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水文及工程地質(zhì)編錄

一、一般方法及要求

鉆孔水文地質(zhì)、工程地質(zhì)編錄內(nèi)容一般包括:除描述巖心巖性的結(jié)構(gòu)構(gòu)造外,應(yīng)重點(diǎn)描述巖心的塊度、堅(jiān)硬程度、風(fēng)化程度、裂隙發(fā)育程度、巖石的風(fēng)化程度和裂隙發(fā)育的密度、裂隙面的寬度等,對巖心的完整性要統(tǒng)計(jì)RQD。
1、巖心塊度的劃分:大于20cm的為長柱狀,10-20cm的為短柱狀,小于10cm的為扁柱狀,大于5cm的為塊狀,2-5cm的為碎塊狀,小于2cm的為碎屑狀、粉末狀。若為塊狀,需對塊體形態(tài)做大致描述,如木契塊狀、棱塊狀、團(tuán)塊狀等。
2、巖心堅(jiān)硬程度的描述:對軟巖和極軟巖,應(yīng)注意是否具有可軟化性、膨脹性、崩潰性等特殊性質(zhì)的描述。
  根據(jù)RQD值劃分巖石質(zhì)量
等級
RQD(%)
巖石質(zhì)量描述
巖體完整性描述
90—100
極好(優(yōu))
完整
75—90
好(良)
較完整
50—75
一般(中等)
中等完整
25—50
劣的(差)
完整性差
< 25
極劣(極差)
巖體破碎
RQD(%)=Lp/Lt×100
式中:Lp—某巖組大于10cm完整巖心長度之和,單位m;
Lt—某巖組鉆探總進(jìn)尺,單位m;
注:小于10cm巖心為鉆進(jìn)過程中機(jī)械破碎,則上、下對接,其長度大于10cm時應(yīng)參與計(jì)算;當(dāng)鉆頭內(nèi)徑小于54.1mm時,RQD值作適當(dāng)降低,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)降20~50%。
工程地質(zhì)應(yīng)著重對破碎帶、裂隙密集帶、風(fēng)化帶、輕弱夾層、巖溶發(fā)育帶、蝕變帶的發(fā)育特征,礦層頂、底板巖層的穩(wěn)固性等進(jìn)行描述。
巖石刀刻硬度的鑒定:
很軟級:刀可劃入深度大于1mm至能用刀尖插入,用手指可弄碎,屬軟弱層。
軟級:刀可劃入深度大于0.2-0.5mm。用手指較費(fèi)力才可弄碎,或僅能掰成小塊;
硬級:用刀在巖石邊緣可切成小片;
很硬級:刀可劃出條痕,敲擊時有清脆的聲音。
巖石堅(jiān)硬程度的確定見下表:

巖石堅(jiān)硬程度的定性劃分

名  稱

定性鑒定

代表性巖石

硬質(zhì)巖

堅(jiān)硬巖

擊聲清脆,有回彈,稍震手,較難擊碎;浸水后,大多無吸水反應(yīng)。

未風(fēng)化微風(fēng)化的,花崗巖、正長巖、閃長巖、玄武巖、安山巖、片麻巖、石英片巖、硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖、石英砂巖、硅質(zhì)石灰?guī)r等

較堅(jiān)硬巖

擊聲較清脆,有輕微回彈,震手,難擊碎;浸水后,有輕微吸水反應(yīng)。

1、弱風(fēng)化的堅(jiān)硬巖;

2、未風(fēng)化至微風(fēng)化;熔接凝灰?guī)r,大理巖,板巖,白云巖、石灰?guī)r,鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖等。,

軟質(zhì)巖

較軟巖

錘擊聲不清脆,無回彈,震手,較易難擊碎;浸水后,指甲可刻出印痕。

1、強(qiáng)風(fēng)化的堅(jiān)硬巖;

2、弱風(fēng)化的堅(jiān)硬巖;

3、未風(fēng)化至微風(fēng)化的凝灰?guī)r,千枚巖、砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r、泥質(zhì)砂巖、粉砂巖、頁巖。

