[发明专利]一种用于水电工程的岩体渗透系数确定方法

说明书

本发明公开了一种用于水电工程的岩体渗透系数确定方法，包括如下步骤：测量获取岩体结构数据，包括结构面组数m、各组结构面的产状并计算出其法线方向余弦n₁、n₂、各组结构面的法向密度λ、平均隙宽平均半径按照公式计算岩体的渗透系数，按步骤(2)的计算，并依照走向0～360°、倾角0～90°，各以1°间隔计算岩体全方向渗透系数；制作赤平投影图，本发明提供了一种测量精确的用于水电工程的岩体渗透系数确定方法。

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，更具体涉及一种用于水电工程的岩体渗透系数确定方法。

背景技术

岩体的渗透系数是反映岩体水文地质特性的重要参数，目前岩体渗透系数采用单孔压水试验方法确定,根据DLT 5331-2005水电水利工程钻孔压水试验规程，单孔压水试验是用栓塞将钻孔隔离出一定长度孔段，并向该孔段压水，根据压力和流量的关系确定岩体渗透特性的一种原位渗透试验,该试验尺度一般为5m，将介质视为各向同性，结果比较粗糙，但试验简单直观，在水利水电工程中应用最为广泛,在实际应用中，对于中缓倾角裂隙较发育的岩体，可采用垂直钻井；对于陡倾角裂隙发育的岩体，钻进方向应倾斜，尽量垂直于裂隙发育的方向，以免揭露裂隙太少,但是，我们知道，在岩体中裂隙的分布、密度对渗透系数起到控制作用，单孔水压法打孔时钻孔方向单一，且没有具体考虑岩体中的裂隙分布情况与实际的水头方向，实验得到的渗透系数存在很大误差，导致水电工程设计与施工具有较大的技术困难。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种测量精确的用于水电工程的岩体渗透系数确定方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于水电工程的岩体渗透系数确定方法，包括如下步骤：

(1)测量获取岩体结构数据，包括结构面组数m、各组结构面的产状并计算出其法线方向余弦n₁、n₂、各组结构面的法向密度λ、平均隙宽平均半径

(2)按照公式K＝K_ijm_im_j计算岩体的渗透系数，其中

式中K为岩体渗透系数，K_ij为二阶渗透张量的坐标分量，m_j为水力坡度矢量的单位坐标分量，m_i为水力坡度矢量的方向余弦，ν为水的运动粘滞系数，g＝9.8为重力加速度；m为结构面组数；分别为第p组结构面的平均隙宽和平均半径；为第p组结构面的体积密度，λ为该组结构面的法向密度；n₁、n₂为第p组结构面的法线方向余弦；r为连通第p组结构面的视平均间距最小值；

(3)按步骤(2)的计算，并依照走向0～360°、倾角0～90°，各以1°间隔计算岩体全方向渗透系数；

(4)制作赤平投影图。

进一步的，步骤(2)中r的计算公式为

综上所述，本发明可精确的还算岩体渗透系数，从而便于水电工程的设计与施工使用。

具体实施方式

以下实施例中相同符号代表相同参数。