㈠ 如何採取岩石的工程地質物理力學樣
RQD:岩石質量指標,用直徑為75mm的金剛石鑽頭和雙層岩芯管在岩石中鑽進,連續取芯,回次鑽進所取岩芯中,長度大於10cm的岩芯段長度之和與該回次進尺的比值,以百分比表示。5.4.2 鑽孔工程地質編錄5.4.2.1 鑽孔工程地質編錄內容包括:統計與描述岩芯塊度,繪制岩芯塊度柱狀圖;統計節理裂隙;確定鑽孔中流砂層、破碎帶、裂隙密集帶、風化帶與軟弱夾層、岩溶發育帶、蝕變帶的位置和深度;並可按工程地質岩組用點荷載儀測定岩石力學指標。5.4.2.2 按鑽進回次測定岩石質量指標(只RQD),確定不同岩組RQD值的范圍和平均值。RQD值一般按公式(2)計算確定; (2)式中:Lp——某岩組大於10cm完整岩芯1)長度之和,m; Lt——某岩組鑽探總進尺,m。 註:1)小於10cm岩芯若為鑽進過程中機構破碎,則應上、下對接,其長度大於10cm時應參與計算;當鑽頭內徑小於54.1mm時,RQD值作適當降低,根據經驗降低20%~50%。5.4.2.3 根據RQD值,按附錄E劃分岩石質量等級和岩體質量等級。5.4.3 坑道工程地質編錄5.4.3.1 對礦區的勘探坑道應全部進行工程地質編錄,工程地質條件簡單的礦區可適當減少,有生產坑道時可選擇典型坑道進行。5.4.3.2 坑道工程地質編錄內容包括:對坑道所揭示的岩層劃分岩組,重點觀察描述軟弱夾層、風化帶、構造破碎帶、蝕變帶、岩溶發育帶的特徵,分布、產狀、溶蝕現象;系統採取岩(礦)石物理力學試驗樣;統計節理裂隙;詳細描述地下水活動對井巷圍岩穩固性的影響及工程地質問題發生的位置不穩定地段掘進與支護方法。坑道變形地段必要時設置工程地質觀測點,進行長期觀測。5.4.4 工程地質鑽探 5.4.4.1 鑽探深度:露采礦區宜控制到最終坡腳或坑底以下30—50m;井下開采礦區控制到礦床主要儲量標高以下30—50m。5.4.4.2 鑽孔孔徑以滿足採取岩、土物理力學試驗樣規格為准。5.4.4.3 要求全部取芯鑽進。岩芯採取率,可根據不同的目的確定。5.4.4.4 應進行物探測井,結合鑽探地質剖面,確定岩石風化帶深度、構造破碎帶、岩溶發育帶及層間軟弱夾層的分布部位。5.4.5 工程地質測試5.4.5.1 勘探礦區應選取代表性岩、土室內試樣,測定其物理力學性質。工程地質條件中等—復雜的礦區,除選取代表性室內試樣外,還可應用點荷載儀、攜帶式剪切儀進行鑽孔及野外現場測試。5.4.5.2 室內岩(土)樣試驗項目,按開采方式、礦區實際情況,結合工程地質評價要求參照附錄J選作。5.4.5.3 岩(土)樣采樣要求a. 井采礦區對一期開拓水平以上礦體及其圍岩按不同岩石分別采樣;露采礦區應在邊坡地段自上而下分組采樣。b. 塊狀、層狀岩類按不同岩石采樣;鬆散軟弱岩類,若岩性較均一,厚度大於10m時,每10m采一組樣;岩性不均一時,根據岩性結構特徵分層采樣。c. 塊狀、層狀岩類可直接從岩芯采樣;鬆散軟弱岩類應利用坑道或山地工程采樣,如在鑽孔中取樣,則應採取專門取芯工具,砂礫石樣應保持原級配。d. 采樣規格與數量可根據實驗室的具體要求確定。
㈡ 岩芯的詳細說明
油、氣田勘探和開發過程中,按勘察得到的地層層位和設計深度,向井內下入取芯工具,鑽取出的岩石樣品。岩芯是了解地下油層及所含流體特徵最直觀、最實際的資料。有井壁取芯和鑽井取心兩種方式,通常以後者為主。