軟巖

錘擊聲啞,有凹痕,無回彈,易擊碎;浸水后,用手可掰開。

1、強(qiáng)風(fēng)化的堅(jiān)硬巖;

2、 弱風(fēng)化至強(qiáng)風(fēng)化的較堅(jiān)硬巖

3、 強(qiáng)風(fēng)化的較軟巖;

4、 未風(fēng)化的泥巖。

極軟巖

錘擊聲啞,有較深凹痕,無回彈,手可捏碎;浸水后,手可捏成團(tuán)。

1、全風(fēng)化的各種巖石;

2、 各種半成巖

對半成巖可不做風(fēng)化程度的劃分。

按節(jié)理裂隙間距發(fā)育程度分級
分級
間距
>2m
2-0.5m
0.5-0.1m
<0.1m
描述
不發(fā)育
較發(fā)育
發(fā)育
極發(fā)育
完整性
完整
塊狀
破裂
破碎
按節(jié)理裂隙的裂隙率的發(fā)育程度分級
分級
裂隙率(%)
<2
2-5
5-10
>10
描述
弱裂隙性
中等裂隙性
強(qiáng)裂隙性
極強(qiáng)裂隙性
按節(jié)理裂隙的開口寬度的發(fā)育程度分級
分級
裂隙寬度(mm)
<0.2
0.2-1
1.5
>5
描述
閉合
微張
張開
寬張
含水巖組:是指含水特征相同或相近的巖層,歸為同一含水巖組,多屬于含水巖層的集合體,反映了地下水賦存的空間條件。
富水性:是指含水層的出水能力,一般以規(guī)定統(tǒng)一口徑井孔的最大涌水量表示,它是衡量地下水開采時,含水層出水量的標(biāo)志。
富水性的圈定:根據(jù)構(gòu)造、巖性、地貌等主要因素來圈定。
富水性的等級劃分:
松散巖類孔隙水富水性等級劃分,要根據(jù)各含水巖組的結(jié)構(gòu)、埋藏條件與補(bǔ)給來源等綜合因素,結(jié)合勘探孔或生產(chǎn)井資料劃分。
松散巖類孔隙水富水性等級劃分表
地區(qū)
富水性等級
單井涌水量
/m3d-1
單位用水量
/L.S-1m-1
地下水補(bǔ)給模數(shù)
/L.S-1  km2
山前地區(qū)
極豐富
>5000
>5
>20
豐富
1000-5000
1-5
7-20
中等
100-1000
0.5-1
3-7
微弱
<100
<0.5
<3
平原地區(qū)
豐富
>3000
>3
>15
中等
1000-3000
1-3
10-15
微弱
100-1000
0.5-1
5-10
<100
<0.5
<5
濱海地區(qū)
豐富
>500
>2
>10
中等
200-500
1-2
5-10
微弱
100-200
0.5-1
3-5
<100
<0.5
<3
基巖裂隙水富水性等級劃分
地   區(qū)
富水性等級
單井涌水量
(/m3d-1)
泉水流量
(/L.S-1)
地下水補(bǔ)給模數(shù)
(/L.S-1  km2)
碎屑巖
裂隙
孔隙水
豐富
>500
>50
>5
中等
300-500
10-50
3-5
微弱
100-300
5-10
1-3
<100
<5
<1
碳酸鹽類
裂隙
溶洞水
豐富
>3000
>1000
>15
中等
1000-3000
500-1000
7-15
微弱
100-1000
100-500
1-7
<100
<100
<1
基巖
裂隙水
豐富
>700
>100
>7
中等
300-700
50-100
3-7
微弱
100-300
10-50
1-3
<100
<10
<1


