《公路工程水文地质试验规程》

ICS93.060

CCSP66

团体标准

T/CHTSXXXXX-XXXX

公路工程水文地质试验规程

TechnicalCodeforHydrogeologicalTestsofHighway

Engineering

2024-xx-xx发布2024-xx-xx实施

中国公路学会发布

目次

1总则1

2术语和符号2

2.1术语2

2.2符号4

3基本规定6

4抽水试验9

4.1一般规定9

4.2试验设备12

4.3试验过程13

4.4资料整理15

5压水试验17

5.1一般规定17

5.2试验设备18

5.3试验过程19

5.4资料整理21

6注水试验26

6.1一般规定26

6.2试验设备26

6.3试验过程27

6.4资料整理28

7渗水试验31

7.1一般规定31

7.2试验设备31

7.3试验过程31

7.4资料整理32

8微水试验35

8.1一般规定35

8.2试验设备35

8.3试验过程36

8.4资料整理37

9连通试验38

9.1一般规定38

9.2示踪剂选择38

9.3试验过程39

9.4资料整理40

10地中蒸渗仪试验41

10.1一般规定41

10.2地中蒸渗仪设备41

10.3地中蒸渗仪使用过程41

10.4资料整理42

11室内试验44

11.1一般规定44

11.2水化学分析44

11.3同位素分析44

11.4渗透试验44

11.5剖面二维稳定渗流试验45

附录A设备安装记录表47

附录B钻孔抽水试验观测记录表49

附录C钻孔压水试验观测记录表51

附录D钻孔注水试验观测记录表53

附录E钻孔降水头注水试验记录表55

附录F钻孔微水试验记录表57

附录G抽水试验渗透性参数计算公式58

附录H稳定流抽水试验影响半径计算公式表65

附录I降水头/常水头渗透系数计算公式表66

用词说明69

1总则

1.0.1为规范公路工程水文地质试验工作，提高试验水平，制定本规程。

1.0.2本规程适用于各级公路工程的水文地质试验。

1.0.3公路工程水文地质试验应积极采用可靠的新技术、新工艺、新设备和新方法。

1.0.4公路工程水文地质试验除应符合本规程的规定外，尚应符合有关法律法规及国家、

行业现行有关标准的规定。

1

2术语和符号

2.1术语

2.1.1抽水试验pumpingtest

通过在钻孔中抽取、观测水量水位变化，定量评价含水层富水性，获取含水层的水文

地质参数的野外水文地质试验方法。

2.1.2稳定流抽水试验steadyflowpumpingtest

抽水过程中，要求出水量和动水位同时出现相对稳定，并延续一定时间的抽水试验。

2.1.3非稳定流抽水试验unsteadyflowpumpingtest

抽水过程中，保持出水量固定，观测动水位变化；或保持水位降深固定，观测出水量

变化的抽水试验。

2.1.4压水试验waterpressuretestinborehole

用栓塞将钻孔隔离出一定长度的孔段，并向该孔段压水，根据压力与流量的关系确定

岩体渗透特性的一种原位渗透试验。

2.1.5注水试验waterinjectiontestinborehole

通过钻孔向试段注水，以确定岩土层渗透系数的原位试验方法。

2.1.6渗水试验Waterseepagetest

野外工作中利用一些工具直接测定岩土渗透系数的试验。一般采用试坑渗水试验，是

野外测定包气带松散层和岩层渗透系数的简易方法。

2.1.7微水试验slugtestinborehole

通过振荡器、气压、注水或抽水等水头激发方式引起钻孔内水位瞬时变化，量测钻孔

水位随时间的变化规律确定含水层水文地质参数的一种方法。

2.1.8连通试验testonhydraulicconnectivity

为测定含水层之间，或泉水、地下暗河出露处等地下水露头点相互之间的水力联系而

进行的野外试验。

2.1.9地中蒸渗试验In-situevaporationinfiltrationtest

2

利用蒸渗仪测定土壤颗粒间孔隙的大小分布及土壤渗透系数的试验。

2.1.10渗透系数hydraulicconductivity

表征岩石透水能力的参数，又称水力传导系数。其物理意义为在各向同性介质中，单

位水力梯度下的单位流量。

2.1.11导水系数transmissivity

表征含水层全部厚度导水能力的参数。其值等于渗透系数与含水层厚度和乘积。

2.1.12承压含水层confinedaquifer

具有承压水的含水层，其上界和下界是不透水层或弱透水层。

2.1.13观测孔observationhole

试验中专门设置的用作观测动水位的钻孔。

2.1.14完整孔completelypenetratinghole

进水部分揭穿整个含水层的孔。

2.1.15非完整孔partiallypenetratinghole

未揭穿整个含水层或进水部分仅揭穿部分含水层的孔。

2.1.16降深drawdown

抽水时的地下水位下降值，为天然静水位与动水位之差。

2.1.17激发水头stimulatewaterhead

通过不同的激发方式引起钻孔内水位瞬时变化的最大水头值。

2.1.18弹性贮水系数storativitycoefficient

表示在面积为1个单位、厚度为含水层全厚度的含水层柱体中，当水头改变一个单位

时弹性贮存或释放的水量。

2.1.18透水率absorptionrate

表达试段岩体透水性的指标。

2.1.19储水系数storativity

又称释水系数，在压力水头下降1个单位条件下，单位面积含水层所能释放的水量。

3

2.2符号

——注水管内径截面积，cm2；

�——试坑(内环)渗水面积，cm2；

�——内环面积，cm2；

0

�——试验段与注水管的形状系数；

�

H�——试验水头，m；

——固定水头高度，自地下水位起算，cm；

��

Hk——毛细压力(一般等于岩石毛细上升高度的一半)，cm；

——初始水头高度，cm；

0

�——试段长度，m；

�——工作管长度，m；

�

�——试段压力，MPa；

�——压力计指示压力，MPa；

�

�——管路压力损失，MPa；

�

�——压力计中心至压力计算零线的水柱压力，MPa；

