ASTM d 4750 87(2001) xác định mực chất lỏng dưới mặt đất trong hố khoan

ASTM D4750 – 87 TCVN xxxx:xx Quy trình thí nghiệm Xác định mực chất lỏng mặt đất hố khoan hay giếng kiểm tra (giếng quan sát)1 ASTM D 4750 – 87 (Phê duyệt lại 2001) Tiêu chuẩn ban hành với tên cố định D 4750; số liền sau tên tiêu chuẩn năm tiêu chuẩn áp dụng, trường hợp có sửa đổi, năm sửa đổi cuối Số ngoặc năm tiêu chuẩn phê chuẩn Chỉ số (∈) thay đổi biên tập theo phiên sửa đổi hay phê chuẩn lại gần PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Phương pháp thí nghiệm mô tả trình tự đo mực chất lỏng hố khoan giếng khoan xác định độ ổn định mực chất lỏng hố khoan 1.2 Phương pháp thí nghiệm áp dụng cho hố khoan (có ống vách ống vách) giếng kiểm tra (hiếng quan sát) mà giếng thẳng đứng gần thẳng đứng để thiết bị đo mềm hạ xuống hố khoan 1.3 Các số đo mực chất lỏng hố khoan thu sử dụng phương pháp thí nghiệm không tương ứng với mực chất lỏng vùng xung quanh hố khoan trừ có đủ thời gian mực chất lỏng đạt vị trí cân 1.4 Phương pháp thí nghiệm thường không áp dụng để xác định thay đổi áp lực lỗ rỗng thay đổi trạng thái ứng suất vật liệu mặt đất 1.5 Phương pháp thí nghiệm không áp dụng cho xác định liên đới nhiều mực chất lỏng hố khoan 1.6 Các thông số tiêu chuẩn theo hệ đơn vị inch-pound 1.7 Tiêu chuẩn không đề cập đến tất vấn đề an toàn liên quan đến sử dụng, có Đây trách nhiệm người sử dụng tiêu chuẩn phải đảm bảo độ an toàn tình trạng sức khoẻ phù hợp hạn chế áp dụng trước sử dụng Mục trình bày số hạn chế TÀI LIỆU VIỆN DẪN 2.1 Tiêu chuẩn ASTM: D 653 Thuật ngữ liên quan đến đất, đá chất lỏng chịu nén _ Phương pháp thí nghiệm thuộc phạm vi Uỷ ban ASTM D 18 Đất Đá chịu trách nhiệm trực tiếp Tiểu ban D18.21 Nước ngầm Khảo sát vùng Vadoes Lần xuất phê duyệt 27 tháng 11, 1987 Xuất vào tháng năm 1988 TCVN xxxx:xx ASTM D4750 – 87 Annual Book of ASTM Standards, Vol 04.08 THUẬT NGỮ 3.1 Khái niệm thuật ngữ dùng tiêu chuẩn này: 3.1.1 Hố khoan - hố mặt cắt ngang hình tròn tạo thành đất đá để xác định tính chất tự nhiên vật liệu mặt đất Thông thường, để tạo hố khoan sử dụng mũi khoan, máy khoan, ống vách có dung dịch khoan 3.1.2 Vật liệu mặt đất - đất, đá, đất đắp 3.1.3 Mực nước ngầm – cao độ mặt nước xung quanh hố khoan giếng khoan Mực nước ngầm thể cao độ chiều sâu mặt đất 3.1.4 Mực chất lỏng – mực chất lỏng hố khoan giếng khoan thời điểm định Mực chất lỏng báo cáo cao độ chiều sâu bên đỉnh bề mặt đất Nếu chất lỏng nước ngầm xem mực nước 3.1.5 Giếng kiểm tra (giếng quan sát) - giếng đặc biệt khoan vị trí lựa chọn để quan sát tham số mực chất lỏng thay đổi áp lực hay để thu thập mẫu chất lỏng Giếng có ống vách không, có ống vách ống vách phải mở dòng chất lỏng vào khỏi ống vách 3.1.6 Mực chất lỏng hố khoan ổn định - mực chất lỏng hố khoan trì không đổi theo thời gian, có nghĩa là, chất lóng không chảy vào hay chảy khỏi hố khoan 3.1.7 Đỉnh