Field technique of permeability tests in highly fissured limestone strata

Abstract.

A design of a dewatering system is necessary for site improvement prior to the construction of some structures. The design of an efficient dewatering system requires estimating the value of the in-situ coefficient of permeability. The available relationships for estimating the permeability coefficient were developed based on limited field measurements and conditions, and their predictions vary by several orders of magnitudes. Therefore, it was necessary to conduct field measurements of permeability and determine the relationship that best fits these measurements prior to the design of a dewatering system for specific geological and site conditions.

This paper presents field measurements of permeability in complex chaotic and diagenetic limestone strata. It also offers comparative analysis of several relationships available in the literature for predicting the in-situ coefficient of permeability. The analysis is conducted for both steady and nonsteady conditions. The results show that the coefficient of permeability value is dependent on the water table level, which is affected by the tidal condition. The US Navy equation is shown to give the best correlation with field measurements.

Résumé.

L'étude de dispositifs de dénoyage est nécessaire pour l'amélioration de sites avant la construction de certaines structures. L'étude de dispositifs de dénoyage efficaces exige d'estimer la valeur du coefficient de perméabilité in situ. Les relations disponibles pour estimer le coefficient de perméabilité ont été développées sur la base de mesures et de conditions de terrain limitées, et les prédictions varient de plusieurs ordres de grandeur. C'est pourquoi il est nécessaire de réaliser des mesures de perméabilité sur le terrain et de déterminer la relation qui permet le meilleur ajustement de ces mesures avant l'étude du dispositif de dénoyage pour des conditions locales et géologiques spécifiques. Ce papier présente des mesures de perméabilité sur le terrain dans des niveaux calcaires complexes chaotiques et diagénétisés. Il propose également une analyse comparative de plusieurs relations disponibles dans la littérature destinées à prédire le coefficient de perméabilité in situ. L'analyse est faite en conditions permanentes et non permanentes. Les résultats montrent que la valeur du coefficient de perméabilité dépend du niveau de la nappe, qui est affecté par le régime de marées. On montre que l'équation de l'US Navy donne la meilleure corrélation avec les mesures de terrain.

Resumen.

El diseño de sistemas de desecado es necesario para mejorar las condiciones de un emplazamiento antes de la construcción de determinadas estructuras. El diseño de un sistema eficiente de desecado requiere de la estimación del valor de la permeabilidad in-situ. Las relaciones disponibles para tal fin han sido desarrolladas bajo condiciones y medidas de campo limitadas; sus predicciones varían en algunos órdenes de magnitud. Por tanto, es necesario tomar medidas de permeabilidad en campo y determinar la relación que reproduce mejor dichas medidas como paso previo al diseño de un sistema de desecado en condiciones geológicas y de emplazamiento específicas. Este artículo presenta medidas de permeabilidad en campo para estratos de calcita caóticos y diagenéticos. También ofrece un análisis comparativo de diversas relaciones disponibles en la bibliografía con el fin de predecir el valor de la permeabilidad in-situ. El análisis se ha hecho tanto en régimen permanente como en estacionario. Los resultados demuestran que la permeabilidad depende del nivel freático, el cual está afectado por las mareas. La ecuación de la Marina estadounidense es la que proporciona una mejor correlación con las medidas de campo.