平原水库工程地质钻孔
A. 钻探,钻孔主要作用是
一、钻探是利用深部钻探的机械工程技术,以开采地底或者海底自然资源,或者采取地层的剖面实况,撷取实体样本,以提供实验以取得相关数据资料等。
钻探分为:地质钻探,水文水井钻探,工程勘察钻探,石油钻探
二、钻孔如下:
1、地质钻探:从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样进行分析研究鉴别查明矿体或划分地层,判定地层地质情况的作业。通常地质找矿中钻探的费用至少都要占到40%以上,钻孔直径小,按矿种的不同 ,深度从几十米到几千米。
2、水文水井钻探:钻探至含水层(位)时固井成孔,从而满足人畜饮水问题及农田灌溉或为地质部门提供水文观测。文地质钻探,普查孔直径小于150毫米,勘探孔直径150~350毫米,水井直径 150~550 毫米,孔深 300 米以上。
3、工程勘察钻探:从钻孔中取得岩心、土样进行物理性质分析从而判断其地基基础是否满足工程建设的承载重力和稳定性。工程地质钻探 为勘察坝基 、水库、渠道、港口工程、高层建筑以及铁路、公路沿线的工程地质情况。
4、石油钻探:钻探成孔直接进行资源开发利用,国内有名的三家:中石油,中石化,海石油。钻孔一般开孔915毫米,终孔216毫米 ,孔深1000~7000米 及以上,通常井口要安装防喷器具。
(1)平原水库工程地质钻孔扩展阅读:
一、钻孔操作特点:
1、钻头转速高。
2、摩擦严重、散热困难、热量多、切削温度高。
3、切削量大、排屑困难、易产生振动。
4、钻头的刚性和精度都较差,故钻削加工精度低,一般尺寸精度为IT11~IT10,粗糙度为Ra100~25。
二、钻孔条件:钻轴转速;进刀量;进料板或盖板;穿透深度;钻孔方式
参考资料来源:网络-钻探
参考资料来源:网络-钻孔
B. 平原水库工程设计规范的目录
1 总则
2主要术语
3平原水库工程的等级及设计标准
3.1工程等别
3.2水工建筑物级别
3.3泄水标准
3.4建筑物超高
4基本资料
4.1气象水文
4.2社会经济
4.3工程地形
4.4工程地质
5平原水库工程地质勘察
5.1一般规定
5.2区域构造稳定性
5.3水库库区渗漏勘察
5.4浸没区勘察
5.5围坝工程地质勘察
5.6涵洞和泵站工程地质勘察
5.7引水、输水渠(管)线路及渠系建筑物工程地质勘察
5.8天然建筑材料勘察
5.9土的物理力学参数取值
6.平原水库工程规划与库容确定
6.1兴建平原水库的目标与任务
6.2平原水库所在地区水资源状况及开发利用分析
6.3平原水库的水源分析
6.4平原水库库容的确定
6.5平原水库的库址及工程总体布置
6.6平原水库的泥沙及清淤处理
7平原水库工程的围坝设计
7.1围坝的轴线与坝高
7.2围坝坝型选择
7.3筑坝材料选择与筑坝要求
7.4坝体轮廓
7.5坝体防渗
7.6库区及坝基防渗
7.7护坡
7.8排水与反滤
7.9坝基处理
7.10截渗沟
7.11库区及围坝渗流计算
7.12围坝坝体稳定计算
7.13围坝坝体应力和变形计算
8平原水库工程的其他建筑物
8.1一般规定
8.2入库涵洞
8.3出库涵洞
8.4入库泵站
8.5出库泵站
8.6其他附属建筑物
8.7平原水库建筑物地基计算及处理
9平原水库工程的加固与扩建
9.1一般规定
9.2加固
9.3改建与扩建
10 平原水库的生态环境保护与水质控制
10.1生态环境保护
10.2水质及水质控制
11平原水库工程管理设计
附录A波浪和护坡计算
附录B土工膜防渗体的稳定分析及膜后排渗能力
附录C土工膜防渗层的渗漏计算
附录D平原水库的水环境监测
附录E岩土物理力学性指标试验成果整理
附录F土的渗透变形判别
标准用词说明
条文说明
C. 工程地质钻探工安全操作规程,谁知道有这类书籍
“工程地质钻探工安全操作规程
1、严格遵守劳动纪律、坚守工作岗位,上班前不准喝酒,进入施工现场必须穿戴整齐,戴好安全帽,不得赤脚、穿拖鞋、打赤膊工作。
2、高空作业必须挂好安全带,禁止上下同时作业。
3、各类机械设备安装、牢固、周正、水平,不准带电移动设备。雷雨、暴雨禁止作业。
4、在钻具下入钻孔途中遇阻时,用管钳转动钻具但吊卡必须吊住钻杆。
5、回次终了时,必须用升降机将主动钻杆提上孔口,不得边用卡盘,边用管钳别,以防管钳打滑伤人。
6、提下钻不能猛提猛放,孔内卡钻更不得强行起拔,应用震动或转动等方法提升。
7、不得将手置于钻具、取土器底部或用手托。起拔垫叉时不得将手拿在垫叉下面。
8、不使用扭伤错股的钢丝绳,钢丝绳上的断头刺应削掉,断头达1/7时不得继续使用。
9、弯曲及裂痕未经修复的钻塔不得使用,各部、零件均应保持完整无缺,起钻时应随时注意塔架的负荷能力。
10、钻塔场地应进行整平,以防设备及钻塔倾斜,木机台板厚度不得小于40毫米。
11、锤击套管不能用手扶套管打箍,在打吊时不准用手扶吊锤杆,同时必须安装冲击把手。
12、用钻杆撬起钻具时不得用胸口或腹部向下压钻杆,不使用有伤痕的撬杆。
13、定期对机具进行检查,对摩损部件应及时修理或更换。
14、在稻田和泥泞的场地上施工,操作人员应穿长筒胶鞋,严禁打赤脚,以防伤脚或触电。