hố khoan - bề mặt mặt đất xung quanh hố khoan 3.1.8 Mặt nước (mặt nước ngầm) - bề mặt phần nước ngầm mà áp lực nước với áp lực không khí Vật liệu đất mực nước ngầm bão hoà nước 3.2 Các khái niệm: 3.2.1 3.2.1 Đối với khái niệm lĩnh vực khác sử dụng phương pháp thí nghiệm xem Thuật ngữ D 653 Ý NGHĨA VÀ SỬ DỤNG 4.1 Trong địa kỹ thuật, thuỷ văn, nghiên cứu quản lý chất thải, thường mong muốn, hay yêu cầu, để thu thông tin liên quan đến nước ngầm chất lỏng khác chiều sâu mặt nước ngầm hay bề mặt chất lỏng khác Các công tác điều tra thông thường gồm khoan hố khoan thí nghiệm, tiến hành thí nghiệm tầng ngậm nước, hoàn thiện giếng kiểm tra hay giếng quan sát Tiến hành ghi lại mực chất lỏng hố khoan hay giếng khoan hố khoan khoan sau hoàn thành chúng 4.2 Theo khái niệm, mực chất lỏng ổn định hố khoan phản ánh áp lực nước ngầm chất lỏng khác vật liệu đất xuất dọc theo thành hố khoan ASTM D4750 – 87 TCVN xxxx:xx giếng khoan Trong điều kiện ổn định, mực chất lỏng hố khoan, nước ngầm chất lỏng khác, cao độ nhau, trước sử dụng để xác định sau Tuy nhiên, vật liệu đất không trực tiếp nằm dọc theo hố khoan, chẳng hạn có ống vách hay có mùn khoan, mực nước hố khoan không phản ánh xác mực nước ngầm Do đó, người sử dụng phải ý rằng, mực chất lỏng hố khoan không thiết phải có mối liên hệ với mực nước ngầm trường 4.3 Người sử dụng phải ý có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến mực chất lỏng hố khoan cách diễn giải số đo mực chất lỏng hố khoan Các yếu tố không trình bày thảo luận thí nghiệm này, Các diễn giải áp dụng thông tin mực chất lỏng hố khoan phải định chuyên gia đào tạo 4.4 Phải cân nhắc việc lắp đặt dụng cụ đo áp suất nơi diễn hay dự đoán có điều kiện nước ngầm phức tạp có thay đổi ứng suất hạt, trừ trường hợp liên quan đến dao động mực nước DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ 5.1 Một thiết bị sau sử dụng để đo mực chất lỏng hố khoan: 5.1.1 Thước đo có đối trọng - Một thước đo có gắn đối trọng đầu Thước phải chia vạch để đọc xác đến 0.1 ft Thước không phép giãn lớn 0.05% sử dụng thông thường Các thước thép khảo sát có chiều dài 50, 100, 200, 300, 500 ft (20, 30, 50, 100 m) chiều rộng ¼ in (6 mm) thường sử dụng Thước thép màu đen tốt thước bện crom Các thước gắn tang quay tay lên tới chiều dài 500 ft (100 m) Gắn đối trọng nhỏ, để dẫn hướng, vào đầu thước để đảm bảo thẳng đứng cho phép có cảm nhận cản trở Gắn đối trọng vào thước sợi dây đủ khoẻ để giữ đối trọng không cần khoẻ thước Điều cho phép giữ thước trường hợp đối trọng rơi xuống giếng hố khoan Kích thước đối trọng phải đảm bảo để dịch chuyển nước gây tăng mực nước hố khoan nhỏ 0.05 ft (15 mm), phải hiệu chỉnh chuyển vị Nếu đối trọng kéo dài xuống đầu thước cần phải hiệu chỉnh chiều dài phép đo theo Qui trình C (xem 7.2.3) 5.1.2 Dụng cụ đo điện - Một cáp điện thước có bọc sợi dây điện, đầu đầu đo có gắn đối trọng, đầu gắn