Pz

——压力表中心至压力计算零线与钻孔中心线交点的倾斜水柱压力，MPa；

Pz

——第三阶段的试验段压力，Mpa；

P3

——压水试验压入流量，L/min；渗水试验稳定的渗入水量，cm3/min；

�——第三阶段试验稳定流量，L/min；

3

�——滞后时间，min；

�——渗透水流速度，m/d；

�3

、——经过t1和t2时间的总渗入水量(即总给水量)，m；

12

�——�试坑(内环)中水层厚度，cm；

�——代用系数(可用简单试算法求出)；

1

g�——重力加速度，g=9.8m/s2；

4

——渗透系数，cm/s；

�

ℎ——水平向渗透系数，cm/s；

�——平均有效渗透系数，cm/s；

m

k——垂直向渗透系数，cm/s；

�

�——试验结束时水的渗入深度(挖开测定)，cm；

�——稳定流量，cm3/min；

r�——抽水孔过滤器半径、钻孔半径，m；

——抽水孔水位降深值，m；

�——管内流速，m/s；

�-钻孔倾角，°；

λ——粗糙系数，水在铁管中流动时2=2×10^-4MPa/m～4×10^-4，MPa/m；

ω——单位吸水量，L/(MPa·m·min)；

h2——潜水含水层在天然情况下的厚度H和抽水试验时的厚度h的二次方之差，m2。

5

3基本规定

3.0.1当水文地质条件复杂且对公路工程建设影响重大时，应通过现场水文地质试验确定

水文地质参数。

条文说明

在公路工程上开展水文地质试验可以获得不同深度含水层的水动力参数、地下水的类型、富水性和分

布规律,有助于查明地下水补给、径流、排泄关系。例如，在隧道附近开展水文地质试验可以预测隧道施

工过程中的涌突水层位、风险及涌水量等。此外，针对沉管基坑、桥梁锚碇基坑、隧道等重要公路工程

构造物，在勘察期间需布置水文观测孔，观测孔垂直地下水流向或平行地下水流向布置。

3.0.2在钻孔内开展水文地质试验前，应根据试验地段的工程地质和水文地质条件进行试

验设计，应包括下列内容：

1试验目的；

2试验方法选择；

3水文地质钻孔设计；

4试验设备配置；

5试验技术要求；

6成果整理要求。

条文说明

水文地质钻孔设计一般包括试验孔及观测孔的数量、间距、位置，单孔的孔径、孔深、变径位置等。

3.0.3水文地质试验方法应根据试验目的，结合地形地貌、地质构造、地层岩性及完整性、

地层富水程度、场地施工条件等综合选择，并应符合下列要求：

1查明主要含水层的渗透性和各向异性以及岩土体渗透性分级时，根据水文地质条件

复杂程度，宜选用多孔抽水试验。

2查明主要含水层的渗透性能及其变化规律时，可采用单孔抽水试验。

3场地不能进行抽水试验，且地层为取原状样进行室内试验比较困难的松散岩土体时，

可选择微水试验、注水试验或压水试验等。

4需快速、简便、经济的求取水文地质参数时，可采用微水试验。

5获取包气带水文地质参数，宜选取试坑渗水试验。

6

6用于研究和查明岩溶地下水的运动途径、速度、地下河系的连通、延展与分布情况、

地表水与地下水的转化关系时，可采用连通试验。

3.0.4水文地质试验孔的孔径和深度应满足下列要求：

1抽水试验孔的最小孔径不宜小于91mm。

2压水试验孔的最小孔径不宜小于75mm。

3钻孔深度应结合构造物形式、目标含水层特征等综合确定并动态调整。

4当钻孔遇到不良地质体时，应该适当加深。

条文说明

比如，隧道处钻孔深度应设计在隧道底标高5-10m；基坑处钻孔深度应设计在基坑底标高以下3m。

3.0.5隧道水文试验孔孔位宜布置在洞壁外侧不小于5m以外。

3.0.6除长期观测孔位外，应在试验后封孔。

3.0.7水文地质试验不能直接获取含水层或透水层水文地质参数时，宜借助数学模型模拟

计算。

条文说明

水文地质参数是反映含水层或透水层水文地质性能的指标，如渗透系数、导水系数、水位传导系数、

压力传导系数、给水度、释水系数、越流系数等。水文地质参数可采取试样，在室内用渗透仪完成，但

因试样的代表性差，且不易保持原状结构，据此测定的参数往往不准，故在实际工作中常通过从野外取得

水位和流量数据，利用数学模型进行反推，也称参数反演。例如通过抽水试验或通过地下水位的长期观测，

可以算得渗透系数和释（储）水系数。

3.0.8水文地质试验孔的布置应具有代表性和控制性，宜与工程地质勘察钻孔相结合。

条文说明

一般的工程勘探孔孔径较小，无法满足水文试验要求。因此，在需要开展水文地质试验的工程项目

上，制定工程勘察大纲时需考虑一孔多用。所布置的水文地质钻孔，在地貌单元、构造单元、地层单元上

要有代表性，能够控制主要含水层的变化规律。

3.0.7在同一个水文孔中，宜开展多种水文地质试验及综合地球物理测试以提高参数计算

结果的可靠性。

条文说明

7

例如，为了获取含水层的渗透系数，可以开展抽水试验和微水试验，基于获取的观测数据，采用相应

的模型进行渗透系数的反演，对比两种反演结果对参数的可靠性进行评价以及不确定性分析。

3.0.8抽水试验和压水试验时，宜对周边可能受到影响的钻孔、井泉等水位变化进行监测。

8

4抽水试验

4.1一般规定

4.1.1抽水试验可获取承压含水层的渗透系数和储水系数，或可获取潜水含水层的渗透系

数和给水度。

4.1.2抽水试验孔应布置在不同地貌单元、不同含水层，且富水性较强、含水层渗透性对

公路工程有重要影响的地段。

4.1.3观测孔的布置应遵循下列原则：

1为求取含水层可靠的水文地质参数的观测孔，宜和抽水主孔组成观测线，且根据地

下水径流条件、含水层性质和抽水时可能形成的水位降落漏斗的特点布置观测线。

2在大型基坑、锚碇基础等进行的抽水试验，应均匀的布置观测孔。

3观测孔的数目、距离、深度应根据抽水试验的目的任务、精度要求和抽水试验类型

确定。

条文说明

3为求参数，观测孔数目一般一个即可；在观测线上一般为2个以上，以便使用多种方法求参；如需

确定漏斗形状，则一条观测线上一般不少于3个观测孔；对于判定水力联系及边界性质的抽水试验，观测

孔一般为1～2个。观测孔深度：一般要求揭穿含水层，至少深入含水层10～15m，或观测孔孔深达抽水

主孔最大降深以下。

4.1.4单孔试验与多孔试验的选择,应根据工程地质与水文地质条件的复杂程度及其对工程

的影响大小进行，并应符合下列要求:

1工程地质与水文地质条件比较简单的工程区，为初步查明河床砂卵石层及其他松散

含水层的渗透性及其分布规律时，宜选择单孔抽水试验。

2工程地质与水文地质条件复杂的工程区,为查明河床砂卵石层及其他松散含水层的渗

透性和渗透各向异性时,宜布置多孔抽水试验，且应布置在区内典型地段或含水层渗透性及

渗透各向异性对建筑物渗流控制设计有重大影响的地段。

3以基岩水文地质问题为主体的工程区,为查明层状、裂隙、岩溶等含水岩体的渗透性、

渗透各向异性，各含水层、带间的水力联系，以及地下水与地表水的水力联系时,宜选择多

孔抽水试验。

4.1.5多孔抽水试验的钻孔布置应符合下列要求：

9

1多孔抽水试验以抽水孔为原点，宜布置1～2条观测线。布置1条观测线时，应垂直

地下水流向布置；布置2条观测线时，应分别垂直和平行地下水流向布置。对岩性变化大

的松散含水层、裂隙含水岩体及岩溶含水岩体，宜布置2条观测线，其中一条沿岩性变化

大的方向或透水性强的方向布置，另一条应与前一条垂直布置。

2每条观测线上的观测孔不宜少于3个；水文地质条件复杂或有特殊要求时，可适当

增加。

3当抽水孔为完整孔时，第1个观测孔至抽水孔的距离宜为2～3m，并应避开紊流和

三维流的影响，第2个观测孔至抽水孔的距离宜为含水层厚度的1.0～1.5倍，第3个观测

孔至抽水孔的距离宜为含水层厚度的2～3倍。

4当抽水孔为非完整孔时，观测孔至抽水孔的距离应根据抽水孔的结构和拟选计算公

式的要求确定。最远观测孔至抽水孔的距离不宜太远，应保证最远观测孔水位达到一定降

深值。

4.1.6观测孔至抽水孔距离应满足下列要求：

1当抽水孔为完整孔时，距抽水孔近的第1个观测孔的布置宜控制在2～3m，并应尽

量避开紊流和三维流的影响，第2个观测孔宜为含水层厚度的1～1.5倍，第3个观测孔

宜为含水层厚度的2～3倍；

2抽水孔为非完整孔时，应根据抽水孔的结构和拟选计算公式的要求确定。最远观测

孔至抽水孔的距离不宜太远，应保证最远观测孔水位达到一定降深值。

条文说明

观测孔的距离一般是按抽水漏斗水面坡度变化规律，愈近主孔距离应愈小，愈远离主孔距离应愈大。

为避开抽水孔三维流和紊流的影响，最近的观测孔（第一个观测孔）距主孔的距离，一般应约等于含水层

的厚度（至少大于10m），最远的观测孔应能观测到明显的水位下降，一般要求观测到的水位降深应大于

20cm。相邻观测孔的距离，亦应保证两孔的水位差必须大于20cm。对于非稳定流抽水试验，观测孔的间

距应在对数轴上分布均匀，而且孔间间距应比稳定流者小，以保证抽水初期观测。

4.1.7抽水孔类型选择应根据含水层厚度、岩体完整性、透水性等综合考虑，并应符合下

列规定：

1均质含水层厚度小于15m时，抽水孔宜采用完整孔；厚度大于15m时，抽水孔宜采

用非完整孔。

2当中、强透水带全部被揭穿时，抽水孔可采用完整孔；未全部被揭穿时，抽水孔应

采用非完整孔。

10

3河床部位松散含水层抽水试验时，可采用非完整孔，且抽水孔过滤器应置于含水层

的上半部，其顶端至河底的距离不应小于2m。

4.1.8抽水孔结构设计应符合下列规定：

1非均质层状含水层单层厚度大于6m时，抽水孔可采用非完整孔进行分段抽水，且过

滤器宜置于单层的中部，其长度不宜大于1/3单层厚度，但不应小于2m。

2非均质层状含水层单层厚度为3～6m时，仍可采用非完整孔进行分段抽水，且过滤

器安放位置及长度宜根据单层厚度及上、下岩土层的渗透性确定。

3非均质层状含水层单层厚度小于3m时，不宜进行分段抽水。

4.1.9过滤器的设置应符合下列规定：

1完整孔抽水时，抽水孔过滤器长度不宜小于含水层厚度的0.9倍；非完整孔持水时，

过滤器长度和位置应根据拟选用的计算参数的解析式适用条件确定。

2松散含水层抽水试验时，应在抽水孔过滤器外壁设置测压管。测压管有眼部分的长

度和埋设深度，宜与过滤器相等。

3各观测孔过滤器的长度宜与抽水孔过滤器匹配，并应安置在同一含水层和同一高程

上。

4.1.10抽水试验降深和延续时间应满足下列要求：

1稳定流抽水试验应进行三次降深。抽水孔降深值应以在型压管测得的为准，抽水孔

相邻两次降深的差值宜相近。

2稳定流抽水试验降深顺序，松散含水层宣从小到大，逐渐增大，而基岩含水层宜从

大到小。

3抽水孔水位最小降深值在单孔热水试验时不应小于0.5m；多孔抽水试验时应保证量

远观液孔的降深值不小于0.1m，或各相邻观测孔的降深值之差不小于0.2m。

4抽水孔水位最大降深值，潜水含水层抽水时，不宜大于含水层厚度的0.3倍；承压

含水层抽水时，不应降到含水层顶板以下。

4.1.11稳定流抽水试验的各次降深稳定延续时间，应符合下列规定：

1中、强透水性含水层中的单孔抽水试验，稳定延续时间不应小于4h。

2多孔抽水试验的稳定延续时间不应小于8h，并应以最远观测孔的动水位波动值判定。

3透水性弱的含水层抽水试验，应适当延长抽水稳定延续时间。

11

4每次降深的稳定延续时间不宜间断，因故中断时，应适当延长抽水稳定时间。各次

降深的转换应尽量连续进行。

4.1.12非稳定流抽水试验的延续时间，应符合下列要求：

1s(h2)lgt关系曲线呈现出有拐点时，延续时问宜延到拐点后的线段趋于水平为止；

当关系曲线变陡时，延续时间宜延伸至拐点以后的线段使其水平投影在lgt轴上的数值不

少于两个对数周期。

2s(h2)lgt美系曲线没有拐点时，延续时间宜根据试验目的确定，并宜使其水平投

影在lgt上的数值不少于两个对数周期。

3在承压含水层中抽水时，应采用slgr关系曲线；在潜水含水层中抽水时，应采用

h2lgt关系曲线，

4当有观测孔时，应采用最远观测孔的s(h2)lgt关系曲线。

4.2试验设备

4.2.1抽水试验孔宜采用过滤器，过滤器类型选择应结合含水层性质、岩体完整性等综合

考虑。

4.2.2抽水试验的水泵选择应符合下列要求：

1抽水试验的水泵类型应根据地下水位埋深、过滤器直径和孔内可能的最大抽水量选

择。

2地下水位较浅时宜采用离心式水泵.