15、所有设备迁移,必须先切断电源总开关,严禁带电移位。
16、所有从事工程地质钻探施工人员必须严格执行《岩心钻探规程》中的有关条款。
”可以在网上搜搜,网络里有! 中华人民共和国地质矿产行业标准
DZ/T 0017—91
工 程 地 质 钻 探 规 程
1991—12—09发布 1992—07—01实施
中华人民共和国地质矿产部 发布
目 次
1 主题内容与适用范围 (1)
2 引用标准 (1)
3 各类工程勘查钻探的工作要点 (1)
4 钻探设备的选择与安装 (7)
5 钻探方法与钻进工艺 (10)
6 水域钻探 (19)
7 钻孔原状土样的采取 (25)
8 钻孔原位测试与水文地质试验 (27)
9 工程质量基本要求 (33)
10 施工安全的基本要求 (38)
11 机械仪器、专用工具的使用与维护 (42)
12 机台管理 (45)
附录A 动力触探试验探杆长度校正系数及公式(补充件) (48)
附录B 触探指标与土的主要力学指标的关系(参考件) (49)
附录C 土石的类型及野外鉴别(参考件) (52)
附录D 本规程所用法定计量单位与沿用的非法定计量单位的对照和
换算(参考件) (54)
中华人民共和国地质矿产行业标准
DZ/T 0017—91
工 程 地 质 钻 探 规 程
工程地质钻探是工程地质工作的重要组成部分,是进行国土整治与开发、城市规划与建设、水利水电建设规划与开发以及铁路、交通、国防工程建设中,为直接取得地下地质实物资料和野外试验资料的最主要、最有效的技术方法。它的基本任务是在工程地质测绘及物探工作的基础上,揭露并划分地层、测定界线;鉴定和描述岩土的岩性、成分和产状;了解地质构造及不良地质现象的分布、界限及形态等;并通过钻孔。原位测试、水文地质试验与观测,采取各类原状或扰动样品,提供室内试验,以了解岩土体的物理力学性质,为评价、规划和进行各类工程建设项目提供必需的地质数据及资料。
1 主题内容与适用范围
1.1 主题内容
本规程规定了进行区域工程地质调查和各类建筑工程场(厂)址基础工程地质勘察钻探的各项生产活动的技术要求,它既包含技术工作要求,又包括有关工艺操作规定。
1.2 适用范围
本规程适用于区域工程地质调查和各类场(厂)址基础工程地质勘察钻探的设计、施工、管理和检查,是进行各类工程地质钻探各项工作的重要依据和准则。
本规程不适用于大口径基础桩施工工程钻探。
本规程中有些条款只是一般性和原则性的规定要求,在贯彻执行本规程时可根据具体情况制订实施细则或补充规定。
2 引用标准
2.1 直接引用标准
GB 3423 金刚石岩芯钻探用无缝钢管
DZl.1 金刚石岩芯钻探管材螺纹
DZ 2.1 地质钻探金刚石钻头
DZ 2.2 地质钻探金刚石扩孔器
TB J12 铁路工程地质技术规则
2.2 配合使用的标准
ZB D14002 1/20万工程地质调查规范
ZB D14003 1/2.5—1/5万工程地质调查规范(岩土工程地质勘察规范)(水文地质钻探规程)
3 各类工程勘查钻探的工作要点
3.1 区域工程地质调查钻探
3.1.1 区域工程地质调查钻探是指1∶100万、1∶50万、1∶20万、1∶5万、1∶2.5万等比例尺的区域性、基础性、综合性的工程地质调查中所采用或选用的一种技术方法,一般应在综合分析已有资料的基础上,根据区域工程地质特征和国民经济规划发展的需要,布置钻探工作。
3.1.2 区域工程地质调查钻探的目的是揭露埋藏的岩土体地质结构及水文地质条件,了解岩土体的工程地质性质,其主要任务是一
a.调查岩土体的空间分布、岩性、厚度,进行分层和划分土体结构类型;
b.揭露地质构造的变化,破碎带的空间分布和岩性、胶结程度及其随深度变化情况;
c. 了解风化带、滑动体、岩溶等处动力地质现象的空间分布、规模、组成或充填物性质及发育规律;
d.调查含水层的水位、含(透)水性及水质;
e. 采取试验样品,进行野外原位测试,为了解岩土体物理力学性质的空间变化规律以及工程地质长期观测提供条件,获取必需和足够数量的岩土工程地质性质方面的代表性资料以及取得评价工程地 质条件的定量指标;
f.了解工程建筑材料的埋藏分布、岩性及开采条件。’
3.1.3 区域工程地质调查钻探工作应考虑国民经济建设的需要,把经济发达区和列为近期规划的重点工程或有经济发展前景的地区作为工作重点。钻孔布置的一般原则是:
a.在平原区,为建立勘探结构剖面,应在代表性地区投入较多的工作量,沿工程地质条件变异大的方向布置钻探剖面或组成“十”字形、“井”字形勘探线(网);
b.在山区,勘探线主要布置在山间盆地、大型河谷及其他地形平缓的较大面积土层覆盖区;勘探线方向应垂直主要构造线或地貌单元以及岩土体工程地质类型;对重大而具有代表性的动力地质现象和断裂构造带地段,应布置适当钻孔;
c.黄土地区,应把查明黄土垂直分层和水平变化规律、湿陷性等作为勘探重点;
d. 冻土地区,应把查明冻土结构类型和季节性冻土的上、下界面,主要不良冻融现象作为勘探的重点;其他,如岩溶地区、滨海区、沙漠地区及其他分布有特殊岩土体的地区,都应依其工程地质特点和主要工程地质问题布置钻探工作。
