岩土钻掘整理

....-优选-优选1、钻探工作的内容：〔设计阶段，施工阶段，完毕阶段〕设计阶段：确定钻孔构造；选择设备、工具、管材；制定工艺措施；预算台效；制定平安措施；人员组织与治理。施工阶段：施工预备〔修路、机场平坦、安装水电等设备〕 开孔→正常钻进→终孔完毕阶段：封孔；拆迁；资料统计、比照、总结2、几个根本概念：机械钻速、钻孔构造、岩石可钻性机械钻速：单位纯钻进时间内所钻钻孔的进尺量。反映碎岩方法、所钻岩石性质，所用钻进工艺技术状况的一个指标。钻孔构造：是指构成钻孔剖面的技术要素，它包括：总孔总深度各孔段直径和深度套管或井管的直径和长度，下放深度和灌浆部位。岩石可钻性：是指岩石被碎岩工具钻碎的难易程度。〔我国原地质部195312〔名词解释〕第一章岩芯钻探钻具和设备1、钻具的组成：钻头、岩芯管、取粉管、钻杆柱、接头、钻铤、主动钻杆〔作用〕、水笼头〔由下至上〕2、钻杆柱的功用：传递动力〔钻压、转矩〕 、 通道〔冲洗液、矿岩心、卡料或仪器等〕3、钻探设备组成：钻探设备包括钻机、泥浆泵、钻塔和动力机等。钻机：带动钻具向地层深部钻进；通过升降机起、下钻具。〔回转、调压给进、升降、拧卸、检测等系统〕泥浆泵：向孔内输送冲洗液以清洗孔底、冷却钻头和润滑钻具。钻塔：要求：用于升降钻具的构筑物。钻塔的类型：四脚钻塔、三脚钻塔、A型钻塔、桅杆钻塔的根本参数：钻塔高度和二层台高度、额定负荷和最大负荷、顶部尺寸和底部尺寸、自重等。钻塔高度〔由孔深打算和提升力气打算〕和立根长度由孔深打算动力机其次章 钻进方法1、硬合金钻进.承受具有相当硬度的硬质合金做碎岩切削具的一种钻进方法〕。特点：适用于钻进中等硬度以下的岩层，即1~7级和局8〔名词解释〕① 井底碎岩过程：钻进塑性、脆性岩石特点钻进塑性岩石的特点：〔1〕钻进平稳，无明显的跳动性〔2〕切削槽宽与切削具宽度相等〔3〕能够形成连续的岩屑钻进脆性岩石的特点：〔1〕跃进式裂开〔2〕切槽的宽深大于切削具的宽与高〔3〕裂开岩屑不连② 切削具磨损：影响切削具被磨损的主要因素： 岩石的研磨性、切削具本身的材质、钻进规程衡量切削具磨损的指标：确定磨损、相对磨损③ 钻进规程参数的合理协作〔P、n、Q〕： 松软岩石：中压、快速、大泵量 优质泥浆，肋骨钻头。中硬岩石：大压、中速、中泵量 掏槽钻头，可用清水。硬岩研磨性高：大压、低速、中泵量 自磨式钻头，密集式钻头。裂隙性岩石： 低压、中速、中泵量 掏槽钻头，八角柱状钻头2、金刚石钻进碎岩机理：表镶钻头金刚石刃的碎岩作用〔压裂压碎作用〔崩离〕、切削作用〔犁入〕、拉断作用〕孕镶钻头的碎岩机理〔磨削作用、微压裂压碎与微切削作用、〕钻头的选择和应用：表镶钻头：中粒、粗粒用于坚硬完整岩层。孕镶钻头：细粒、粉粒用于坚硬或裂开岩层。复合片钻0.5mm选择目的：高效、长寿、金刚石耗量低。选择依据：岩石的性质，如硬度、研磨性、完整性使用要求：〔１〕分组排队使用，先用外径大的，内径小的〔２〕留意钻具组配，钻杆直径尽量与钻头直径接近〔３〕合理把握时效，一般为3m/h钻进规程参数确定：〔主要依据三个指标〕〔1〕钻进速度：钻压↑，钻速↑，金刚石耗量↑〔2〕钻头的总进尺〔3〕单位进尺金刚石的消耗量3、冲击回转钻进主要特点：钻头在静压作用下，由纵向冲击动载和回转切削共同作用而裂开岩石。打滑地层钻进效果好。