4-5 钻探与试验.ppt

§4 水文地质钻探 一、水文地质钻探的任务及特点 1、水文地质钻探的任务 探明地层剖面及含水层岩性、厚度、埋藏深度和 地下水水位 采取岩土样和水样，确定含水层的水质及测定岩土 水理性质 进行水文地质试验，确定含水层的富水性及水文地质参数 查明水文地质边界条件； 利用钻孔监测地下水动态或建成开采井。 §4 水文地质钻探 一、水文地质钻探的任务及特点 2、水文地质钻探的特点 钻孔孔径大 钻孔结构复杂 对冲洗液要求严格 钻探工序多，施工周期长 观测项目多 单孔投资大 勘探孔布置，应在遥感解译、水文地质测绘和充分利用以往 勘探孔资料的基础上根据地质、地貌和水文地质条件以及物 探资料，合理布置勘探线和勘探网 钻孔布置要考虑其代表性及控制意义 以线为主，点线结合 考虑查明条件与定量评价方法结合 解析法 数值法 一般任务与专门任务结合 钻孔点位 钻孔结构 不同地区勘探孔的布置原则 山间河谷 山前冲洪积扇 冲积平原 基岩区 总结：各地水文地质条件千变万化，勘探 目的任务也不相同，没有固定的模式可到处使 用，要依据实际水文地质条件和勘探目的，以 地下水系统为单元，灵活运用上述的钻孔布置 原则，争取做到每孔目的明确布置有据、一孔 多用。 1、孔深： 一般要求揭露或打穿主要含水层 供水勘探孔：打穿主要取水层位 矿坑排水勘探孔：打穿主要充水岩层 基坑排水勘探孔：打穿主要含水层 长观孔：打入观测目的层，保证长期观测 2、勘探孔结构及孔径 钻孔结构 图： 孔径： 先确定终孔孔径，根据变径次数推算开孔孔径，再根据抽水设备和过滤器校核孔径。 3、过滤器 过滤器的作用 滤水管的类型 图： 　　◆骨架滤水管　　◆缠线滤水管 　　◆包网滤水管　　◆填砾滤水管 　　◆包砾滤水管 4、孔斜 　　　一般要求孔深＜100m时，孔斜≤1°，以后每增加100m，孔斜≤3° 5、钻进方法及技术要求 钻进方法 基岩：回转钻进 松散岩层：回转钻进或冲击钻进 技术要求 冲洗液：清水或稀泥浆 取芯： 松 散 层： 岩心采取率≥80 基 岩： 岩心采取率≥70%，无岩心长度≤2m 岩心采取率(K)： 岩心长度(l)与进尺长度(L)之比。 即： 6、钻孔止水 为了能够分层观测、分层抽水、分层取 样获得各含水层的水文地质参数的需要 止水材料： 海带、粘土球、水泥、沥青、牛皮、 橡胶 （一）观测工作 1、岩心观测 岩性描述 裂隙观测 裂隙率 岩溶观测 岩溶率 计算岩心采取率： 2、冲洗液观测 颜色和含砂量的观测 消耗量的观测 3、孔内水位的观测 起钻后和下钻前测水位 4、孔内异常现象观测 进尺变快 异常响声 钻具陷落 思考题 1、水文地质钻孔应如何布置？以山前倾斜平原为例。 2、水文地质钻探过程中应如何观测水位？利用水位可以分析哪些水文地质问题？ 井流试验 ◆ 抽水试验 ◆ 注水试验 ◆ 压水试验 ◆ 溢水试验 渗水试验 示踪试验 连通试验 1、抽水试验任务 确定含水层的富水程度和评价井（孔）出 水能力 确定含水层的水文地质参数 确定降落漏斗的形状及影响范围图： 查明含水层之间以及与地表水之间的水力联系 查明含水系统边界的性质及简单边界的位置 图： 2、抽水试验类型 表： 降落漏斗形状 含水系统边界 抽水试验类型 1、抽水孔布置 满足勘探目的要求 ◆各个含水层都要有抽水试验孔 ◆同一含水层的不同渗透性地段要有抽水试验孔 ◆主要评价地段抽水试验孔应多些 ◆边界附近要有抽水试验孔 满足水文地质参数计算的需要 ◆能用映射法处理 ◆避开承压——无压流转折带 注意：原则上所有勘探孔都要进行抽水试验 2、观测孔布置 （1）观测孔布局 消除“井损”、“水跃值”影响，井旁布一个观测孔 试验层不均一时，布成观测线的形式图： （2）观测孔数量 稳定流抽水试验 非稳定流抽水试验 ◆ 曲线，1个观测孔 ◆ 曲线，3个观测孔 注意：为了能综合利用资料，一般每条观测线上布置3个观测孔。 观测孔线形布置 (3) 观测孔孔距 求降落漏斗形状，由密变疏 含水层渗透性，好的疏些，差的密些