3地下水位较深、抽水量大时可选用深井泵或潜水泵。

4地下水位较深、抽水量小时可选用拉杆式水泵。

5过滤器直径影响抽水量增大时，可选用大于进水管口径的水泵，但不得大于二级水

泵。

4.2.3含水层地下水位较深、水量很大时，抽水试验设备可选用空气压缩机。

4.2.4抽水试验的测试工具包括水位、水量、温度测量工具，并应符合下列要求：

1观测水位宜采用地下水位监测仪记录试验过程中的水位变化。当地下水位较浅时，

也可采用浮标水位计。观测读数精确应到1cm。

2抽水量的测试用具应根据抽水量大小选定，当抽水量小于1L/s时可采用容积法或水

12

表；当抽水量为1L/s～30L/s时，宜采用三角堰；抽水量大于30L/s时，应采用矩形堰。

3测量温度宜采用数字温度计自动监测，测量气温宜采用普通温度计，测量水温宜采

用缓变温度计。测量读数应精确到0.5℃。

4.3试验过程

4.3.1抽水孔的施工应满足下列要求：

1钻孔完成后应测量各孔或管口的坐标和高程。孔内所有测深、过滤器等的安装均应

从同一固定基点算起。

2多孔抽水试验应按先施工抽水孔、后施工观测孔的顺序进行。

3松散含水层岩溶强发育段钻孔应采用跟管钻进，基岩含水层钻孔应采用清水钻进。

试验孔段不得使用泥浆循环钻进或植物胶护壁钻进。

4抽水孔和观测孔钻进时，应保持孔壁铅直、取好岩芯、详细记录钻进情况。

5抽水孔和观测孔钻进过程中，对每一含水层均应同步测定其稳定水位和水温，观测

时间应每间隔30min测量一次。连续四次的观测水位变化幅度不应大于1cm，且无持续上

升或下降趋势时，可确定为稳定水位。水温测定变化幅度不宜大于0.5℃时，可停止观测。

4.3.2抽水试验设备安装应符合下列规定：

1抽水孔和观测孔安装过滤器前，应采用清水或其他有效方法，将孔内泥质物清洗干

净。

2抽水孔的测压管应固定在过滤器的外壁上，并与过滤器一同下入孔内设计深度。

3过滤器与孔壁之间应分批投入清洗干净的砾料，砾料粒径应略大于网眼直径。

4填砾过滤器的砾石应清洗干净、分批填入，每次填入高度不宜大于0.8m，套管靴内

保留的高度不宜小于0.2m，填充的最终高度应高出过滤器工作部分的顶端0.5m。

5水泵抽水时，吸水龙头在各次降深中均应放在同一深度，吸水龙头在承压含水层中

宜放在含水层顶板处，在潜水含水层中宜放在最大降深动水位以下0.5m～1m处。

6量水堰应放置在稳固的基础上，并保持水平。试验前应准确测定堰前水尺起始读数。

7潜水含水层抽水时，应将抽水孔抽出的水排至渗漏影响范围之外。

8起拔套管时，应防止带起过滤器和测压管。套管管靴起拔高度应与过滤器顶端等齐

或略高。

9安装时应详细记录过滤器各部分的规格、长度和实际深度，并及时绘制安装结构图。

设备安装记录宜符合本规程附录A的有关规定。

13

4.3.3正式抽水试验前应进行下列准备工作：

1正式抽水试验前，抽水孔和观测孔均应进行反复清洗达到水清砂净无沉淀。洗孔的

方法可选用活塞、空气压缩机、液态或焦磷酸钠。

2

2正式抽水试验前应进行试验抽水，试验抽水可与洗孔结合进行。在松散含水层中的CO

试验抽水降深宜逐渐增大，达到最大降深后的延续时间不应少于2h。

3应通过试验抽水全面检查动力、水泵、过滤器、测压管等试验设备的运转情况和工

作效果，并实测可能达到的最大降深，发现问题应及时解决。

4试验抽水和正式抽水前，应同步观测抽水孔和观测孔的静止水位并校核静止水位。

静止水位应每30min观测一次，2h内变幅不大于1cm，且无连续上升或下降趋势时，可确

定为稳定水位。

4.3.4校核静止水位应符合下列要求：

1在抽水影响范围或以外及与抽水孔抽水可能有水力联系的坑孔和地表水体，应设置

天然水位观测点，定时观测。

2当天然水位变化幅度较大，静止水位校正有困难时可暂停试验工作。

4.3.5试验抽水后应测量抽水孔孔深。当孔内沉淀太多时，应分析原因并予以清除。

4.3.6稳定流抽水试验应符合下列要求：

1应同步观测、记录抽水孔的抽水量和抽水孔及观测孔的动水位。抽水量和动水位的

观测时间，宜在抽水开始后的第lmin、2min、3min、4min、5min、10min、15min、20min、

30min、40min、50min、60min各测一次，之后每10min观测一次，出现稳定趋势以后每隔

30min观测一次直至达到稳定水位标准后结束。观测记录表宜符合本规程附录B的有关规

定。

2在抽水稳定延续时间内，实测抽水量最大值与最小值之差应小于平均抽水量的5%，

抽水量应无持续增大或变小的趋势。

3在抽水稳定延续时间内，当采用离心泵、深井泵、潜水泵、拉杆式水泵抽水过程中，

抽水孔测压管的水位波动值不应大于3cm，同一时间内观测孔的水位波动值不应大于1cm；

当采用空气压缩机抽水过程中，抽水孔测压管的水位波动值不应大于10cm。

4动水位应无持续上升或下降的趋势。

5试验过程中，应详细记载发生的有关情况，随时检查各种观测记录，并现场绘制流

量和降深曲线、降深和时间曲线、流量和时间曲线。当流量和降深曲线反常时，应分析和

14

查明原因，可重做试验。

6水温、气温应在抽水前观测一次，抽水时每次降深各观测一次。

7水质分析用的水样应在抽水前和抽水即将结束时各取一次。

8抽水结束后，应立即同步观测抽水孔和观测孔的恢复水位。恢复水位的观测时间宜

在抽水结束后的第lmin、2min、3min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、25min、