此外,在布置的钻孔中,控制性钻孔数量一般应占总数的5%一10%。
3.1.4 钻孔深度确定的一般原则
a.平原区孔深一般为10一30 m左右:根据工程地质条件并结合建设布局的需要可适当加深,如滨海平原区域市工程地质调查钻孔可加深至50m;
b.对于厚度小于20 m的覆盖层和风化带,应钻进至新鲜基岩3—5m;
c.对于揭露构造破碎带的钻孔,应钻透破碎带至完整基岩3—5m;
d.对于外动力地质现象的活动体,应钻进至活动体下5m左右;
e.岩溶裸露区和浅埋区的钻孔,一般应钻入岩层内20一30 m,控制性钻孔应酌情加深;
f .少量深部控制性钻孔,孔深一般控制在100 m左右。
3.1.5 钻孔原状土样的采取
以了解每个工程地质单元中主要土体的物理力学特性指标为主:一般在钻孔中分层采取,对主要土层和有特殊意义的夹层每层至少一组样,厚度大而岩性又变化明显者,应酌情增加。
3.1.6钻孔原位测试
应选择在各工程地质单元中具有代表性的钻孔与孔段进行,测试方法可根据测试对象的特点选取。常用钻孔原位测试方法的应用范围与作用是:
a.采用动力触探可测得砂土的孔隙比或相对密度,粉土、粘性土的状态,估算土的强度和变形参数,评定地基土和桩基的承载力等;标准贯入试验主要适用于砂土、粉土、一般粘性土,以及补步判定砂土、粉土的地震液化可能性;
b.静力触探适用于粘性土、粉土及中密、稍密的砂土层,也可用于含少量碎石的土层;可对地基土进行力学分层,测定各类土,特别是软弱土层(如淤泥、淤泥质土等)的容许承载力和压缩模量;在桩基工程勘查中,尤其适用于选择持力层和预估单桩承载力;
c. 采用十字板剪切试验可测定饱和粘土层、淤泥等软弱粘土的不排水抗剪强度和土的灵敏度;
d.旁(横)压试验适合用于测定粘性土、砂土、粉土、软质岩石和风化岩石的承载力,横压变形模量及其应力应变关系等。
3.1.7水文地质试验
在拟建的水工建筑区,尤其是水库工程的可能渗漏地段和坝址区,应在钻孔中进行自上而下的分段压(注)水试验,以了解岩石的透水性和裂隙性;在规划的建筑区,尤其是地下建筑和开采工程区,应选择其主要含水层进行少量的抽水试验工作。
3.2 场(厂)址地基钻探
3.2.1 选择场(厂)址钻探
3.2.1.1 选择场(厂)址钻探是工业及民用建筑、水利水电工程、机场、港口及国防工程等各类场(厂)址工程地质钻探的第一个阶段,其目的是为规划选点或场地可行性研究以及下一阶段——初勘阶段提供地质资料,对拟选场(厂)址在地质上的稳定性和适宜性做出评价;当已有资料不满足要求时布置钻探工作。
3.2.1.2 选择场(厂)址钻探的任务是了解建设地区的工程地质条件,即场(厂)址的地层岩性、构造、岩土的物理力学性质、不良地质现象及地下水等,为规划选点及可行性论证提供依据。由于各类场(厂)址工程的性质和类别不尽相同,其钻探工作的布置、钻孔深度、原状土样的采取、原位测试及水文地质试验与观测等应按照有关专业规程规范要求进行。
3.2.2 初勘工程钻探
3.2.2.1 初步勘查工程钻探是在场(厂)址经批准后进行。其目的是全面查明选定场(厂)址的工程地质条件,对场地内各建筑地段的稳定性和工程地质问题作出定量评价,并为确定建筑工程的形式、规模、主要建筑地基基础工程施工方案及对不良地质现象的防治工程提供足够的工程地质数据资料。其主要任务是:
a.初步查明场(厂)址地层岩性、构造、岩土的物理力学性质、水文地质条件及冻结层深度;
b.查明场地不良地质现象的成因类型、分布范围、对场地稳定性的影响程度及其发展趋势;
c.对设计地震裂度为七级及其以上的建筑物,应判定场地和地基的地震效应;
d.对水工建筑物场地区附近的天然建筑材料进行初查。
3.2.2.2 工程布置与钻ZL深度:
初勘工程钻孔分为一般性钻孔和控制性钻孔两类。控制性钻孔,一般占钻孔总数的1/5一l/3,且每个地貌单元均应有控制性钻孔。钻孔深度根据工程类别和场地工程地质条件确定,一般不超过30 m,以满足建筑物地基受压层深度的要求以及了解场地较深部的地层岩性及是否存在软弱地层或其他地质问题为准;同时,根据钻探中出现的具体情况可适当增减钻孔深度。
3.2.2.3 钻孔原状土样的采取、原位测试及水文地质试验:
a.工业和民用建筑钻孔原状土样的采取与原位测试的数量,一般应占总数的1/4—1/2,并在平面上适当均布;多数情况下,作原位测试的钻孔,同时应作为采取原状土样钻孔使用;同时,通常采用简易可行的原位测试方法,如标准贯入试验;对于复杂费时的原位测试项目,一般到详勘时再做。
b.取原状土样或原位测试的竖向间距,主要按地层特点和土的均匀程度确定,当地层稳定、土质较均匀时可放宽取样、测试间距,反之则应缩小间距,但各土层一般均需要采取试样或取得测试数据。
c.要初步查明对工程建设有影响的水文地质条件,应调查地下水的类型、含水层性质、补给排泄条件,实测地下水水位,初步确定其变化幅度,必要时应设地下水长期观测孔。
d.在拟建的水工建筑基岩区,除少数专门性钻孔外,均应进行分段压水试验;在平原河流或有深厚覆盖层的峡谷水工建筑区,对砂砾卵石层或其他主要含(透)水层的钻孔,应分层进行抽、注水试验。
