Випробування Wikigeotech Lefranc - Wikhydro

wikigeotech

Резюме

ПРИНЦИП

Випробування Лефранка [1] [2] - це випробування, яке дозволяє оцінювати горизонтальну проникність водоносного шару, розташованого нижче рівня води (насичений ґрунт), спеціально.

  • при створенні диференціального навантаження по відношенню до навантаження, що відповідає початковому рівню водного шару, в порожнині відомого розміру, попередньо зробленої в землі біля основи свердловини і влаштованої таким чином, що фільтрація води, що утворюється цим диференціальне навантаження здійснюється лише стінками цієї порожнини;
  • для вимірювання еволюції з часом цієї диференціальної навантаження, яка може бути отримана або шляхом відбору проб, або шляхом введення постійного потоку води в порожнину.

ЗАЯВКИ

Тест Лефранка дозволяє виміряти локальну проникність, яку можна провести під час геотехнічної кампанії. На практиці тестом випробовують товщину ґрунту близько 50 см. Отже, він має одноразовий характер і є репрезентативним лише в тому випадку, якщо кілька тестів дозволяють встановити статистичний аналіз з метою можливої ​​характеристики неоднорідностей.

Тест Лефранка використовується для характеристики ґрунтів з проникністю від 10-2 до 10-7 м/с.

Переваги

Це порівняно простий тест для проведення та інтерпретації з меншими витратами та тривалістю, ніж повномасштабний тест накачування. Це також можна зробити за допомогою стандартного геотехнічного бурового обладнання та відносно простого вимірювального обладнання.

Обмеження

  • Тест важко здійснити та інтерпретувати в неоднорідних формаціях.
  • Випробування не підходить для грунтів з проникністю k> 10 -2 м/с
  • Випробування не підходить для грунтів з проникністю k -7 м/с
  • Слід зазначити, що важко оцінити анізотропію та загальну проникність геотехнічної формації в масштабі проекту [3] .
  • Тест дуже чутливий до якості конструкції ситечка.
  • Для перехідного тесту необхідно вживати запобіжних заходів щодо тлумачення.

Запобіжні заходи щодо використання

  • Роблячи ситечко, уникайте:
    • вирівнювання стін під час підняття кожуха;
    • циркуляція води між корпусом і природним грунтом (стан більш-менш суперечливий з першим).
  • У пісках слід звертати увагу на явища Ренарда, якщо випробування проводять насосом.
  • У дрібних ґрунтах слід приділяти увагу засміченню, якщо випробування проводять ін’єкцією (інтерпретація дозволяє виділити будь-яке засмічення під час випробування).

Стандарт рекомендує проведення тестування, бажано, і інтерпретацію в перехідному режимі. Проте може бути цікавим проводити випробування відповідно до різних додаткових конфігурацій: постійне завантаження води, різні швидкості потоку з подальшим спуском (потік = 0)., мати кілька інтерпретацій та мати можливість зберегти репрезентативне та/або середнє значення.

ВПРОВАДЖЕННЯ

Персонал

Знання та відповідність стандарту тестування [1] [2]. Кваліфікація геотехнічного ехолоту [4]. Для випробувань на кількох водоносних шарах (запобігання забрудненню між водоносними горизонтами) може знадобитися ехолот, який має досвід буріння води (буровий інструмент CQP).

Запобіжні заходи щодо впровадження на місцях

(див. попередження щодо використання вище)

  • Реалізація сітчастого фільтра є критичною точкою випробування.
  • Перевірте калібрування витратоміра.
  • Переконайтеся, що тестовий екран знаходиться в рівному ґрунті. Рівень рівня води повинен бути відомий перед випробуванням. На практиці бажано визначати глибину тесту на основі попереднього визнання.

Врожайність

Залежно від глибини та проникності досліджуваного ґрунту, можна розглянути можливість проведення від 2 до 4 випробувань на день.

Реалізація випробувальної порожнини

Виконання випробування починається з встановлення порожнини, виконаної під підводним шаром у повній товщі водоносного шару. На порошкоподібних або погано згуртованих грунтах цю порожнину роблять із використанням втулки типу Лефранка (а) або з установкою фільтруючого матеріалу біля основи кожуха (б). У згуртованих ґрунтах порожнину можна побудувати безпосередньо за допомогою нижньої частини свердловини (с).

а) рукав типу Лефранка

  • 1 - Земля
  • 2 - Природний рівень місцевості
  • 3 - Рівень підземних вод
  • 4 - Порожнина
  • 5 - Водонепроникна заглушка або розсувний затвор
  • 6 - Трубка
  • 7 - Перфорований рукав (Lefranc)
  • 8 - Копито

б) Фільтр основи трубки

  • 1 - Земля
  • 2 - Природний рівень місцевості
  • 3 - Рівень ґрунтових вод
  • 4 - Порожнина
  • 5 - Трубка
  • 6 - Фільтруючі матеріали

(*) Трубки, потім введення фільтруючого матеріалу

(**) Підйом труб

в) фільтр без корпусу

  • 1 - Земля
  • 2 - Природний рівень місцевості
  • 3 - Рівень ґрунтових вод
  • 4 - Порожнина
  • 5 - Водонепроникна заглушка або розсувний затвор
  • 6 - проточна трубка
  • 7 - Фільтр

Вибір швидкості перекачування або нагнітання

Значення постійного потоку Qa вибирають з попередньої фази, виходячи з того, щоб коливання рівня води в свердловині становило щонайменше 10 см протягом першої хвилини.