30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min各观测一次，以后可隔30min观

测一次，直至结束。

9试验结束后应测量孔深和复测各孔、管高程。必要时可取沉淀样品进行颗粒分析。

4.3.7非稳定流抽水试验应符合下列要求：

1抽水开始后的第1min、2min、3min、4min、6min、8min、10min、15min、20min、

25min、30min、40min、50min、60min、80min、100min、120min各观测一次，以后可隔

30min观测一次，直至结束。观测记录表宜符合本规程附录B的有关规定。

2水温、气温的观测和水样的采取，应符合本规程4.3.6第6条和第7条的规定。

3抽水结束后，观测恢复水位的时间应符合本规程4.3.6第8条的规定。

4.4资料整理

4.4.1应对现场钻进成孔的记录、钻探过程中简易的水文观测、抽水试验记录、水位观测

记录等观测记录进行整理、校核。

4.4.2根据记录绘制反映水位变化、流量随时间变化的关系曲线。

4.4.3应根据试验地段的地质条件，结合抽水孔结构和试验方法，按附录F选用水文地质

参数计算公式。

4.4.4抽水试验成果报告应包括文字说明和综合成果图表两部分。

4.4.5抽水试验成果报告文字说明应包括下列内容∶

1试验地段的工程地质和水文地质条件。

2抽水孔结构和试验方法。

3试验情况和问题。

4计算公式的选择。

5成果质量的评价和确定推荐值的论据。

15

6结论与建议。

4.4.6抽水试验综合成果图表应包括下列内容∶

1试验场地平面布置图。

2钻孔与成孔结构图。

3水量、水位与时间的相关关系曲线图。

4渗透系数、影响半径等计算成果表。

5水质分析结果。

16

5压水试验

5.1一般规定

5.1.1压水试验适用于较完整的岩质隧道。

条文说明

含断层破碎带、裂隙密集带、岩溶洞穴等的地段，应根据具体情况确定，试验结果仅供参考。

5.1.2压水试验可计算试验段单位吸水量(ω)、试段透水率(q)和渗透系数(k)。

5.1.3压水孔的布置应结合工程勘察孔综合考虑。

5.1.4压水试验宜随钻孔的加深自上而下用单栓塞隔离分段进行，对于岩体完整且孔壁稳

定的孔段和需要单独进行试验的孔段，可采用双栓塞隔离分段进行压水试验。

5.1.5压水试验的试段长度应符合下列规定：

1透水性中等的岩层，试段长度宜为5m；地质构造条件特殊（如遇断层、裂隙密集带、

岩溶洞穴等）的孔段，根据具体情况确定试段的位置和长度，同时还需考虑下一试段栓塞

止水的可靠性。透水性强的岩层和含断层破碎带、裂隙密集带、溶蚀带等透水带的孔段，

同一试验段不应跨越透水性相差悬殊的两种岩层：透水性弱的岩层，试段长度宜为5m～

10m。

2相邻试段之间应互相衔接，不应漏段。

3试段重复次数不宜超过1次，试段总长度不宜超10m。

条文说明

1试验段是编制渗透剖面图的基本单位。目前的压水试验，求得的透水率是试段的平均值，如试段过

长，势必影响成果的精度；如试段过短，又会增加压水试验的次数和费用。国外有关规程中规定的试段长

度在3m-6m之间，多数为5m，与我国规定基本上一致。在实际操作时，由于诸多因素的影响，试段长度

通常不是整数。

5.1.6压水试验的试验压力及试验阶段宜符合下列规定：

1压水试验宜按三级压力、五个阶段进行。前三阶段应加压，三级压力P1、P2、P3宜

分别为0.3MPa、0.6MPa、1.0MPa；后两阶段宜降压，降压压力P4、P5宜分别为0.6MPa、

0.3Mpa。

2当试验段位于基岩面以下较浅或岩体破碎时，宜降低压水试验压力。

17

3当加压至最大压力值后，试段的透水率小于1Lu时，可不再进行降压阶段的压水试

验。

条文说明

多个阶段试验的目的，是了解试段岩体流量随压力的变化关系。大量试验资料表明，压水试验时的压

力—流量关系并非都是线性的非线性的压力—流量关系出现的原因有两类：1流态。当水在岩体裂隙中的

渗流速度超过某一值时，即出现非线性流，或统称紊流。一个试段的岩体中含有多条开度各不相同的裂隙，

非线性流实际上是这些裂隙不同流态的综合反映。2裂隙状态。在试验压力作用下，作为渗流通道的裂隙

状态会产生改变，包括裂隙开度增大(扩张)、水力劈裂、裂隙中的充填物移动、冲蚀、堵塞等。

多阶段循环试验，就是通过测定试段的压力-流量的关系，分析其产生变化的原因，测定岩体的透水

性，判断岩体在灌浆期间及运行期间在水(浆)压力下可能出现的状态改变。

多阶段试验还提供了资料相互校核的机会，提高了资料的可靠性。