油氣勘探取心:
在油田范圍內必須選擇適量的井,對有關油、氣層位,鑽取一定數量的岩心,通過觀察、分析和研究,可以了解:①地層的時代、岩性、沉積特徵;②儲層的物理、化學性質和含油、氣、水狀況;③生油層特徵和生油指標;④地下構造情況(如斷層、節理以及它們的傾向、傾角等);⑤各種測井方法定性、定量解釋的基礎數據;⑥開采過程中油、氣、水運動和分布狀況,以及地層結構的變化;⑦岩芯還可供注水或各種提高採收率方法和增產、增注措施的室內實驗分析,是估算石油儲量、編制合理開發方案、提高油藏注水開發效果和採收率的必不可少的基礎資料。
為取得束縛水飽和度,從而求准原始含油飽和度,多使用油基泥漿取岩心(見鑽井流體)。為檢查開采後變化了的油、水飽和度,中國廣泛應用密閉液保護岩心的密閉取心工藝。美國近年來發展了保持壓力取心,使取出的岩心既不受泥漿影響,又能保持地層壓力條件下的流體飽和度,但此法工藝復雜,成本高。岩心是一項非常重要的地質檔案資料,應有專門設施長期保存,以供經常研究。
㈢ 如何描述岩體的工程地質性質
岩體是指某一地點一種或多種岩石中的各種結構面、結構體的總稱。包括各種地質界面:層理、層面、節理、斷層等
影響岩體穩定性的主要因素有:區域穩定性、岩體結構特徵、岩體變形特性與承載能力、地質構造、岩體風化程度等
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結構面
破裂面、物質分異面、軟弱夾層、軟弱帶、構造岩、泥化夾層、充填夾層
按地質成因,可分為原生的、構造的、次生的三大類
原生結構面:沉積的、火成的和變質的三類
沉積結構面
層面、層理、沉積間斷面、沉積軟夾層等
層面和層理的結合時良好的,層面的抗剪強度不低,但是順層錯動或風化作用會降低其抗剪能力
軟弱夾層:硬層之間,強度低,遇水易軟化,厚度不大。風化後為泥化夾層(泥岩、頁岩、泥灰岩)
火成結構面
原聲節理、流紋面、圍岩接觸面、凝灰岩夾層等
圍岩破碎帶或飾變帶、凝灰岩夾層,為火成岩的軟弱夾層
變質結構面
麻理、片理、板理
構造結構面:構造應力作用下,岩體中形成的斷裂面、錯動面、破碎帶
破裂結構面:劈理、節理、斷層面、層間錯動面
構造軟弱帶:斷層破碎帶、層間錯動破碎帶
次生結構面
風化、卸荷、地下水等作用下形成的風華裂隙、破碎帶、卸荷裂隙、泥化夾層、夾泥層等
結構面的特徵
結構面的規模、形態、連通性、充填物的性質
規模:
形態:平整度、光滑度,對抗剪強度有影響
密集程度:通常以線密度(條/m)或結構面的間距表示
連通性:
地下岩體連通性的勘探方法有:勘探平硐、岩芯、地面開挖
張開度和充填:張開度,兩壁面的離開距離,分4級
閉合的0.2mm,微張的0.2-1.0mm,張開的:1.0-5.0mm,寬張的:5.0-mm
張開和寬張的結構面,抗剪強度取決於充填物的成分和厚度,粘土一般少於砂土
㈣ 怎麼通過小岩芯來判斷大岩芯的好壞
是岩石質量指標,通用的鑒別岩石工程性質好壞的方法。利用鑽孔的修正岩芯採取率來評價岩石質量的優劣。一般用直徑為75mm的金剛石鑽頭和雙層岩芯管在岩石中鑽進,連續取芯,回次鑽進所取岩芯中,長度大於10cm的岩芯段長度之和與該回次進尺的比值,以百分比表示。主要反映岩石完整程度,即裂隙在該地段地層中的發育程度。