dụng cụ đo điện Mạch điện khép kín đầu đo tiếp xúc với nước; điều ghi nhận dụng cụ đo điện Có thể đóng dấu vạch chia cáp điện giống thước đo (như mổ tả 5.1.1) 5.1.3 Các thiết bị đo khác – Có thể sử dụng số dụng cụ đo có ghi ghi Xem Tham khảo (1) để biết thêm chi tiết3 _ Số in đậm ngoặc xem danh sách tham khảo cuối tiêu chuẩn HIỆU CHUẨN VÀ TIÊU CHUẨN HOÁ TCVN xxxx:xx ASTM D4750 – 87 6.1 Hiệu chuẩn thiết bị đo theo dẫn nhà sản xuất TRÌNH TỰ 7.1 Các phép đo mực chất lỏng thực so với điểm tham chiếu Thiết lập xác định điểm tham chiếu gần đỉnh hố khoan đỉnh ống vách giếng Xác định ghi lại khoảng cách từ điểm tham chiếu đến đỉnh hố khoan (mặt đất) Nếu mực chất lỏng hố khoan ghi dạng cao độ cần xác định cao độ điểm tham chiếu đỉnh hố khoan (mặt đất) Có phương pháp đo khác (A, B, C) trình bày Chú thích – Thông thường, Qui trình A cho độ xác cao B hay C, B cho độ xác cao C; trình tự khác có độ xác khác cần phải xác định từ tài liệu tham khảo (2 – 5) 7.2 Qui trình A - Thước đo: 7.2.1 Vạch vài feet phía thước mẩu phấn mầu thợ mộc 7.2.2 Hạ thước đo có gắn đối trọng vào hố khoan giếng khoan cách từ từ xuyên qua mặt chất lỏng Quan sát ghi lại số đọc thước điểm tham chiếu Rút thước khỏi hố khoan quan sát đầu thước Ranh giới phần ướt phần không bị ướt thước vạch phải rõ ràng Quan sát ghi lại số đọc thước điểm Độ chênh hai số đọc chiều sâu từ điểm tham chiếu đến mực chất lỏng Chú thích - Đối trọng thước ngập xuống tạm thời gây tăng mực chất lỏng giếng hố khoan có đường kính nhỏ Tác động đáng kể đất giếng khoan có hệ số thấm thấp Chú thích – Trong điều kiện bề mặt khô dễ dàng kéo thước từ giếng khoan hố khoan tay, phải cẩn thận để không cho bị thắt nút, đọc vạch dấu chất lỏng trước thước trở lại vào tang Bằng cách này, vạch dấu chất lỏng phần thước vạch phấn rút lên tới mặt nhanh chóng trước phần thước bị ướt khô Trong vùng hàn đới, cần phải rút thước lên thật nhanh trươc phần bị ướt bị đóng băng trở lên khó đọc Phải bảo vệ thước có mưa đo Chú thích – Trong số giếng bơm giếng bị ô nhiễm, lớp lên mặt nước lớp đầu dày foot hơn, đọc thước đỉnh dấu dầu sử dụng số đọc để đo mực nước Phép đo không gây sai số lớn cao độ mặt dầu trường hợp khác với cao độ mặt nước đo dầu Nếu giếng có vài feet dầu, cần phải biết chiều dầy lớp dầu, dễ dàng mua dụng cụ phát nước để phát nước thùng chứa dầu dầu hoả Thiết bị gắn vào đầu thước mà đặt ngập hố khoan Nó thể đỉnh lớp dầu vạch ướt đỉnh lớp nước thay đổi màu khác ASTM D4750 – 87 TCVN xxxx:xx 7.2.3 Theo tiêu chuẩn thực hành, người quan sát phải thực phép đo Nếu hai phép đo mực chất lỏng tĩnh thực vài phút chênh khoảng 0.01 0.02 ft (được xem độ xác giới hạn thực tế) hố khoan giếng khoan có chiều sâu tới chất lỏng nhỏ vài trăm feet, phải tiếp tục đo xác định nguyên nhân dẫn đến chênh lệch kết cho thấy đáng tin cậy Khi nước chảy nhỏ giọt vào hố khoan hạơc chảy xung quanh thành hố, không xác