5.1.7压水试验钻孔周边10m范围内有其他钻孔时，应先进行压水试验钻孔并完成试验。

5.1.8压水试验钻孔的孔径宜为91mm～150mm。

5.1.9压水试验钻孔的质量应符合下列要求:

1钻孔宜采用金刚石钻头钻进，冲洗液应采用清水，不得使用泥浆:

2安置栓塞部位的孔壁应平直完整:

3钻至完整基岩后应下套管隔离完整基岩以上地层，套管接头不得漏水，管脚处应止

水。

5.1.10压水试验用水应采用清水。

5.2试验设备

5.2.1试验设备宜包括止水栓塞、供水设备和量测设备。

5.2.2止水栓塞宜选用液压式、气压式、单管顶压式或双管循环式栓塞，并应符合下列规

定：

1栓塞长度宜不小于8倍钻孔直径；

2宜采用水压式或气压式栓塞。

条文说明

压水试验最基本的设备为止水栓塞。止水栓塞的主要类型包括单管顶压式、水压式、气压式和双管循

18

环式。其中单管顶压式栓塞的止水原理为由上部钻机自重提供压力，使止水橡胶球通过隔片发生挤压变形，

达到止水的目的。水压式止水栓塞的止水原理为由一根高压注水管与止水栓塞胶囊处连接，通过注水使其

胶囊膨胀，达到止水的目的。

5.2.3供水水泵应符合下列要求：

1工作可靠，压力稳定，出水均匀；

2在1MPa压力下，流量能保持100L/min。水泵出口应安装容积大于5L的稳压空气室。

5.2.4吸水龙头外应有1～2层孔径小于2mm的过滤网。吸水龙头至水池底部的距离不小于

0.3m。

5.2.5供水调节阀门应灵活可靠，不漏水，且不宜与钻进共用。

5.2.6量测设备宜包括压力传感器或压力表、流量计、水位计和计时器，并应符合下列要

求:

1压力传感器量程应大于试验压力，误差允许范围为士1%；

2压力表工作压力应保持在极限压力值的1/3～3/4范围内，精度不应小于0.4级；

3流量计应在1.5MPa压力下正常工作，量测范围应与供水设备的排水量相匹配，并能

测定正向和反向流量。

4水位计宜采用电测水位计，不应受孔壁附着水或孔内滴水的影响。

5计时器的精度应为秒。

5.2.7压水试验中，宜选择精度高的计量泵。

条文说明

计量泵具有无级调节行程，能根据岩体渗透性的不同很方便的对流量和压力进行控制，其最大压力达

到1.6MPa，最大流量为80L/h，使用时可以在最大压力(最大流量)之间任意无级调节。使用计量泵，压水

稳定，精度和灵敏度高，可避免渗透系数为0的误判。

5.2.8压水试验宜采用能测量压力和流量的自动记录仪。

5.3试验过程

5.3.1试验过程主要包括洗孔、试验设备安装、试压水、水位观测、正式试验。

5.3.2压水试验宜采用压水法洗孔，并应符合下列规定：

19

1洗孔钻具应下至孔底，以水泵的最大流量冲洗钻孔；

2采用喷射器洗孔时，导水管应上下移动，应对试验段进行全部清洗；

3洗孔液应采用清水；

4洗孔应至孔口回水清澈，肉眼观察无岩粉时方可结束;当孔口无回水时，洗孔时间不

应少于15min。

5.3.3水泵安装应符合下列规定：

1吸水笼头上应设置1层～2层孔径小于2mm的过滤网；

2吸水笼头至水池底部的距离不应小于0.3m；

3出水口处应安装可调节的阀门。设备安装记录宜符合本规程附录A的有关规定。

5.3.4栓塞安装应符合下列规定:

1栓塞定位前应进行加压检查，合格后下入孔内；

2栓塞定位应准确，宜安设在岩体较完整的部位；

3采用气压式或液压式栓塞时，充气或充液压力应大于第三阶段试验最大压力

(P3)0.2MPa～0.3MPa,试验过程中充气或充液压力应保持稳定。设备安装记录宜符合本规程

附录A的有关规定。

条文说明

止水栓塞要位于岩石较完整处，下置栓塞时塞位确定应准确，避免漏段。

5.3.5仪表安装应符合下列要求：

1使用单管栓塞时，压力表应安装在水表和调节阀的后面:使用双循环式栓寨时，管路

充水后，压力表下部的气体应排空；

2水表安装时水流方向应与水表箭头所示方向一致，表盘应保持水平，水表内过滤网

应保持清洁完好。设备安装记录宜符合本规程附录A的有关规定。

5.3.6压水试验水位观测应符合下列规定:

1试验前应观测孔内水位，试段隔离后应再观测工作管内水位；

2水位观测应每10min一次，当水位下降速度连续两次均小于0.01m/min时，可结束

观测；

3承压水水位观测时，观测时间应延长至水位稳定，承压水水位高于孔口时，应进行

20

承压水头观测和涌水量观测。观测记录表宜符合本规程附录C的有关规定。

5.3.7试验性压水应符合下列规定：

1压力应采用设计的最大压力值；

2延续时间不应少于20min；

3试验性压水过程中，应观测孔内水位变化情况，并应对压水试验设备、仪表性能和

工作状态进行检查。

5.3.8压水试验应符合下列规定;