3.2.3详勘工程钻探
3.2.3.1 详细勘查工程地质钻探在初步设计后进行,目的是补充初勘工作中的不足之处,使每个建筑物下的地基条件完全明确,以便为地基基础设计、地基处理与加固、不良地质现象的防治工程,提供设计数据和资料,即对具体建筑物地基或具体地质问题进行钻探,为施工图设计和施工提供工程地质资料。
其主要任务是:
a.查明场地内的地层结构、岩土的物理力学性质,并对地基的稳定性、压缩性及容许承载力作出
评价;
b.查明地下水类型、埋藏条件和侵蚀性,必要时还需查明地层的渗透性、水位变化幅度及其规律;
c.提供不良地质现象的整、防治工程所需资料和数据;
d.判定和查明地基岩土和地下水在建筑物施工和使用中可能产生的变化和影响及其防治所需的资料;
e.对水工建筑区附近的天然建筑材料进行详查。
3.2.3.2 根据工程性质及其类别确定钻孔深度,其中:
a.工业和民用建筑工程钻孔深度一般按地基计算类别确定,其中按容许承载力计算的地基,以控制地基主要受力层为原则;对除按容许承载力计算外尚需进行变形验算的地基,控制性钻孔应达到地基压缩(沉降)层的计算深度,场地有大面积地面堆载或有软弱下卧层时,应适当加深。
b.水工建筑钻孔深度应根据地质条件,结合建筑物类型、建筑物高度或基础宽度等具体确定;河床钻孔,一般为1/2—2倍坝高或闸底板宽度,岩溶地区应适当加深;中低坝或闸基钻孔,一般为坝高或闸底板宽度的一倍左右;对建在覆盖层上的坝(闸)钻孔,通常应打入基岩适当深度;当软土层或透水层厚度较大时,应有部分控制深孔打到相对隔水层或相对硬土层;岸坡上的钻孔,应打到可利用的稳定岩体与相对隔水层或地下水位以下一定深度。
3.2.3.3 钻孔原状土样的采取与原位测试:
a.其数量应按地基土的复杂程度、建筑物类别及场地面积确定,工业和民用建筑钻孔一般应占钻孔总数的1/3—2/3,且每个场地和每个建筑物不得少于2—3个;
b.其竖向间距应按设计要求、地基土的均匀性和代表性确定,在地基主要受力层内一般为1—2m,其下间距可适当放宽;但在同一场地内每个主要土层的试样和原位测试数据一般各不得少于3—6个,对于厚度小于1m的夹层或透镜体,应视其对地基的影响程度确定是否采取原状土样及原位测试。
3.2.3.4 水文地质测试:
在初勘的基础上进一步查明场地的水文地质条件,进行必要的水文地质观测与试验,以查明地下水的类型、性质、埋藏条件、变化规律及有关的水文地质参数。例如为建筑物基础、地下建筑物设计提供渗透性系数和单位涌水量资料的钻孔进行抽水试验;为了了解岩石的裂隙发育程度并为防渗漏设施的设计提供资料的钻孔进行压水试验;为测定上部土层的渗透性能而进行的钻孔注水试验;以及为掌握地下水动态而进行的钻孔长期观测等。
3.3 专门工程勘查钻探
3.3.1 类别与目的
专门工程勘查通常包括高层建筑基础工程、动力基础工程、取水工程、桥涵工程、线路工程、隧洞工程勘查等,此外,施工勘察也属此范畴。专门工程勘查工作通常在初详勘后进行或与详勘工作同步进行,其钻探目的是为满足专门工程进行设计施工的需要,解决与设计施工有关的工程地质问题,提供相应的工程地质资料。
3.3.2 高层(指八层以上需用电梯的)建筑基础工程钻探
3.3.2.1 箱形基础钻探
3.3.2.1.1 主要任务:
a. 查明建筑物影响范围内地基上的分布、组成及均匀性,采取原状土样,进行钻孔原位测试,对土的强度和变形指标作出评价;
b.查明地下水的状况,提供设计施工所需的基坑开挖和人工降低地下水位的有关参数;
c.查明建筑物附近有无影响工程稳定的不良地质现象及产生地震液化的地层及其埋藏分布状况,以便对整个建筑场地的长期稳定性和抗震稳定性以及对邻近建筑物的影响进行评价。
3.3.2.1.2 工作布置与钻孔深度:通常每幢单独高层建筑物的钻孔数不少于4个,钻孔最大间距不得超过35m,其中控制性钻孔不少于2个;深度一般为1.5—2倍箱形基础宽度(从基础底面算起)。
3.3.2.2 桩基工程钻探
当场地的地基土层较软弱,其下不太深处又有较密实的持力层时,可采用钻孔灌注桩基础。
3.3.2.2.1 主要目的是选择桩尖的持力层,查明桩尖持力层的分布、厚度及其物理力学指标、确定单桩承载力,为桩基设计提供工程地质资料。
3.3.2.2.2 钻孔深度,根据桩的不同类型而定:
a.对于单排端承桩,一般应钻至预计的桩尖持力层顶板以下2—3m;当预定深度内有软弱下卧层时,应予钻穿并钻到厚度不小于3m的密实土层;当持力层为基岩时,一般钻到基岩即可;
b.对于单排摩擦桩,钻孔深度应超过预计桩长l一2m。
3.3.2.2.3 对桩基钻孔深度范围内的每一主要土层,均应采取原状土或进行原位测试。
3.3.3 动力机器基础勘查钻探
动力机器基础,除要求查明地基在静载下的稳定性、变形性质和承载力外,尚应查明地基在动载下的稳定性、变形性质和承载力等。
3.3.3.1 钻探工作一般与建筑物地基钻探一并进行,其目的是查明地基土层的构成,特别是人工填土、堆积土、软土及可能产生液化的砂土等;对振动反应敏感的土层的分布;采取原状土样及进行原位测试, 以确定土层的物理力学性质及动力性质。
