معرفی
آزمایش فشار آب (پکر - لوژان) یک آزمایش درون‌چاهی است.در این آزمون ابتدا در طول مشخصی از گمانه، میزان آبخوری توده تحت یک فشار ثابت اندازه‌گیری می‌شود و سپس با تغییر فشار آب، نمودار تغییرات خورند در برابر فشار آب (نمودار P-Q) ترسیم می‌شود.
- یک لوژان عبارت از تراوایی سنگی است که از یک متر طول گمانه‌ی اکتشافی حفاری شده در آن، تحت فشار 10 بار، یک لیتر بر دقیقه آب عبور کند
- تفسیر رفتار توده‌ی سنگ بر اساس نتایج حاصل از آزمایش فشار آب، به کمک دسته‌بندی‌های متعدد ارائه شده توسط محققین در خصوص نمودارهای (P-Q) و یا روش میله‌ای (Houlsby)، که بر اساس مقدار عدد لوژان (Lu)محاسبه شده برای هر پله‌ی آزمایش است صورت می‌گیرد
- تطابق مستقیم مقدار عدد لوژان (Lu) با ضریب نفوذپزیری (K) به سادگی ممکن نیست و فقط در صورتی که توده‌ی سنگ درزه‌های نامنظم نداشته باشد می‌توان بر اساس روابطی بین Lu و K ارتباط برقرار کرد
مزایا
- حذف خطای مقیاس نمونه‌ی آزمایشگاهی
- غالباً نتایج حاصل از روش‌های تعیین نفوذپزیری برجا با مقادیر واقعی سازگارتر بوده که این نشانگر تطابق با شرایط برجا است
- امکان اندازه‌گیری ضریب نفوذپزیری افقی
- برای خاک‌هایی که امکان نمونه‌گیری از آنها سخت و یا غیر ممکن است روش برجا اصلی‌ترین روش تعیین نفوذپزیری است
معایب
- به طور کلی در آزمون‌های صحرایی شرایط کاملا کنترل شده نیست. درجه اشباع، حدود مرزها، اثر سیال، مسیر تنش، فشار آب حفره‌ای و غیره اغلب قابل کنترل نیست
- در اثر گرادیان‌های هیدرولیکی بالا امکان وقوع رگاب، ترک هیدرولیکی و یا بسته شدن منافذ وجود دارد
مراحل اجرا
- حفاری قطعه تحت آزمایش در تراز مورد نظر به طول حداکثر 5 متر
- شستشوی قطعه حفاری شده از کاتینگ‌های موجود به نحوی که آب زلال از گمانه خارج شود
- نصب و اتصال صحیح تجهیزات آزمایش؛ از جمله مسدودکننده در بالا یا در دو سر قطعه‌ی مورد آزمایش، فشارسنج، کنتور آب و غیره
- اشباع قطعه‌ی آزمایش با تزریق بدون فشار آب به درون گمانه به مدت 10 دقیقه
- شروع مراحل اعمال فشار؛ آزمایش لوژان معمولا 5 الی 7 پله با فشار مختلف دارد و برای هر پله یک عدد لوژان بدست می‌آید.
- قرائت و ثبت حجم آب تزریق شده در فواصل زمانی 5 دقیقه‌ای. پایان آزمایش در هر پله زمانی است که اختلاف بین دو قرائت متوالی برابر یا کمتر از 10 درصد باشد
کاربرد
- تعیین میزان نشت آب از بستر سنگی
- برآورد فرسایش‌پذیری توده‌ی سنگ
- برآورد فشار برکنش (نیروی uplift)
- برآورد تزریق‌پذیری توده‌ی سنگ
- تعیین میزان آب ورودی به گودبرداری‌ها
- طراحی سیستم زه‌کشی
- ارزیابی و کنترل کیفی ترزیق انجام شده
آیین نامه ها
- ASTM D4630
- سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی، نشریه شماره ۱۸۸، دستورالعمل آزمایش‌های تراوایی