1压水试验前试验管路应充分排气，连续出水后应关闭排气阀。

2调节压力阀，试验压力达到预定值并保持稳定后可进行流量观测。

3流量应每隔10min观测一次。

4压水试验符合下列条件之一时应终止该压力段试验，最终流量读数作为计算流量：

1）当压入流量大于或等于5L/min时，连续4次读数中最大值与最小值之差小于最终

值的10%。

2）当压入流量小于5L/min时，连续4次读数中最大值与最小值之差小于最终值的

20%。

3）连续4次读数，流量均小于0.5L/min。

5将试验压力调整到下一压力段压力值后，应重新进行流量观测。

6降压阶段出现水由岩体向孔内回流的现象时，应记录回流情况，待回流停止。

7试验过程中，应同时观测试段以上水位：管外水位异常应检查栓寒止水效果，应采

取紧塞或移塞措施。

8试验过程中应对附近的坑、孔、井、泉以及地表渗水情况进行检查，应做好观测记

录。

9压水试验原始记录应进行检查确认，压水试验记录表宜符合本规程附录B的有关规

定。

5.4资料整理

5.4.1试验资料整理应包括校核原始记录，绘制压力-流量(P-Q)曲线，确定压力-流量(P-Q)

21

曲线类型,计算试段透水率、渗透系数等。

5.4.2绘制压力-流量(P-Q)曲线时，应采用统一比例尺，曲线图上各点应标明序号，并依

次用直线相连，升压阶段用实线，降压阶段用虚线。

5.4.3压力-流量(P-Q)曲线类型应根据升压阶段和降压阶段的压力-流量(P-Q)曲线之间的

关系确定。压力-流量(P-Q)曲线类型划分及压力-流量(P-Q)曲线特点宜符合表5.4.3的规

定。

表5.4.3压力-流量(P-Q)曲线类型划分及曲线特点

5.4.4试段压力确定应符合下列规定：

1用安设在与试段连通的测压管上的压力计测压时，试段压力按式(5.4.4-1)计算：

P=Pp+Pz(5.4.4-1)

式中：

P——试段压力(MPa)；

Pp——压力计指示压力(MPa)；

Pz——压力计中心至压力计算零线的水柱压力(MPa)。

用安设在进水管上的压力计测压时，试段压力按式(5.4.4-2)计算：

P=Pp+Pz-Ps(5.4.4-2)

式中：

Ps——管路压力损失(MPa)；

其余符号同式(5.4.4-1)。

2压力计算零线的确定应符合下列规定：

22

1）地下水位在试段以下时，压力计算零线应为通过试段中点的水平线

2）地下水位在试段之内时，压力计算零线应为地下水位以上试段中点的水平线。

3）地下水位在试段以上时，压力计算零线应为地下水位线。

3倾斜钻孔的水柱压力，可采用下式计算：

PzPzsin(5.4.4-3)

式中：

Pz——压力表中心至压力计算零线与钻孔中心线交点的倾斜水柱压力(MPa)；

-钻孔倾角(°)。

4单管栓塞压水试验应扣除管路损失压力，管路损失压力确定应符合下列规定：

1）工作管内径一致且内壁粗糙度变化不大时，管路压力损失可按下式计算:

2

Lpv

P=(5.4.4-4)

sd2g

式中：

——工作管长度(m)；

Lp

d——工作管内径(m)；

V——管内流速(m/s)；

g——重力加速度(g=9.8m/s2)

——粗糙系数，水在铁管中流动时2=2×10^-4MPa/m～4×10^-4MPa/m。

2）工作管内径不一致时，管路损失压力应根据实测资料确定。

5.4.5试验段透水率采用第三阶段的压力值(P3)和流量值（Q3）按式（5.4.5）计算：

Q

q3（5.4.5）

LP3

式中：

——试段透水率(Lu)或(L/min·MPa·m)；

�

L——试验段长度（m）；

——第三阶段试验稳定流量(L/min)；

�3

P3——第三阶段的试验段压力（Mpa）。

23

5.4.6每个试段的试验成果，应采用试验段透水率和P-Q曲线的类型代号(加括号)表示，

如0.23(A)、12(B)、8.5(D)等。

5.4.7当某一工程或某一地段的压水试验成果中，出现较多的试验段P-Q曲线为C型或D

型时,应结合该工程或该地段的地质资料和钻孔岩心情况进行分析,并在工程地质报告中加

以说明。

5.4.8渗透系数不宜直接以压水试验成果换算，作为参考值时可按下式计算：

1试验段底部距离隔水层的深度大于试验段长度时：

0.66L

K0.527lg(5.4.8-1)

r

2试验段底部距离隔水层的深度小于等于试验段长度时：

1.32L

K0.527lg(5.4.8-2)

r

3试段位于地下水位以下，透水性较小、压力-流量(P-Q)曲线为层流型时：

QL

Kln(5.4.8-3)

2HLr

式中：

K——岩体渗透系数(m/d)；

Q——压入流量(m³/d)；

H——试验水头（m）；

r——钻孔半径(m);

——试段长度(m)。

5.4.9�岩土体透水性分级可按表5.4.9确定

表5.4.9岩土体透水性分级

标准

岩土体透水性

单位吸水量ω渗透系数κ岩体评价

透水率q(Lu)裂隙系数f分级

（L/min·m²）(cm/s)