3.3.3.2 钻孔深度根据基础埋深及地质情况确定,一般按静荷载的压缩层计算深度或达基础底面下1.5—3倍基础短边长即可。
3.3.4 线路工程勘查钻探
主要包括工厂的铁道专用线、公路专用线、重型车辆试车道和架空索道,输电线路及给排水管道的地基钻探,是在工程地质测绘(一般比例尺不小于1∶5000)不能满足设计要求时进行。
3.3.4.1 铁路和公路专用线、试车道地基钻孔一般沿线路中心线布置,对高路堤、深路堑、斜坡地段及其他特殊地质条件地段,应布置一定数量的钻探横剖面,每一横剖面不少于3个钻孔;钻孔深度应达基底持力层下或钻入基岩1—2m,但孔深一般不超过10 m。
3.3.4.2 架空索道、输电线路地基钻探主要为查明每个支架处的工程地质条件,并提供。。。。。
D. 水文水井地质钻探多少米取一个样
不是的
钻探的目的可分为:地质钻探,水文水井钻探,工程勘察钻探,石油钻探等等。
钻孔如下:
地质钻探:从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样进行分析研究鉴别查明矿体或划分地层,判定地层地质情况的作业。通常地质找矿中钻探的费用至少都要占到40%以上。钻孔直径小(46~91毫米 ),按矿种的不同 ,深度从几十米到几千米。
2. 水文水井钻探:钻探至含水层(位)时固井成孔,从而满足人畜饮水问题及农田灌溉或为地质部门提供水文观测。文地质钻探,普查孔直径小于150毫米,勘探孔直径150~350毫米,水井直径 150~550 毫米 ,孔深 300 米以上。
3. 地热钻探:钻探成,对地热资源通过热载体进行开采利用。目前的技术钻井深度一般可以达到3000到5000米,地热资源利用比较好的有羊八井高温地热田,西安地热田,北方集中在北京和天津两地。
4.工程勘察钻探:从钻孔中取得岩心、土样进行物理性质分析从而判断其地基基础是否满足工程建设的承载重力和稳定性。工程地质钻探 为勘察坝基 、水库、渠道、港口工程、高层建筑以及铁路、公路沿线的工程地质情况。
5. 石油钻探:钻探成孔直接进行资源开发利用,国内有名的三家:中石油,中石化,海石油。钻孔一般开孔915毫米,终孔216毫米 ,孔深1000~7000米 及以上,通常井口要安装防喷器具。
6. 文物勘察钻探 (钻探) :直观准确地取得一定地点的文化堆积资料,它比发掘省工,破坏性小,能在短时间内了解较大面积的地下情况。适用于具体了解遗址堆积分布范围、厚度、大型建筑基址、大型墓葬和古城的形状和布局等。
E. 钻孔的基本方法有哪些
钻孔的基本方法有:
1)钻孔前必须按孔的位置、尺寸要求,画出孔位的十字中心线并打上中心样冲眼。
2)钻头的夹持应先将钻头柄塞入钻夹头的三卡爪内,其夹持长度不得小于15mm。
3)根据工件形状及钻削力的大小,应采用不同的装夹方法以保证钻孔质量和安全。如:中、小长方体工件用平口钳装夹;轴类及管件类可用V形架装夹;异型零件或加工基准在侧面的工件可用角铁进行装夹;小型工件或薄板钻孔时,可用手虎钳夹持等。
4)钻削用量包括切削速度、进给量和切削深度三要素,应按要求合理进行选择。
5)钻孔时,先将钻头对准样冲眼钻一浅坑,观察其与划线圆周是否同心。如果发现偏心,则应及时桥正。
钻探工程已广泛用于国民经济许多部门,按用途,钻孔可分为如下几类:
①地质普查或勘探钻孔,用于了解地质构造、找矿或探明矿产储量;
②水文地质钻孔,勘察地下水文地质情况;
③水井,为工业、农业、国防及生活而开发利用或补给地下水资源并有充实水文地质资料作用;
④工程地质钻孔,勘察或为建筑厂基、坝址、水库、桥梁及道路等探明工程基础状况;
⑤石油钻井,勘查和开发石油、天然气;
⑥地热钻孔,勘探和开发地下热水与蒸气资源;
⑦工程基础施工钻孔,为加固处理建筑工程基础而应用的基础桩或管桩所施工的钻孔;
⑧开发钻孔,开采地下卤水、溶解岩盐、硫磺、燃烧气化地下煤炭等;
⑨采矿或隧道等工程的辅助钻孔,采矿或隧道施工时为通风、排水、探水、探气、冻结、运输以及建筑和通讯安装管线、爆破、取样、灌浆等所施工的钻孔。
(5)平原水库工程地质钻孔扩展阅读:
钻孔用的夹具主要包括钻头夹具和工件夹具两种。
⒈钻头夹具:常用的是钻夹头和钻套。
⑴钻夹头:适用于装夹直柄钻头。钻夹头柄部是圆锥面,可与钻床主轴内孔配合安装;头部三个爪可通过 ;紧固扳手转动使其同时张开或合拢。
⑵钻套:又称过渡套筒,用于装夹锥柄钻头。钻套一端孔安装钻头,另一端外锥面接钻床主轴内锥孔。
⒉工件夹具:常用的夹具有台虎钳、平口钳、V形铁和压板等。装夹工件要牢固可靠,但又不准将工件夹得过紧而损伤过紧,或使工件变形影响钻孔质量(特别是薄壁工件和小工件)。
钻孔的位置精度的控制,实质上是钻削过程中钻头与工件的相互正确位置控制过程。为了考核操作者的操作技能,要求钻孔时孔的位置调整只能是手工、动态控制过程,不允许使用钻模以及其他夹具。
因此孔的位置精度受到划线、机床精度、工件和钻头的装夹、钻头刃磨质量、工件位置及机床切削用量的调整等一些不确定因素的影响,再加上要有一定的加工技巧和必要的保证措施,所以,当孔的位置精度要求较高时,就会导致出现严重超差现象。