冲击回转钻进提高钻进效率的缘由：〔填空〕〔1〕岩石中的接触应力瞬时可达很大值〔2〕切削刃具磨损削减〔3〕施加冲击载荷，有助于压碎和剪切体产生〔4〕岩石受高频脉冲冲击作用，产生疲乏裂开〔5〕液动冲击器所需的大排量，使孔底液流速度提高(填空)阀式正作用液动冲击器：定义：以液压推动冲击锤下行而进展冲击、而用弹簧恢复其原位，称之正作用液动冲击器。特点：利用限制座使得活阀与冲锤分开；冲锤作功借助于液体压力；冲锤作功时，锤簧抵消一局部能量。工作原理：〔1〕闭阀启动加速运行阶段〔2)自由行程阶段(3)冲击阶段(4)回返行程阶段影响冲击回转钻进效率因素: 钻压、转速、冲击功、冲击频率〔填空〕4、钢粒钻进钢粒钻进的工艺和设备特点：〔简答题〕工艺：钻头在轴心压力和回转力作用下，钢粒主要以压皱压碎方式裂开岩石。钻进时设想钢粒在孔底不断翻滚，常常以棱角接触岩石外表，其接触面实际上可看做成为一点，此时岩石处于弹性变形阶段，不发生裂开；随着压力的增加，当超过岩石弹性极限的瞬时，接触点处即产生裂隙；再增加压力，那么钢粒与岩石的接触面积增大，这些裂隙也不断增多，扩展延深，形成很多相互交织的裂隙；连续加压时，由于裂隙不断向外开展，岩石与钢粒接触面进一步增大，裂隙延长范围再次加大。最终这些已经断裂的岩石就与岩体别离，以致产生体积裂开。钢粒钻头特点：①能很好地压住钢粒，并能带动钢粒沿孔底滚动，以便有效地裂开岩石；②能顺当流通冲洗液，排解钢粉；③应适量地并准时地向钻头唇部下面补充钢粒，以保证钻进工作正常进展；④钻头应当耐磨，并且在磨耗中能保持良好的导砂性能和补砂性能。规程：钻压、钻速、冲洗液量、投砂方法和投砂量投砂方法：一次性投砂法〔在回转钻进前将所需钢粒量一次投入孔内〕、结合投砂法〔在回次钻进前先投入孔内所需钢50502~3第三章岩矿芯实行1、工程质量指标〔6个〕岩矿芯的实行与整理、钻孔弯曲度、校正孔深、简易水文观测、原始报表、封孔2、对岩矿芯实行的根本要求〔简答题〕对岩矿芯实行的根本要求是力求准确地从孔中采出能够全面代表相应孔段岩矿层的岩矿芯，在数量上要有足够的体积，在质量上能够保持原生构造和含矿品位。〔1〕岩矿芯实行率：一般要求：岩芯不低于65％，矿芯不低于75％。假设缺乏，应进展补取。实行率=岩矿芯长度\实际进尺*100%完整性：实行的岩矿芯尽量防止人为裂开、颠倒和扰动。要求保持原生构造和原有品位，以便划分矿石类型，观看矿物原生构造和共生关系。纯洁性实行的岩矿芯不受外物的浸蚀、污染和渗进，以免影响矿石的品位、品级和物理性质。防止选择性磨损：矿芯的选择性磨损，会使其内在物质成分发生变化，造成矿物人为贫化或富集，歪曲原品位和品级。取芯部位准确：实行岩矿芯的位置准确，是为了得到岩矿层准确的埋藏深度、厚度和产状，以准确地计算矿产储量和确定其地质构造。3、单层岩芯管钻具取芯方法卡料、卡簧、干钻、沉淀卡取法适应地层及钻进方法(填空)卡料卡取法：适应地层： 硬和中硬、完整、致密的岩矿层适应钻进方法：硬合金钻进或钢粒钻进卡簧卡取法〔提断器卡取法〕： 适应地层：岩芯完整、直径均匀的硬和中硬岩矿层适应钻进方法：针状硬质合金钻头钻进、金刚石钻进干钻卡取法：适应地层：松散、软质和塑性岩矿层适应钻进方法：硬合金钻进沉淀卡取法：适应地层：松软、脆、碎的岩矿层适应钻进方法：反循环钻进第四章 钻孔弯曲及其测量1、钻孔的空间位置顶角的概念：是指测斜处的钻孔轴线与铅垂线所夹的角〔钻孔轴线的切线与铅垂线的夹角〕。