định vạch dấu nước rõ ràng thước vạch phấn 7.2.4 Sau phép đo hoàn thành, khu vực có nghi ngờ chất lỏng nước ngầm bị ô nhiễm, phải làm phần ô nhiễm thước đo bị ướt để tránh làm ô nhiễm giếng khoan khác 7.3 Qui trình B - Thiế bị đo điện: 7.3.1 Kiểm tra hoạt động thiết bị cách nhấn đầu đo vào nước ý tiếp xúc đầu đo mực nước đánh dấu rõ ràng Chú thích – Trong giếng bơm có lớp dầu lên mặt nước, thước điện không tương ứng với mặt dầu, vậy, mực chất lỏng xác định khác với mực chất lỏng xác định thước thép Sự chênh lệch phụ thuộc vào có dầu lên mặt nước Có thể đặt công tắc thu nhỏ thước điện có hai dây dẫn cho phép phát bề mặt chất lỏng 7.3.2 Lau khô đầu đo Từ từ hạ đầu đo vào hố khoan giếng khoan dụng cụ đo đầu đo chạm vào mặt chất lỏng 7.3.3 Đối với thiết bị đo có chia vạch cáp điện, ghi số đọc điểm tham chiếu chiều sâu mực chất lỏng bên điểm tham chiếu hố khoan giếng khoan 7.3.4 Đối với thiết bị đo chia vạch cáp điện, đánh dấu cáp điện điểm tham chiếu Kéo cáp khỏi hố khoan giếng khoan Kéo thẳng cáp điện, đo ghi lại khoảng cách đầu đo vạch dấu cáp điện thước Khoảng cách chiều sâu mực chất lỏng bên điểm tham chiếu 7.3.5 Phải thực số đọc kiểm tra thứ thứ trước kéo thước điện lên khỏi hố khoan giếng khoan 7.3.6 Làm đầu bị ngập nước thước cáp điện sau đo giếng Chú thích – Sau sử dụng dây điện thới gian dài sau cố tháo dây phải đo thước thép để kiểm tra chiều dài dây Một số đường dây điện, đặc biệt dây sợi đơn phải chịu kéo giãn đáng kể thời gian dài Đồng thời máy dò thường có đường kính lớn sợi, nên máy dò bị rơi xuống giếng khoan Đôi máy dò gắn cách lấy tay xoắn sợi vào với sử dụng thước điện đủ để đỡ lấy trọng lượng máy dò Theo cách điểm nối máy dò điểm yếu chiều dài dây điện Máy dò nên “treo hố khoan” , dây điện bị kéo chỗ gắn máy dò bị đứt làm cho dây điện bị rút lên TCVN xxxx:xx ASTM D4750 – 87 7.4 Qui trình C – Thước đo đối trọng âm thanh: 7.4.1 Hạ thước đo có đối trọng vào hố khoan giếng khoan chạm mặt chất lỏng Điều thể nghe rõ tiếng nước bắn độ giảm dễ nhận thấy lực hạ thước Phải quan sát ghi lại số đọc thước điểm tham chiếu Lặp lại trình số đọc phù hợp với độ xác định Ghi lại kết chiều sâu mức chất lỏng bên điểm tham chiếu Chú thích – Tiếng nước bắn nghe rõ cách sử dụng “plopper”, đối trọng dẫn hướng có bề mặt lõm hình lòng chảo 7.4.2 Nếu mực chất lỏng sâu, thước đo bám chặt vào thành hố khoan, lý khác, sử dụng phương pháp không phát mặt chất lỏng Khi đó, sử dụng Qui trình A Qui trình B XÁC ĐỊNH MỰC CHẤT LỎNG ỔN ĐỊNH 8.1 Khi dòng chất lỏng chảy vào chảy khỏi hố khoan giếng khoan, mực chất lỏng tiếp cận, đạt đến mực ổn định Mực chất lỏng sau trì không đổi theo thời gian Chú thích - Thời gian cần thiết để đạt cân giảm cách tháo bổ sung chất lỏng mực chất lỏng hoàn toàn đạt mực ổn định 8.2 Sử dụng hai qui trình sau để xác định mực chất lỏng ổn định 8.2.1 Qui trình - Tiến hành đo loạt mực chất lỏng mực