F. 堆积体工程地质特征
下咱日堆积体是坝址区体积最大的一个堆积体,由于紧靠坝址上游左岸,堆积体下游部分为电站进水口,研究下咱日堆积体的空间工程地质结构以及对其稳定性问题做出合理的分析判定,对于电站在施工及运营期间的安全性具有重要的意义。该堆积体分布高程从河边至高程 1920 m,面积约 1. 5 km2,估计方量约 9800 × 104m3。
下咱日堆积体分布于金沙江左岸上、下坝之间,根据堆积体的空间分布 ( 分布高程)及对工程的影响程度,大致以下咱日沟为界将堆积体分为Ⅰ、Ⅱ两个区 ( 图 6. 1. 1) 。Ⅰ区分布于上坝址左岸,下咱日沟西南侧,靠河边地形平缓且薄,地形较陡且厚度较大地段比正常蓄水位高约百余米,对枢纽建筑物影响较小; Ⅱ区分布于下咱日沟北侧,紧邻枢纽建筑物,其分布位置及高程不仅影响枢纽建筑物的布置,且水库蓄水后堆积体的稳定对大坝的安全具直接影响,因此,勘察的重点、研究的重点皆在堆积体Ⅱ区,本次研究工作的重点亦为Ⅱ ( 以下所述内容均针对Ⅱ区) 。
图 6. 1. 1 下咱日堆积体工程地质平面图
6. 1. 1 堆积体空间分布特征
6. 1. 1. 1 下咱日堆积体分布区地形特征
根据堆积体分布区 1∶2000 地形等高线图,为了能够更直观地分析堆积体的空间形态特征,我们建立了下咱日堆积体三维地形等高线云图 ( 图 6. 1. 2) 及坡度分布云图 ( 图6. 1. 3) 。从中可以清晰看出整个堆积体大约分布有两个较缓的台地,即: 高程 1540 ~1560 m 及高程 1610 m 以上,其地形坡比约为 10% ~ 32% 。其中高程 1560 ~ 1610 m 附近形成一陡坎,其地形坡比大约 95%。该陡坎上部为胶结较好的硬壳层,下部为具有较好层理状结构并且具有一般胶结的砾石层,由于两者强度上的差异在有些部位发育有 “洞穴”( 图 6. 1. 4) ,甚至在局部还伴有局部小范围的坍塌现象。
为了研究下咱日堆积体的分布区的地表水文地质特征及空间流域分布,在研究过程中对其地表形态进行分析,建立了堆积体分布区的空间流域分布图 ( 图 6. 1. 5) 。从图中可以看出,堆积体分布区主要地表径流排泄通道为下咱日沟,该沟在分析区内其流域面积约为 8. 85 ×105m2。其余由于常年的冲刷在堆积体表部 ( 尤其是下部台地) 处形成几条较大的冲沟,也成为堆积体分布区内的小范围的流域排泄通道 ( 图 6. 1. 5)
图 6. 1. 2 下咱日堆积体空间等高线分布
图 6. 1. 3 下咱日堆积体空间坡度分布
图 6. 1. 4 下咱日堆积体陡坎处分布的 “洞穴”
图 6. 1. 5 下咱日堆积体空间流域分布
图 6. 1. 6 显示了水库蓄水到正常设计水位高程 ( 1618 m) 时的堆积体的淹没情况,下部红色区域为水库淹没区,上部黄色区域为非淹没区。从图中可以看出,水库蓄水后堆积体的陡坎及以下部分将处于水下。
图 6. 1. 6 下咱日堆积体水库淹没分析
6. 1. 1. 2 堆积体三维空间结构及规模
为了探明堆积体的规模、成因及分布规律,中水顾问集团昆明勘察设计研究院针对堆积体共布置勘探钻孔 19 个、勘探平洞 6 个、竖井 2 个,同时开展部分物探工作。各勘探点及勘探剖面布置见图 6. 1. 1。根据现场钻孔资料,堆积体最大厚度可达 118 m。
为进一步研究下咱日堆积体的三维空间结构形态特征及其分布规模,以便为电站后期的设计及施工阶段提供可靠的依据,我们根据现场地面调查、地形图 ( 1∶2000) 、地质图 ( 1∶2000) 、已有的上述钻探及物探等资料建立了其相应的三维空间结构模型( 图 6. 1. 7、图 6. 1. 8) 。
从图中可以看出下咱日堆积体总体上像一个装满东西的 “勺子”,其中部厚度较大,基覆面 ( 基岩与堆积体接触界面,以下同) 中部下凹,呈 “勺”状或 “锅底”状。从纵向上看,堆积体的底界面在三维空间总体上呈现为倾向河谷,倾角也由 35°左右逐渐变为水平,甚至前缘靠江边部位出现反翘现象 ( 如Ⅲ、Ⅳ号剖面) ( 图 6. 1. 8) 。横向上,沿河谷方向,堆积体底界面总体上为倾向下游并在上、下游两端逐渐翘起,且具有堆积体的厚度上游相对较薄、下游相对较厚的趋势。
此外,从钻孔勘查资料表明在基覆面的某些部位仍然保存有磨圆度很好,岩性成分相当复杂、含有不少本地区没有的花岗岩类的卵砾石 ( 图 6. 1. 9) ,且大都已经呈现完全胶结或半胶结成岩状态,显然是金沙江自上游数百公里外搬运而来。因此,在堆积体形成之前的一段时间内该部位应为古金沙江的古河槽 ( 图 6. 1. 10) 。
图 6. 1. 7 下咱日堆积体三维空间结构
6. 1. 2 堆积体工程地质结构
根据现场工程地质调研及钻孔、平硐 209 等勘探资料,对下咱日堆积体主剖面 ( Ⅲ-Ⅲ剖面) 进行工程地质结构分区 ( 图 6. 1. 11) ,并建立了其相应的三维工程地质结构分区( 图 6. 1. 12) 。从上往下依次为:
6. 1. 2. 1 胶结、半胶结的砂、卵砾石层
