[发明专利]深厚松散层的可视化探测方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程勘察中深厚松散层的可视化探测方法。

背景技术

深厚松散岩土层是人类工程活动经常要面对的一种介质。在工程建设过程中，如何勘探查明这种介质的空间分布、物质组成、结构特征、物理力学性状等，是工程勘察领域的一个重要技术难题。

深厚松散层一般由砂、泥夹卵石和块石等物质组成。在此类地层勘探中，由于其松散性和不均匀性，钻孔易坍塌。除钻进困难外，难以获得松散层真实的地质资料，一直是地质勘探中的主要技术难题。尤其是在我国西部省份，山体滑坡体及河床砂卵石松散层大多比较深厚，不少接近百米，有的甚至几百米。在这类松散地层中进行工程建设时，如何准确地查清松散层的物理特性，成为工程地质勘察至关重要的课题之一。

传统的做法是通过钻探手段来获得芯样，通过观察芯样来获得标的物的信息。但这一做法存在许多的制约条件，此法对松散的不均匀介质而言，存在难以逾越的障碍。实施钻探过程中，往往难以获得芯样，造成判断标的物的物质组成、结构特征的巨大困难。一直以来，工程勘察领域，十分重视这一问题的存在，并开展了大量的探索，包括钻探机具的改进，新的钻探工法的偿试，以及采取辅助措施等。但由于地层本身的复杂性和结构的松散性，加之钻探机械的局限性，致使这些方面的探索均难以取得满意的结果。

发明内容

本发明的目的是为了工程勘察中准确地查清松散层的物理特性，而提供一种深厚松散层的可视化探测方法，有效地解决了深厚松散层在钻探过程中的塌孔问题，并通过电视摄像，能真实、直观的了解松散层的物质组成和其结构特性。

使用透光率92.8％以上的高透明PMMA管，制作并与钻孔孔径相匹配的各种不同口径的护壁器，其长度根据每次钻进长度而定。深厚松散层的可视化探测方法，具体步骤如下：

A、在松散层使用常规的钻进和护壁方法钻进，也就是每钻进一段，钢管护壁跟进一段，钢管护壁至孔底；然后将护壁器从上至下或从下至上的方式分段下入孔内；在要进行电视摄像的孔段将外层钢管提出，这时护壁器起到护壁的作用；

B、对下入护壁器的孔段实施清洗；

C、清洗完毕在有护壁器的孔段对松散层进行电视摄像。

护壁器为高透明PMMA管-也称压克力管，有机玻璃管，英文为AcrylicTube。透光率达到92.8％以上，耐紫外线和大气老化，机械强度和韧性良好，最高使用温度为80度，根据钻孔结构设计口径和壁厚。

(3)有益效果：

深厚松散层的可视化探测方法的应用主要取得以下方面的效果：

A、解决了深厚松散层在钻探过程中的塌孔问题；

B、通过电视摄像，能真实、直观的了解松散层的物质组成和其结构特性；

C、由于使用了特殊材料和工艺的护壁措施，因此在对松散层钻探时，不计较芯样的完整性，仅使用常规的钻探工艺钻穿深厚松散层，便能获得松散层地质资料，是深厚松散层钻探工艺的重大突破。

附图说明

图1为本发明实例的钻孔结构图。

图2a、图2b为松散层可视化效果图。

具体实施方式

2008年3月1日至3月27日，金沙江乌东德水电站河床ZK52#钻孔，松散层为砂夹卵石、块石，厚60.80m。在松散层钻探中采用常规的钻进工艺和护壁方法，开孔孔径Φ130，终孔孔径为Φ91，如图1所示。采用从下至上的方式分段下入透光率92.8％以上的高透明PMMA管制成的护壁器，每次下入护壁器长度一般4米左右。护壁器下入完毕后实施洗孔，然后进行孔内电视摄像。取得了清晰、真实、原位的松散层的地质资料如图2a、图2b。