chất lỏng không đổi theo thời gian Tối thiểu nhất, yêu cầu đến có hai số đọc không đổi (nhiều số đọc tốt) Số đọc không đổi mực chất lỏng ổn định hố khoan giếng khoan Chú thích - Nếu muốn, thời gian số liệu mực chất lỏng vẽ đồ thị giấy vẽ để thể thời điểm đạt cân 8.2.2 Qui trình - Tiến hành đo mực chất lỏng lần khoảng thời gian xấp xỉ thay đổi mực chất lỏng tiến gần đến mực chất lỏng ổn định 8.2.2.1 Vị trí xấp xỉ mực chất lỏng ổn định hố khoan giếng khoan tính theo phương trình sau: h0 = y12 y1 − y (1) đó: h0 = khoảng cách mực chất lỏng phải thay đổi để đạt đến mực chất lỏng ổn định, y1 = khoảng cách mực chất lỏng thay đổi khoảng thời gian hai số đọc mực chất lỏng đầu tiên, ASTM D4750 – 87 TCVN xxxx:xx y2 = khoảng cách mực chất lỏng thay đổi khoảng thời gian số đọc mực chất lỏng thứ hai số đọc thứ ba 8.2.2.2 Lặp lại trình sử dụng ba số đo liên tiếp h0 tính đạt đến độ xác định Tính mực chất lỏng ổn định hố khoan giếng khoan Chú thích 10 – Quãng thới gian cần thiết số đọc cho Qui trình phụ thuộc vào tính thấm vật liệu đất Trong vật liệu có tính thấm tương đối cao (chẳng hạn cát), vài phút đủ Trong vật liệu có tính thấm tương đối thấp (chẳng hạn sét), cần nhiều nhiều ngày Người sử dụng phải ý đất sét chất lỏng hố khoan giếng khoan không đạt đến mực ổn định với mực chất lỏng vật liệu đất xung quanh hố khoan giếng khoan BÁO CÁO 9.1 Báo cáo việc đo mực chất lỏng hố khoan giếng khoan tối thiểu phải có thông tin sau: 9.1.1 Số hiệu hố khoan giếng khoan 9.1.2 Mô tả điểm tham chiếu 9.1.3 Khoảng cách điểm tham chiếu đỉnh hố khoan hay mặt đất 9.1.4 Cao độ đỉnh hố khoan cao độ điểm tham chiếu (nếu mực chất lỏng hố khoan hay giếng khoan báo cáo cao độ) 9.1.5 Mô tả thiết bị đo sử dụng, vạch chia 9.1.6 Trình tự đo 9.1.7 Ngày thời gian đọc số liệu 9.1.8 Mực chất lỏng hố khoan giếng khoan 9.1.9 Mô tả chất lỏng hố khoan giếng khoan 9.1.10 Tình trạng hố khoan có phải có ống vách, ống vách, có chứa ống đo áp giếng kiểm tra (quan sát) đưa mô tả chiều dài bên đỉnh hố khoan ống vách ống đo áp 9.1.11 Chiều sâu khoan hố khoan, có 9.2 Báo cáo việc xác định mực chất lỏng ổn định: 9.2.1 Tất số liệu tính toán thích hợp 9.2.2 Qui trình xác định 9.2.3 Mực chất lỏng ổn định TCVN xxxx:xx ASTM D4750 – 87 9.3 Mẫu báo cáo - Một ví dụ mẫu liệt kê hố khoan giếng khoan thể Hình Một ví dụ mẫu đo mực chất lỏng , đọc số đo liên tiếp hố khoan giếng khoan, thể Hình Mộ ví dụ mẫu liệt kê hố khoan giếng khoan thiết kế để thuận tiện cho lưu số liệu vào máy tính thể Hình 10 ĐỘ CHÍNH XÁC VÀ SAI SỐ 10.1 Mực chất lỏng hó khoan phải đo ghi lại đến độ xác định phù hợp với độ xác thiết bị qui trình sử dụng Qui trình A nhiều phép đo thước bị ướt phải đáp ứng vòng 0.02 ft (6 mm) Qui trình B nhiều phép đo thước điện phải đáp ứng vòng 0.04 ft (12 mm) Qui trình C nhiều phép đo thước âm đối trọng phải đáp ứng vòng 0.04 ft (12 mm) Garber Koopman (2) mô tả hiệu chỉnh