方位角概念：从磁北方向开场，沿顺时针方向至钻孔轴心线在水平面上的投影所夹的角度〔是钻孔轴线的水平投影与正北方向之间的夹角，从正北方向起按顺时针方向计算〕。〔名词解释〕2、钻孔弯曲测量原理顶角测量原理包括：利用液面水平原理和利用重锤原理两种〔填空〕方位角测量原理：利用大地磁场进展定向、利用地面定向、环测法测量、利用惯性定向等〔地磁场原理和地面定向原理〕3、钻孔产生弯曲必要充分条件：〔12〕具备倾倒(或弯曲)的力，为粗径钻具轴线偏离钻孔轴线供给动力；〔3〕粗径钻具倾斜面方向稳定。钻孔弯曲的缘由及预防〔简答题〕：缘由：〔1〕地质因素：岩石各向异性、软硬互层、松散、溶洞地层 〔2〕技术因素：设备安装、钻具构造〔3〕工艺因素：钻进方法、钻杆柱工作状态、钻进规程参数预防：〔1〕依据地层规律设计钻孔①对于松散裂开地层，大裂隙、大溶洞发育的地层，应尽量防止打斜孔，应设计直孔或大倾角的钻孔。②对于软硬互层、层理片理发育地层，所设计的钻孔方向应力求与层理面垂直。③依据已钻过的钻孔弯曲规律，设计初级定向孔。〔2〕确保设备安装质量①钻机安装要平稳。②地基要稳固，其中填方不得超过1/3。③天车、主轴、孔位三点应在一线。④开孔倾角、方位角应严格按设计要求〔3〕选择合理的钻进工艺措施①尽量实行小口径金刚石钻进，以削减孔壁与钻具的环状间隙。②在裂开地层钻进时应承受小的钻压，防止因钻杆弯曲敲打孔壁造成坍塌掉块而使孔径扩大。③在松散、裂开地层钻进时，应承受优质泥浆护孔，防止孔壁坍塌造成的孔径扩大。④换径钻进时，必需带有与原孔径同级的导向钻具，以保证换径后钻孔的同心度。第五章钻孔冲洗1、冲洗液的作用(填空)冷却钻头、润滑钻具、携带岩屑、保护孔壁〔清洗孔底，携带和悬浮岩屑、冷却钻头、润滑钻具和钻头、保护孔壁、裂开孔底岩石、输送岩矿芯至地表、传递孔底信息、保温作用等〕2、冲洗液的类型清水、泥浆、空气、泡沫、乳状液等〔清水、泥浆、空气、乳状液、无固相冲洗液、气液混合液、盐溶液和饱和盐水〕3、泥浆的主要性能的概念：失水能和造壁能〔名词解释〕：失水能：在钻进时，假设泥浆柱与地层间有压力差存在时，泥浆中的自由水渐渐脱离泥浆向孔壁岩层的空隙中渗入，这个过程称为泥浆的失水。表示泥浆失水多少的性能称为失水量。造壁能：在泥浆失水的同时，泥浆中的一些较大的黏土颗粒附着在孔壁岩石上，形成一层泥皮，泥浆的这种力气称为造壁能。触变性和静切力：触变性：泥浆静止时，黏土颗粒两端水化膜薄处粘结。而形成构造，稠化成胶状物质，当再进展搅拌和振荡式，又恢复其原有的流淌性，这种性质称之为泥浆的触变性。静切力：要使静止状态的泥浆开场运动，破坏单位面积网状构造所需的力，称为静切力。粘度：泥浆流淌难易程度的指标。含砂量：泥浆中不能通过200网目筛孔，即直径大于0.074mm的砂粒所占泥浆总体积的百分比。24hPH第六章 桩根底工程施工技术1、桩的类型：钻孔灌注桩、管桩、旋喷桩、地连墙、预制桩等2、按桩的承载性质分类：摩擦桩和端承桩〔填空〕端承桩：荷载绝大局部由桩尖支承力来担当，而桩侧阻力可以无视不计的桩。