该层位于堆积体的前部,其主要成分为具有层理状的胶结、半胶结的砂、卵砾石层,组成物质成分较杂,以灰岩、玄武岩居多,部分为花岗岩、砂岩等卵、砾石。具 PD209及 PD221 揭露该层部为一层厚度较薄的胶结硬壳层,局部分布有崩坡积层、河流相沉积的卵砾石层及较大的滚石物质 ( 滚石最大可视粒径可达 10 m) 。
图 6. 1. 8 下咱日堆积体三维形态特征
为进一步认识该层粒度分布特征,分别在 PD209 内分别选取了四个试样点进行了相应的粒度筛分试验 ( 图6. 1. 13) ,由于现场条件限制粒度筛分试样大小为20 cm ×20 cm ×20 cm,且粒径范围为大于 1 cm 的颗粒。从频率分布柱状图上可以看出在粒度分析范围内绝大部分粒度小于 1 cm,粒径 <1 cm 的颗粒最大可达 60%以上,平均含量约为 47. 2%。
通过钻孔及平洞揭露,该层内部夹有粉细砂层。但通过地表调查及勘探成果分析,该层内部的粉细砂层在空间上的分布呈透镜状 ( 图 6. 1. 14) ,分布不连续,其延展长度一般小于 5 m,且较为致密并呈半胶结状态,不具有成层性。从总体上不构成连续性的软弱界面,不会影响堆积体的稳定性。
6. 1. 2. 2 土石混合体层
该层为冰碛成因的土石混合体层,具泥质胶结或呈架空结构特征,其含石量大于40% ,现场平硐揭示,最大粒径可达 3 m 左右,组成物质绝大部分为灰岩、玄武岩。
图 6. 1. 9 钻孔揭露堆积体底界 ( 基覆面) 分布的卵砾石层
图 6. 1. 10 下咱日堆积体分布区古河槽及今河槽基岩面等高线 ( m) 图
根据平洞 209 揭露,该层土石混合体在内部细观结构上从坡体外部到内部大致可以划分为两个亚层 ( 图 6. 1. 15) : 具有泥质胶结的土石混合体层及具有架空结构的堆石体层。其内部块石粒径较大,具有一定的磨圆度。其中具泥质胶结的土石混合体层,块石构成的骨架内部空隙被粘土及粉土充填,填充成分较为致密,透水性较弱; 具有架空结构的堆石体内部大块体构成的骨架内部有粒径较小的块体填充,且块体内部排列紧密,呈高度压密状态,深部可见局部有少量泥质充填成分。但从整体上这两个亚层没有明显的界线,基本上呈逐渐过渡趋势。
为了明确下咱日堆积体内部分布的这两类岩土介质的粒度组成,为其抗剪强度研究提供依据,我们采用数字图像处理技术对 PD209 所揭露的这类岩土体进行了大面积粒度分析试验。
根据现场断面特征,选取土石阈值为2 cm,即: 粒径 <2 cm 的颗粒将被视为 “土体”成分。因此对图像所显示的粒径大于 2 cm 的颗粒进行统计,图 6. 1. 16 显示了两组图像颗粒提取过程。
图6.1.11 下咱日堆积体地质结构剖面图
图 6. 1. 12 下咱日堆积体三维工程地质结构分区
图 6. 1. 13 砂卵砾石层粒度分析成果
图 6. 1. 14 下咱日堆积体内部呈透镜状分布的粉细砂层
图 6. 1. 15 PD209 揭露的下咱日堆积体内部土石混和体层
图 6. 1. 16 基于数字图像处理技术对 PD209 内揭露冰水堆积层( 土石混合体) 进行粒度分析
根据上述方法,我们共对7组图像进行了相应的粒度分析,累计分析总面积约26m2,图6.1.17。从图中可知该土石混合体的含石量(粒径大于2cm的颗粒)分布范围为30%~70%之间,平均含石量约52%,根据水利部行业标准《土工试验规程》(SL237-1999)中的土的分类标准,该层岩土体应属于混合巨粒土—巨砾混合土范畴。从图6.1.16图像处理图上还可以看出该层土石混合体粒度分布及其不均匀。
图6.1.17 各粒度分析试验成果图
6.1.2.3 基岩
二叠系上统玄武质喷发岩(P2d),其岩性主要为灰、灰黑及紫灰色的玄武岩、杏仁状玄武岩及火山角砾熔岩等,该层从上到下又可分为全风化、强风化、弱风化及新鲜基岩。根据钻孔揭露显示,除堆积体上部及Ⅲ号剖面揭露为全风化或强风化接触外,绝堆积体下伏基岩大部分为弱风化玄武岩体。基岩接触面处,根据钻孔揭露堆积体物质基本处于超固结或胶结、半胶结状态(图6.1.18),接触较为紧密,不可能成为堆积体失稳的软弱界面。
G. 工程地质勘探和水文水井钻探,地质岩心钻探的区别
不是的
钻探的目的可分为:地质钻探,水文水井钻探,工程勘察钻探,石油钻探等等。
钻孔如下:
1.地质钻探:从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样进行分析研究鉴别查明矿体或划分地层,判定地层地质情况的作业。通常地质找矿中钻探的费用至少都要占到40%以上。钻孔直径小(46~91毫米 ),按矿种的不同 ,深度从几十米到几千米。
2. 水文水井钻探:钻探至含水层(位)时固井成孔,从而满足人畜饮水问题及农田灌溉或为地质部门提供水文观测。文地质钻探,普查孔直径小于150毫米,勘探孔直径150~350毫米,水井直径 150~550 毫米 ,孔深 300 米以上。
3. 地热钻探:钻探成,对地热资源通过热载体进行开采利用。目前的技术钻井深度一般可以达到3000到5000米,地热资源利用比较好的有羊八井高温地热田,西安地热田,北方集中在北京和天津两地。