q≥10³ω＞10κ≥10-1/极破碎极强透水

10²≤q＜10³1≤ω＜1010-2≤κ＜10-1f≥0.8破碎强透水

10≤q＜10²10-1≤ω＜110-4≤κ＜10-20.6≤f＜0.8较破碎中等透水

1≤q＜1010-2≤ω＜10-110-5≤κ＜10-40.4≤f＜0.6较完整弱透水

0.1≤q＜110-3≤ω＜10-210-6≤κ＜10-50.2≤f＜0.4完整微透水

q＜0.1＜10-3κ＜10-6f＜0.2极完整极微透水

24

5.4.10压水试验成果报告应包括文字说明和综合成果图表两部分。

5.4.11压水试验成果报告文字说明应包括下列内容∶

1试验地段的工程地质和水文地质条件。

2压水孔结构和试验方法。

3试验情况和问题。

4计算方法的选择。

5成果质量的评价和确定推荐值的论据。

6结论与建议。

5.4.12压水试验综合成果图表应包括下列内容∶

1试验场地平面布置图。

2钻孔与成孔结构图。

3水量、水位与时间的相关关系曲线图。

4透水率、透水系数等计算成果表。

25

6注水试验

6.1一般规定

6.1.1注水试验可获取岩土层渗透系数。

6.1.2注水试验适用于地下水位埋藏较深，不便于进行抽水试验和压水试验的岩土层，或

者取原状样进行室内试验又比较困难的松散岩土体。

6.1.3公路工程注水试验宜结合工程钻孔进行。

6.1.4钻孔注水试验可采用钻孔常水头注水试验和钻孔降水头注水试验。

6.1.5钻孔常水头注水试验适用于渗透性比较大的壤土、粉土、砂土和砂卵砾石层，或不

能进行压水试验的风化、破碎岩体、断层破碎带等透水性较强的岩体。

6.1.6钻孔降水头注水试验适用于地下水位以下粉土、黏性土层或渗透系数较小的岩层。

6.2试验设备

6.2.1钻孔注水试验主要设备见表6.2.1。

表6.2.1钻孔注水试验设备一览表

设备类型名称

供水设备水箱、水泵

量测设备水表、量筒、瞬时流量计、秒表、米尺等

止水设备栓塞、套管

水位计电测水位计

6.2.2钻孔注水试验孔装置的选择应根据试验目的综合考虑，并应符合下列规定：

1钻孔全部下套管，底敞口，试验土层与孔底齐平。

2钻孔部分下套管，非试验段下套管，试验段不下套管或下穿孔管。

3钻孔全部下套管，但管内有L高的土柱。

6.2.3试验应采取有效的止水措施，确保套管下部与孔璧之间不漏水。止水方法宜采用栓

塞止水法、粘土止水法及气囊止水法等，有成功经验时也可采取其他方法止水。

26

6.2.4用钻机钻孔，按预定深度下套管。当遇地下水时应采用清水钻进，孔底沉淀物不应

大于5cm。在孔底填15cm厚的砾石垫层。

6.2.5测试设备的选择和测试精度应符合下列规定：

1观测水位宜使用电测水位计，精确到1cm，也可采用水位自动记录仪。

2当注入流量小于0.5L/s时，宜采用容积计，注满量筒或提桶所需的时间不宜小于

30s，观测读数应精确到1s；注入流量大于0.5L/s时，宜采用流量计，观测读数应精确到

0.1L，也可采用流量自动记录仪。

3测量气温可采用普通酒精温度计，测量水温宜采用缓变温度计，精确到1℃。

6.3试验过程

6.3.6钻孔常水头注水试验试段不应使用泥浆钻进。孔底沉淀物厚度不应大于10cm。应防

止试段岩土层被扰动。

6.3.7钻孔常水头注水试验宜按照下列步骤进行：

1用带水表的注水管或流量箱连续向套管内注入清水，使管中水位高于地下水位一定

高度或至管口并保持固定，测出高出地下水位的固定水头H，并记录时间和水表(或流量箱)

读数，正式开始试验。

2试验时必须保持固定水头Hc不变，其波动幅度不应大于1.0cm。

3先按1min间隔观测5min，再按5min间隔观测到30min，以后每隔30min观测一次，

直到最后2h平均流量之差不大于10%时，视为流量稳定，终止试验。记录格式应符合本规

程附录D的规定。

4试验过程应及时绘制流量Q与时间t的关系曲线。

6.3.8钻孔降水头注水试验宜按照下列步骤进行：

1向套管内注入清水，使管中水位高出地下水位一定高度或至套管顶面。试验正式开

始，记录注水时间和水头高度。

2管中水头下降值的观测时间，按30s间隔测5min，1min间隔测10min，然后按水头

下降速度决定，一般可按5～10min间隔进行。总观测时间不应少于1h，对于较强的透水

土层，观测时间间隔和总观测时间可适当缩短。记录格式应符合本规程附录D的规定。

3试验过程中，应及时在半对数纸上绘制水头比H/H0与时间t的关系图(见本规程图

5.4.1)。当观测点在图上有明显的线性关系时，说明试验正确；如不呈线性关系，说明试

27

验有误，应重新注水并进行观测。

4当试验土层为弱透水层，观测点有10个以上皆在直线上时，可采用将该直线外延至

H/H0=0.37横线相交的办法来确定滞后时间，即可终止试验。

6.4资料整理

6.4.1各种试验方法的渗透系数应按本规程附录I的表I.0.1及表I.0.2的相应公式进行

计算。

6.4.2钻孔常水头注水试验应在现场绘制注入流量与时间(Q-t)关系曲线。当试段位于地下

水位以下时，应采用式(5-3)计算试验土层的渗透系数：

(6.4.2)

�

��

式中�=��

——渗透系数(cm/min)；

�——稳定流量(cm3/min)；

�——固定水头高度，自地下水位起算(cm)；

�

�——试验段与注水管的形状系数，按本规程附录I的表I.0.1及表I.0.2求得。

�

�不同试验条件下的渗透系数公式可从式(6.4.2)导出，根据试验段的渗水方式和钻孔装

置条件确定水平向渗透系数kh垂直向渗透系数kv、和平均有效渗透系数km，其计算公式按

本规程附录I的表I.0.1及表I.0.2选用。

6.4.3钻孔降水头注水试验应绘制水头比H/H0与时间t的关系图。

6.4.4钻孔降水头注水试验滞后时间可按照以下方法确定：

1图解法。在关系图上，最佳拟合直线与横线相交点所对应

ln(HH0)tHH0=0.37

的时间即为滞后时间T(图6.4.4)。

28

图6.4.4滞后时间T的图解

2计算法。按式(6.4.4)计算滞后时间