Якщо витрата була зменшена до мінімуму, а свердловину спорожнено, випробування продовжують вимірюванням підвищення рівня води як функції часу після зупинки відбору проб.

Накачування та вимірювання

Випробування починається, коли починається відкачування або закачування води.
Вимірювання рівня води в свердловині проводять щохвилини протягом перших двадцяти хвилин. Крім цього, показання продовжують кожні 5 хв, поки не отримають три послідовні значення, які не відрізняються більш ніж на 1 см один від одного. Якщо цього не відбувається, тест зупиняється через одну годину. Після припинення подачі рівень води в свердловині вимірюється через такі часові інтервали: коли припиняється подача; Через 30 с; через хвилину; потім кожну хвилину протягом часу, рівного половині тривалості ненульового постійного тесту.

ІНТЕРПРЕТАЦІЯ

Інтерпретація здійснюватиметься відповідно до стандарту NF P94-132 [1] .

Інтерпретація в перехідних та стабілізованих умовах може забезпечити більш точний аналіз.

Принцип

Вимірювання варіації навантаження h (t) як функції часу t відносно початкового рівня рівня спокою води та нагнітаного або накачуваного потоку Q (t) через стінки порожнини дають можливість розрахувати локальний коефіцієнт проникності kL, який називається проникністю Лефранка, за формулою:

  • Q (t): накачувана або інжектована швидкість потоку в мить t
  • m: форм-фактор, залежно від форми порожнини та її положення щодо меж водоносного шару (див. відповідну сторінку для визначення форм-фактора)
  • kL Лефранка проникність шукали
  • h (t) зміна гідравлічної головки в момент часу t
  • B діаметр порожнини

Розрахунок стійкого стану

Стаціонарний стан теоретично встановлюється, коли при постійному потоці Qa навантаження в свердловині стабілізується при постійному значенні h (t).

Потім коефіцієнт проникності Лефранка обчислюється із співвідношення:

Однак отримання стійкого стану не обов'язково передбачає репрезентативність тесту. Ось чому стандарт рекомендує проводити розрахунки в перехідному режимі.

Виконання трьох різних випробувань на постійне навантаження дозволяє побудувати графік кривої витрати вприскування як функцію випробувальних навантажень. Якщо тести правильні, ця крива повинна бути прямою. Увігнутість кривої до збільшення швидкості потоку буде свідчити про явище знезабивання, тоді як увігнутість до зростаючих навантажень буде свідчити про явище засмічення або турбулентний режим.

Розрахунок у перехідному стані з диференціального рівняння

Потік регулюється наступним рівнянням:

S позначає внутрішній переріз проточної трубки, який у випадку обсадної свердловини відповідає внутрішньому перетину кожуха.

Вимірювання використовуються шляхом побудови графіків репрезентативних кривих h (t) як функції dh/dt, що відповідає, з одного боку, фазі накачування (Qa ≠ 0), а з іншого - спостереженню d-фази після припинення накачування (Qa = 0).

Під час першої фази (Qa ≠ 0) ця крива повинна бути прямою, що проходить обов’язково через точки координат: і; що дозволяє розрахувати кл.
Під час другої фази (Qa = 0) ця крива являє собою пряму лінію, що проходить через початок координат.

Розрахунок у перехідному стані з рішення диференціального рівняння

Коли криві, намальовані в попередньому методі, не є прямими або мають аномалії, слід зробити розрахунок за рішенням диференціального рівняння.

Це рішення:
будь-коли, коли скатертина відпочиває і h0 = 0:


Теоретична крива год (т) отриманий розв язанням диференціального рівняння, потім обчислюється з використанням експериментальних значень. Він пристосовується до експериментальних значень послідовними наближеннями до значень kL, зафіксованих апріорі, або регулюванням експоненціальної кривої за допомогою електронної таблиці.

У фазі або Qa = 0, вираз год (т) спрощує і стає с .

Оцінка кл виконується або як раніше, шляхом порівняння цієї теоретичної кривої з експериментальними точками, або шляхом лінійного регулювання в напівлогарифмічних координатах, оскільки .

ЗАМОВЛЕНО

Визначення глибини випробування та висоти ситечка. По можливості визначте умови для належної ізоляції сітчастого фільтра та запобігання підняттям вздовж кожуха
Потрібна кваліфікація (водобур CQP) або посилання на якість щодо контролю буріння води (статут якості).