二、某些具體方法及操作要求

(一)巖心編錄

1、抄錄班報(bào)表的回次進(jìn)尺、施工方法(鉆探方法、擴(kuò)孔孔徑、變徑及其深度)有關(guān)的水文地質(zhì)現(xiàn)象記載。

2、校正回次位置及填寫巖心標(biāo)簽。

3、整理巖心,檢查上下順序,校正巖心長度。

4、鑒定巖性,確定分層位置,填寫分層標(biāo)簽,并分層取代表性鑒樣及分析樣品(注明取樣深度)。

5、 終孔后,在完成上述工作的基礎(chǔ)上,將巖心按順序裝箱保存。

(二)巖心描述的順序及內(nèi)容

1. 基巖的描述內(nèi)容大致為:定名、顏色、結(jié)構(gòu)、礦物成分、巖心破碎情況(巖心形狀)、巖心采取率、節(jié)理、裂隙和巖溶的發(fā)育程度、充填情況及充填物、斷層擦痕、斷層泥及其充填物、風(fēng)化程度、化石、層與層的相互關(guān)系及層理性質(zhì)、礦化特征、蝕變現(xiàn)象、構(gòu)造破碎情況及次生變化等。

2.測量巖心標(biāo)志面(層面、片理面、斷裂面、接觸界線等)與巖心軸夾角。

3.巖層、礦化、蝕變在小范圍內(nèi)有所變化時應(yīng)丈量出具體深度并注明。

4.選擇有地質(zhì)意義且具有代表性的巖(礦)心,作大比例尺素描圖并進(jìn)行照象,以增強(qiáng)文字的說服力。

5.鉆孔內(nèi)巖性分層時應(yīng)注明上下兩層巖石的接觸關(guān)系。如漸變關(guān)系、侵入關(guān)系等。

6.記錄內(nèi)容要求繁簡適度,重點(diǎn)突出,針對性強(qiáng)。對礦心及頂?shù)装?,礦化蝕變帶和構(gòu)造部位等應(yīng)詳細(xì)描述。

7.巖心塊度的劃分: 大于20厘米為長柱狀; 10-20厘米為短柱狀; 小于10厘米為扁柱狀; 大于5厘米為塊狀; 2-5厘米為碎塊狀; 小于2厘米為碎屑狀、粉末狀。 若為塊狀,需對塊體形態(tài)做大致描述,如楔塊狀、菱塊狀、團(tuán)塊狀等。

8.松散巖層的描述內(nèi)容大致為:定名、顏色、濕度、成分(粒度成分及百分含量)、磨圓度、分選性、結(jié)核、包裹體、結(jié)構(gòu)層的相互關(guān)系及層理特征、膠結(jié)程度及膠結(jié)類型、化石等。

9.松散巖層的描述內(nèi)容大致為:定名、顏色、濕度、成分(粒度成分及百分含量)、磨圓度、分選性、結(jié)核、包裹體、結(jié)構(gòu)層的相互關(guān)系及層理特征、膠結(jié)程度及膠結(jié)類型、化石等。

(三)巖(礦)心采取率的計(jì)算

1、回次巖(礦)心采取率的計(jì)算

回次巖(礦)心采取率=本回次提取的巖心總長/本回次進(jìn)尺數(shù)×100%,若回次巖心采取率超過100%,即巖心總長大于回次進(jìn)尺時,一般皆為殘留巖心所引起。其處理方法是:進(jìn)尺數(shù)不變,修改巖心實(shí)長數(shù)字,將回次巖心采取率超過100%的部分(即巖心實(shí)長比回次進(jìn)尺多出的部分),依次往上一回次推。若上一回次的巖心實(shí)長由于加上推上來的巖心長比進(jìn)尺數(shù)大,回次巖心采取率又超過100%時,繼續(xù)往上推,一般只能往上推三個回次,如果回次巖心采取率仍大于100%時,則通知機(jī)長或當(dāng)班班長查明原因(砂狀、粉狀及不同巖性的反循環(huán)巖石不能上推)。

2、分層巖(礦)心采取率的計(jì)算

分層巖(礦)心采取率=分層各回次取出的巖心總長/(分層下界孔深-分層上界孔深)×100%。巖心采取率全孔大于70%,礦層及頂?shù)装鍑鷰r5米。

(四)換層孔深計(jì)算方法

一個回次內(nèi)換層有下列兩種情況:

