервале установки фильтра, мм   Расстояние до центральной скважины, м
Фильтр Тип   Диаметр рабочей части фильтра, мм:   наружный;   внутренний   Глубина установки рабочей части фильтра, м:   верх;   низ   Длина отстойника, м   Длина верхней глухой части, м   Общая длина фильтровой колонны, м   Превышение верха фильтровой колонны над устьем, м   Форма отверстий каркаса   Скважность каркаса, %   Тип сетки   Диаметр проволоки обмотки, мм   Расстояние между витками обмотки, мм   Размеры зерен обсыпки, мм   Объем обсыпки, м   Глубина до верха обсыпки, м
Пакер   Тип   Диаметр труб, мм   Диаметр уплотнителя, мм   Длина колонны пакера, м   Глубина упаковки уплотнителя, м:   верх;   низ   Превышение верха колонны пакера над устьем скважины, м
Сведения о нулевых точках
Наименование:   Превышение, м:   до испытания;   после испытания   Абсолютная отметка, м:   до испытания;   после испытания
Сведения об уровнях воды в скважинах
Глубина до статического уровня, м:   до испытания;   после испытания   Абсолютная отметка статического уровня, м:   до испытания;   после испытания

(последующая страница журнала)

6 Данные наблюдений

Глубина статического уровня подземных вод в центральной скважине, м _______

Примечание - Необходимо отдельной строкой в журнал наблюдений вносить записи "до откачки", "начало откачки", "начало восстановления" в соответствующие моменты времени.

(последующая страница журнала)

7 Схематический геологический разрез и конструкция центральной скважины

(последующая страница журнала)

8 План и схематические гидрогеологические разрезы по лучам куста с конструкциями скважин

9 График изменения расхода откачиваемой воды Q во времени t

10 Графики изменения понижений уровней воды S в центральной и наблюдательных скважинах во времени t и lg t для периода откачки и периода восстановления

(последняя страница журнала)

11 Заключение о результатах проведенного испытания

Б.3 Журнал налива в шурф

(Обложка журнала. Первая страница)

Журнал N ____

испытания методом налива в шурф N ____

(Обратная сторона обложки журнала. Последующая страница журнала)

Задание на производство испытания

(последующая страница журнала)

1 Схематический план расположения шурфа

2 Геологический разрез шурфа

     (последующая страница журнала)

3 Общие сведения о зоне аэрации

4 Сведения об оборудовании и измерительных приборах

5 Данные наблюдений

Дата	Время замера		Про- межу- ток вре- мени между заме- рами, мин	Вре- мя от на- чала испы- тания, мин	Вы- сота стол- ба воды в коль- це, м	От- счет по при- бору, м	Раз- ность отсче- тов, м	Объем поглощенной воды		Рас- ход во- ды, л/мин	Приме- чание (непо- ладки в работе, темпе- ратура воды и пр.)
	ч	мин						за про- межу- ток вре- мени между заме- рами, л (м )	с нача- ла испы- тания, л (м )

(последующая страница журнала)

6 Общие данные о проведении испытания

7 График зависимости расхода воды Q и объема W воды от времени t (для налива с заданным уровнем)

8 График зависимости расчетных значений QW от объема W воды

9 График зависимости высоты слоя воды h от времени t (для налива со свободным понижением уровня)

(последняя страница журнала)

10 Заключение о результатах проведенного испытания

Б.4 Журнал нагнетания воды в скважину

(Обложка журнала. Первая страница)

Журнал N ___

испытания методом нагнетания воды в скважину N ___

(Обратная сторона обложки журнала. Последующая страница журнала)

Задание на производство испытания

(последующая страница журнала)

1 Схематический план расположения скважины

(последующая страница журнала)

2 Сведения об оборудовании и измерительных приборах

Насос. Двигатель

Пакер

Прибор для измерения расхода воды

Прибор для измерения уровня воды

Манометр

1 Тип, марка				Предел измерений			кгс/см
2 Цена деления			кгс/см Дата тарировки

(последующая страница журнала)

Нулевая точка

(последующая страница журнала)

3 Схематический геологический разрез и конструкция скважины

4 Сведения об установке пакера

(последующая страница журнала)

5 Промывка скважины

(последующая страница журнала)

6 Данные наблюдений

Дата	Время замера		Проме- жуток	Измерение напора			Измерение расхода воды			Уро- вень	Приме- чание
	ч	мин	вре- мени между отсче- тами, мин	Дина- миче- ский уровень от верха внутрен- ней колонны труб, м	Отсчет по мано- метру, кгс/см	Дейст- вующий напор, м	Отсчет по при- бору	Водо- погло- щение за проме- жуток вре- мени, л	Расход воды, л/мин	воды в стволе сква- жины, м	(непо- ладки в работе, темпе- ратура воды и пр.)

     (последующая страница журнала)

7 Графики изменения расхода Q и напора воды H во времени t

8 Результаты нагнетания

в интервале абсолютной отметки от _________ до _________.

Интервал		Ступень напора		Рас- ход, л/мин	Удель- ное водо- погло- щение, л/мин/м	Приве- денный расход при напоре 100 м	Продолжительность нагнетания, ч		Приме- чание
Дли- на, м	Диа- метр, мм	Номер	Вели- чина, м				общая	с уста- новив- шимся расхо- дом

(последняя страница журнала)

9 Заключение о результатах проведенного испытания

Примечания

1 В разделе 3 (графа "Конструкция скважины") следует показывать размещение пакера в стволе скважины.

2 Записи в разделе 6 необходимо выполнять в следующем порядке: по наблюдениям за уровнем воды до нагнетания всех измерений, проводимых при пробном нагнетании с целью проверки качества изоляции интервала и в процессе испытаний, а также по наблюдениям за восстановлением уровня воды после испытания. Перед каждым из перечисленных наблюдений необходимо строчкой указывать его наименование, а для нагнетаний - номер ступени и величину напора.

Б.5 Журнал расходометрии скважины

(Обложка журнала. Первая страница)

Журнал N ____

испытания методом измерения расхода воды в скважине N ____

(Обратная сторона обложки журнала. Последующая страница журнала)

Задание на производство испытания

(последующая страница журнала)

1 Схематический план расположения скважины

(последующая страница журнала)

2 Сведения об оборудовании для откачки (налива) воды

Насос

Расходомер тахометрический скважинный

Каверномер

3 Сведения о гидродинамическом режиме скважины

(последующая страница журнала)

4 Схематический разрез и конструкция скважины

(последующая страница журнала)

5 Данные наблюдений

(последующая страница журнала)

6 График зависимости изменения понижения уровня воды S от времени t и lg t

(последняя страница журнала)

7 Заключение о результатах проведенного испытания

Приложение Б (Измененная редакция, Изм. № 1).