4.工程勘察钻探:从钻孔中取得岩心、土样进行物理性质分析从而判断其地基基础是否满足工程建设的承载重力和稳定性。工程地质钻探 为勘察坝基 、水库、渠道、港口工程、高层建筑以及铁路、公路沿线的工程地质情况。
5. 石油钻探:钻探成孔直接进行资源开发利用,国内有名的三家:中石油,中石化,海石油。钻孔一般开孔915毫米,终孔216毫米 ,孔深1000~7000米 及以上,通常井口要安装防喷器具。
6. 文物勘察钻探 (钻探) :直观准确地取得一定地点的文化堆积资料,它比发掘省工,破坏性小,能在短时间内了解较大面积的地下情况。适用于具体了解遗址堆积分布范围、厚度、大型建筑基址、大型墓葬和古城的形状和布局等。
H. 初步设计阶段的第一期工程地质勘察工作
1954年2月冯景兰、姜达权、钱学溥等随中苏专家查勘团,查勘了三门峡河段。
同年5~12月,由地质部工程地质管理处邓林、姜达权、阎锡屿等组成的黄河中下游队和电力工业部水电总局张鉴新等(包括水电丰满钻探机组)组成的钻探队共同对三门峡坝址进行了初步设计阶段的工程地质勘察和初步钻探工作,这一次的勘探任务是在黄河水利规划委员会所组成的黄河查勘团到三门峡查勘后,初步决定了三门峡可能选为黄河中下游第一期开发工程。之后,由苏联地质专家奥加林布置了不同比例尺的地质测绘以及钻孔、试坑、探槽、土钻等勘探工作。其主要内容如下:
(1)水库区进行了比例尺1:50000(精度为1:100000)的综合性工程地质测绘,工作面积为7800km2(包括涑水盆地);
(2)在黄河及渭河两岸测绘了20个黄土坍岸剖面;
(3)在坝址区分别进行了比例尺1:10000,与1:2000的地质测绘工作;
(4)同时对坝址进行了勘探工作,计钻孔30个、探槽4个、试坑3个(详见图4);(5)对建筑材料产地亦进行了地质调查工作,并对5个产地进行了少量的勘探与试验工作;
(6)工作完成后提交了文字报告及各种平面图、剖面图与柱状图。
通过上述勘探工作,对三门峡坝址区的工程地质、水文地质做了进一步的阐述,给1954年以后的勘探工作打下了良好的基础,所搜集的资料成为三门峡初步设计的重要依据。但是由于勘探时的技术经济调查报告还没有编出,勘探和设计未能衔接。此外,当时工作中还没有统一的规程和规范,所提供的资料,还不能完全满足初步设计的要求。
同年,铁道部第三设计院在库区陇海铁路的大营至零口间,作了水库坍岸和黄土湿陷预测等工程地质工作。
在这期间,地质部水文地质工程地质局961队在库区的渭河南北两岸进行了1:20万比例尺的综合性水文地质测绘。
在1954年到1957年间,中国科学院地质研究所刘东生等及北京地质勘探学院普地教研室杜恒俭等,对潼关到三门峡地区第四纪地质与地貌进行了研究,并提交了部分地区的文字报告与全区比例尺1:200000的第四纪地质图与地貌图。
1955年3月,地质部水文地质工程地质局岑嘉法、董志良、蓝朝玉等,对会兴镇到三门峡地区铁路专用线进行了路线的草测与初测工作,并提交相应的文字报告与线路地质图。
1955~1956年为配合三门峡工程建设,地质部同黄河水利委员会共同组建的“941队”对伊、洛、沁三河进行了技术经济报告阶段的工程地质勘察,在选定的第一期坝址(洛河的故县、伊河的东湾)进行了初步设计阶段的工程地质勘察,并提交了成果资料。
1955年6月,地质部从“941队”抽调了陈祺江等6位同志,在水文地质工程地质局对前人在三门峡工作期间所取得的成果资料进行了清理和核实,为新一轮工作做了认真的准备。
图4 三门峡计划坝址初步勘探工程示意图
I. 地质勘探,施工前进行地勘,遇到岩石后应钻探多少米,规范规定,哪一条(比如孔桩)
回次进尺,由于岩土地层的性质不同对于回次进尺的要求也不大一致。根据建筑钻探技术标准求,土层中,不超过1.0m,对于主要持力层一般不超过0.5m。对于岩层,不超过岩心管长度,软岩中不超过2.0m。
由于部分地层比较破碎,在钻探过程中如果进尺太大,容易导致岩心管内的碎石随岩心管转互相磨损,这样取芯率会降低,影响钻孔岩芯质量。在复杂地质条件下,控制回次进尺的深度也是保证取芯率的重要措施之一。
(9)平原水库工程地质钻孔扩展阅读:
全新统粉细砂层组:
主要分布于长江三角洲平原和苏北废黄河故道地区,属冲积和冲海积相沉积,为褐黄色至灰黄色粉细砂,含少量泥质,饱水,不均匀系数小于50,砂层厚度10-25米,顶板埋深小于5米,受地震作用后容易产生砂基液化。
上更新统粉细砂层组:主要分布于里下河和太湖地区,以灰色、黄褐色粉细砂为主。砂层厚度3—14米,顶板埋深10—20米,多属中密至密实状态。
上更新统含砾中粗砂层组:主要分布于淮河以北地区,为冲积、冲洪积相棕黄色中、粗砂,局部地区夹有亚粘土透镜体。层厚2—24米,顶板埋深2—24米,砂层饱水,密实,颗粒分选性差。
全新统亚砂土层组:主要分布于长江三角洲平原区、黄泛区及沿海一带,为灰黄色冲积、冲洪积、冲海积相沉积。软塑状,固结压密程度较低。层厚2—10米,顶板埋深一般为0—3米。
全新统粘土、亚粘土层组:全省各地均有分布,为灰黄色、褐黄色冲积、冲海积和湖积相沉积物。可塑,具高——中压缩性。层厚一般为2—7米,顶板埋深0—5米。