1、本回次換層位置小于巖心長度的50%時:a 無殘留巖心時:換層孔深=上回次終止孔深+本回次上層巖心長/本回次采取率;b有殘留巖心時:換層孔深=上回次孔深-上回次殘留巖心長+本回次上層巖心長/本回次巖心采取率;

2、本回次換層位置大于巖心長度的50%時:a 無殘留巖心時:換層孔深=本回次終止孔深-本回次下層巖心長/本回次采取率;b有殘留巖心時:換層孔深=本回次孔深-本回次殘留巖心長-本回次下層巖心長/本回次巖心采取率。

兩個回次間換層:換層孔深=上回次終止孔深-上回次殘留巖心長/上回次巖心采取率。

空回次內(nèi)換層:換層孔深=上回次終止孔深+空回次進(jìn)尺的二分之一(是否二分之一,可根據(jù)具體情況而定)。

(五)鉆孔天頂角、方位角測量及要求

鉆孔天頂角、方位角一般要求斜孔每鉆進(jìn)50米,直孔每鉆進(jìn)100米測量一次鉆孔天頂角和方位角(當(dāng)天頂角彎曲超過5度時,測斜間距應(yīng)按斜孔對待)。鉆孔換徑或見主礦體時,均應(yīng)加測天頂角和方位角。天頂角彎曲每百米要求:直孔不超過2度,斜孔不超過3度。

(六)鉆孔孔深測量及要求

孔深驗(yàn)證每鉆進(jìn)100米或見主礦層、重要標(biāo)志層、下套管前和終孔后均需用鋼卷尺丈量鉆具,驗(yàn)證孔深??咨钚U畲笤试S誤差為千分之一,超出允許誤差時,查找原因并及時清除。

(七)簡易水文地質(zhì)觀測項(xiàng)目及要求

鉆孔簡易水文地質(zhì)觀測是在鉆進(jìn)過程中及時發(fā)現(xiàn)含水層,初步確定含水層的富水性及巖溶在不同垂向深度的發(fā)育程度和發(fā)育規(guī)律等水文地質(zhì)問題的重要手段。觀測項(xiàng)目一般包括:地下水初見水位、穩(wěn)定水位、水溫、沖洗液消耗量及粘度、涌水位置、涌水量及水頭高度、漏失位置和漏失量等。視具體情況(涌水、漏水、坍塌、縮徑、溶洞等)與分隊(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)協(xié)商向機(jī)臺提出簡易水文觀測的具體內(nèi)容。

對巖心采取率、鉆進(jìn)速度和鉆進(jìn)情況(如掉鉆、卡鉆、埋鉆、孔壁坍塌、涌砂、氣體逸出等)及變層、換徑的位置也要做詳細(xì)的觀測和記錄。并制定相應(yīng)的曲線圖標(biāo)。

對鉆進(jìn)過程中掉鉆、卡鉆、埋鉆、坍塌掉塊、換徑變層、返水顏色的突變及涌沙、氣體逸出等現(xiàn)象,均應(yīng)記錄其起止深度。鉆進(jìn)過程中及時進(jìn)行孔深和孔斜的校正,發(fā)現(xiàn)問題及時修正。

(八)含水層的判斷

鉆進(jìn)中一般依據(jù)以下幾點(diǎn)判斷含水層巖性:  巖心破碎,裂隙發(fā)育,巖石礦物顆粒或裂隙有水蝕、氧化銹斑,溶蝕孔洞及次生礦物的吸附和沉淀現(xiàn)象的孔段; 鉆進(jìn)過程中涌水或嚴(yán)重漏水及水位突然上升的孔段; 鉆進(jìn)中坍孔、掉塊現(xiàn)象嚴(yán)重或鉆具突然陷落、沖洗液大量漏失的孔段;巖心采取率低、進(jìn)尺相對加快的孔段 。

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