phải thực ảnh hưởng giãn nở nhiệt độ thước cáp ảnh hưởng kéo treo đối trọng thước cáp ảnh hưởng trọng lượng dọi đo mực chất lỏng chiều sâu lớn 500 ft (100 m) 11 CÁC TỪ KHOÁ 11.1 Hố khoan, thiết bị đo điện, nước ngầm, mực chất lỏng, thước đo, giếng ASTM D4750 – 87 TCVN xxxx:xx Hình – Ví dụ biểu liệt kê hố khoan giếng khoan TCVN xxxx:xx ASTM D4750 – 87 Hình – Ví dụ biểu đo mực chất lỏng 10 ASTM D4750 – 87 TCVN xxxx:xx Hình – Ví dụ biểu liệt kê hố khoan giếng khoan THAM KHẢO 11 TCVN xxxx:xx ASTM D4750 – 87 (1) “National Handbook of Recommended Methods for Water Data Acquisition – Chapter – Ground Water”, Office of Water Data Coordination, Washington, DC, 1980 (2) Garber, M S., and Koopman, F C., “Methods of Measuring Water Levels in Deep Wells,” U.S Geologic Survey Techniques for Water Resources Investigations, Book 8, Chapter A-1, 1968 (3) Hvorslev, M J., “Ground Water Observations,” in Subsurface Exploration and Sampling of Soils for Civil Engineering Purposes, American Society Civil Engineers, New York, NY, 1949 (4) Zegarra, E J., “Suggested Method for Measuring Water Level in Boreholes, “ Special Procedures for Testing Soil and Rock for Engineering Purpose, ASTM STP 479, ASTM, 1970 (5) “Determination of Water Level in a Borehole,” CSA Standard A 119-1971, Canadian Standards Association, 1971 Hiệp hội ASTM chức đánh giá hiệu lực quyền sáng chế xác nhận với hạng mục đề cập tiêu chuẩn Người sử dụng tiêu chuẩn phải ý việc xác định hiệu lực quyền sáng chế nguy xâm phạm quyền hoàn toàn trách nhiệm Hiệp hội Tiêu chuẩn Ủy ban kỹ thuật có trách nhiệm duyệt lại vào lúc năm xem xét lần sửa đổi gì, chấp thuận thu hồi lại Mọi ý kiến khuyến khích nhằm sửa đổi tiêu chuẩn tiêu chuẩn bổ sung phải gửi thẳng tới Trụ sở ASTM Mọi ý kiến nhận xem xét kỹ lưỡng họp Ủy ban kỹ thuật có trách nhiệm người đóng góp ý kiến có thẻ tham dự Nếu nhận thấy ý kiến đóng góp không tiếp nhận cách công người đóng góp ý kiến gửi thẳng đến địa Ủy ban tiêu chuẩn ASTM sau đây: Tiêu chuẩn bảo hộ ASTM, 100 Barr Habor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States Để in riêng tiêu chuẩn (một hay nhiều bản) phải liên lạc với ASTM theo địa 610-832-9585 (điện thoại), 610-832-9555 (Fax), service@astm.org (e-mail); qua website ASTM (www.astm.org) 12 ... giếng khoan Mực nước ngầm thể cao độ chiều sâu mặt đất 3.1.4 Mực chất lỏng – mực chất lỏng hố khoan giếng khoan thời điểm định Mực chất lỏng báo cáo cao độ chiều sâu bên đỉnh bề mặt đất Nếu chất lỏng. .. sử d ng phải ý đất sét chất lỏng hố khoan giếng khoan không đạt đến mực ổn định với mực chất lỏng vật liệu đất xung quanh hố khoan giếng khoan BÁO CÁO 9.1 Báo cáo việc đo mực chất lỏng hố khoan. .. lại mực chất lỏng hố khoan hay giếng khoan hố khoan khoan sau hoàn thành chúng 4.2 Theo khái niệm, mực chất lỏng ổn định hố khoan phản ánh áp lực nước ngầm chất lỏng khác vật liệu đất xuất d c