利用电子岩芯实现裂隙产状的三维测量研究.pdfVIP

第46卷 第21期 人 民 长 江 Vo1．46，No．21 2015年 11月 Yangtze River NOV．， 2015 文章编号 ：1001—4179(2015)21—0047—03 利用电子岩芯实现裂隙产状的三维测量研究 马 圣 敏 ，杜 惠 光 2 (1．国家大坝安全工程技术研究中心，湖北 武汉 430010； 2．长江37-程地球物理探测(武汉)有限公司，湖北 武汉430010) 摘要 ：目前 ，钻孔 内裂隙的产状测量主要在二维钻孔 电视展开 图上进行，存在裂隙面不明显、不直观 ，判别产状 时受人为影响较大等 问题 。电子岩芯是基于钻孔孔壁与岩芯耦合关系建立的三维模 型，利用 电子岩芯测量裂 隙的产状与在二维钻孔 电视展开图上测量产状的原理一致 ，且相 比二维模式下测量更有优势。基于 电子岩芯 进行 了三维裂隙产状的测量研 究，通过三维平面与裂 隙面的匹配实现 了对裂隙产状 的测量。结果显示，在 电 子岩芯三维模型中进行测量更为直观、明显，减少 了人为因素的影响。 关 键 词 ：电子岩芯；裂 隙；产状 ；三维测量 中图法分类号 ：P64 文献标志码 ：A DoI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．21．011 (1)当裂缝宽度不均匀时 ，对正弦曲线 的最高点 1 研究背景 与最低点的判断容易产生人为粗差。 钻孔电视利用孔壁光学成像技术，可直观地了解 (2)对于陡倾角裂隙，受视 口的影响难 以选取正 岩矿层多种参数 ，解析岩矿层产状 、厚度、裂隙发育程 弦曲线的最高点与最低点。 度 、水文地质情况等 。工程上利用钻孔电视获取裂 (3)二维平面裂隙面不直观，对于裂 隙密集区的 隙的产状信息主要基于孔壁二维平面 图(由孔壁全景 裂隙形态难 以有清晰的认识 。 图展开而来)进行测量 。通过分析得知 ，裂 隙面与 圆 为了解决基于钻孔平面图测量裂隙产状存在的诸 柱形井壁 的交线在三维空问中为椭圆状 ，展开成二维 多问题 ，本文基于 电子岩芯技术探讨 了一种三维测量 平面图之后 ，此椭 圆呈正弦曲线形状 。通过量测正 裂隙产状 的方法 ，该方法具有直观、受人为因素影响小 弦曲线的最高点和最低点的深度差 H，结合孔的直径 的优势 ，可适用于孔内各种裂隙面产状 的测量。 D，基于公式 =tan(H／D)计算夹角 ，在正弦曲线 的 2 方法与原理 最低点作方位标度 的垂线 ，从而计算 出裂 隙面倾 向 (如图 1所示)。但该测量方式存在以下不足之处。 2．1 电子岩芯 电子岩芯是基于高清钻孔电视孔壁与岩芯耦合的 原理 ，利用钻孔空间参数建立 的三维岩芯模型 。电 子岩芯具有原位、完整 、连续等特点，真实、全面反映了 钻孔内的地质信息 (见 图2)。这样 ，裂隙面可在电子 岩芯的三维模式下被直观地表现 出来 ，为三维测量裂 隙产状奠定了基础。