3、钻孔灌注桩成孔工艺：成孔法法：冲抓成孔法、冲击成孔法、螺旋钻进成孔法、贝诺特施工法书P1364、钻孔灌注桩成桩工艺：下导管、清孔、下钢筋笼、灌注砼清孔：清空的目的要求〔简答〕：目的：〔1〕去除孔底的沉渣，提高桩端承载力〔2〕去除孔壁上的泥皮，提高桩身摩擦力要求：在灌注混凝土之前，端承桩孔底沉渣厚度一般不大于10cm，摩擦桩不大于 30cm或厚度t/d小于某一要求第七章水文地质及水井钻1、水文水井钻井特点：〔论述〕〔1〕口径比较大〔2〕深度一般较小〔3〕岩层性质的简洁多变松软、松散、软硬不均的第四纪地层；风化或裂隙节理发育的基岩、含有溶洞的灰岩→简洁地层：由于地质构造的运动，地下水的溶蚀、冲刷以及由于岩石本身的特点而使其稳定性和完整性患病破坏的地层〔如破碎、坍塌、掉块、漏水、涌水、空洞、砾石、流砂、钻孔扩径和缩径等地层〕。〔4〕钻孔冲洗的介质多样性〔5〕全面钻进。2、水文水井钻井工艺：反循环钻进泵吸反循环：概念：是利用砂石泵的抽吸作用，在钻杆内形成负压，在大气压力的作用下循环液从泥浆池流入井口，经环状间隙流向井底，与井底裂开的岩粉混合一起，被吸入钻杆内腔，上升至地面，经排出管、砂石泵进入沉淀池，沉淀后的循环液继续进入井内，形成反循环钻进气举反循环〔简答题〕：图和公式见P106页〔画图〕工作原理：将压缩空气通过供气管路送至井下的汽水混合室，并使压缩空气与钻杆内的循环液混合，从而形成密度比钻杆外液体密度小的混合液柱。混合液在管内外压差的作用下，沿钻杆内腔上升经排渣管排出沉淀池，经沉淀后的循环液以自流方式连续不断的流入井内环状间隙，形成反循环3、典型的水文地质和水井钻孔〔井〕身构造，见教材P95-P97页。〔画图〕4、水文水井成井工艺：〔论述〕安装井内装置的工作，称为成井工艺，主要工艺包括：下管、破壁-换浆-探井、填砾、止水、洗井、抽水试验〔每一个成井工序的要求、目的、方法、类型〕下管：要求：〔1〕井管应圆、直、无弯曲，连接后管柱亦应笔直无弯曲，以保证下管和安装抽水设备等工作顺当进展〔23〕井管应具有确定的抗压、抗拉、抗弯强度，4因井管腐蚀影响水质〔5〕滤水管应当具有较大的孔隙率，以保证削减地下水流入井管的阻力，获得最大的出水量，同时要具有良好的挡砂力气，防止你啥淤塞水井井管类型：井壁管，滤水管，沉淀管。井壁管：金属和非金属管滤水管：骨架滤水管〔圆孔、条缝、筋条、桥式缺口滤水管〕、缠丝滤水管、包网滤水管、砾石滤水管、贴砾滤水管。 方法：提吊下管法、浮板下管法、托盘下管法〔钢丝绳托盘法、钻杆托盘法〕、二次下管法、综合下管法破壁-换浆-探井：破壁：去除井壁上的泥皮，方法：扩孔破壁、破壁器法换浆：目的：将井内的岩屑和含岩屑的浓泥浆排解后，可保证下管过程中井内泥浆不产生沉淀，而能顺当的把井管下到预定位置要求：〔1〕换浆时所用的泥浆粘度要小，胶体率要高，含砂量要小〔2〕应从上而下进展，防止井内上部泥浆稀释后岩屑沉淀封住井孔探井：目的：检查井孔是否圆直和井壁是否平滑，以保证下管工作平**利的进展填砾：目的：〔1〕增大滤水管四周的孔隙率和透水性，减小进水时的损失，以增加水井出水量。〔2〕起到滤水挡砂的作用〔3〕延长水井使用寿命。要求：(1)砾料要求是硅质的；〔2〕砾料浑圆要好，质硬、干净，不污染地下水；〔3〕级配〔4～8〕d50,并含有确定量的小直径砾料。 方法:静水填砾法、动水填砾法、抽水填砾法、探井--钻杆泵入法止水：止水的目的：隔离有害含水层和地表水，防止各含水层之间相互传统串通干扰，以便正确评价水文地质的工程地质条件。要求：〔1〕依据钻孔施工目的不同，进展不同位置的止水〔2〕依据具体条件尽量选择在隔水层、井壁完全的部位3〕止水有期应保证在观测或试验过程中有较好的止水效果，供水井的止水效果应保证长期牢靠。〔