岩土工程勘探与取样课件.ppt

4.取土器的类型 (1) 按取土器下部封闭形式分：敝口式和封闭式； (2) 按取土器上部封闭形式分：球阀封闭式，活阀封闭式和活塞封闭式； (3) 按取土器壁厚分：薄壁取土器，中壁取土器和厚壁取土器； (4) 按地层分：土层、砂砾石层、砂层和淤泥层取样器。 * 5.取土器的结构 管靴应淬火处理，以保证有较大的强度、硬度和刚度；管靴刃口角度因切入土层性质不同而有差别，一般切入软土层时刃口角度较小，切入硬土层时较大，对一般土层，刃口角度约为10°； 半开合管内装有取样筒，取样筒要求平整、圆度好、光滑；在半开管上部的残余管长度一般为300mm左右，供储存土样上部剩余土之用； 阀门及其他密封装置的主要作用是排开孔内水柱对土样的压力，保护土样的采取效果。取样时，取土器内的水可随土样进入取样筒内，而随土样的压入冲开阀门，经上部排水孔排出流入孔壁间隙，提升取土器时，阀门关闭，孔内水不能进入取土器，起到密封作用。  原状取土器 1-钻杆接头； 2-球阀； 3-残余管； 4-对开半合管； 5-取样筒； 6-管靴 * 6.减少土样扰动的注意事项 (1) 在结构性敏感土层和较疏松的砂层中需采用回转钻进，而不得采用冲击钻进； (2) 用泥浆护孔，可以减少扰动，并注意在孔中保持足够的静水压力，防止因孔内水位过低而导致孔底软粘性土或砂层产生松动或涌起； (3) 取土钻孔的孔径要适当，取土器与孔壁间要有一定间隙，避免下放取土器时切削孔壁，挤进过多的废土，尤其在软土钻孔中，时有缩径现象，则更需加大取土器与孔壁的间隙；应保持钻孔孔壁垂直，以避免取土器切刮孔壁； (4) 取土的前一次钻进不宜过深，以免下部拟取部位的土层受扰动。并应在正式取土前，把已受一定程度扰动的孔底土柱清理掉，避免废土过多，以及取土器顶部挤压土样；取土前还应准确丈量取土器深度和进尺深度等尺寸； (5) 取土过程中每个操作工序，均应细致稳妥，以免造成扰动；取出的土应及时用蜡密封，并注明上下，贴上标签，做好记录；在土样封存、运输和开土做试验时，都应注意避免扰动，严防振动、日晒、雨淋和冻结。 * 1.岩矿心采取的基本要求 岩矿心采取率　 岩矿心采取率即实际自孔内取上的岩矿心长度与实际钻进进尺之比值。对于岩矿心一般要求：岩心不低于65%，矿心不低于75%，如果不足，应进行补取。 完整性　 要求取上的岩矿心保持原生结构和原有品位，以便划分矿石类型，观察矿物原生结构和共生关系；尽量避免人为破碎、颠倒和扰动。 纯洁性　 要求取上的岩矿心不受外物的浸蚀、污染和渗进，以免影响矿石的品位、品级和物理性质。如煤心混入粘土将使样品的灰分增加，滑石混入泥浆将使二氧化硅含量提高等。 避免选择性磨损　 矿心的选择性磨损，会使其内在物质成分发生变化，造成矿物人为贫化和富集，歪曲原品位和品级。 取心部位准确　 要求取上岩矿心的位置准确，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。 * 2.影响岩矿心采取率与品质的因素 自然因素　 影响取心数量和质量的自然因素主要是所钻岩石的物理力学性质和岩矿层的结构、构造。 钻进坚硬、致密、均质完整的岩矿层时采取率高，岩矿心不怕冲刷、不怕振动，易于得到完整的能保持原生结构的岩矿心； 钻进松散、破碎、节理发育、胶结性差和软硬夹层的岩矿层时，取出的岩矿心多成块状、粒状、片状，不仅原生结构遭到破坏，而且采取率低，甚至取不出岩矿心。 * 2.1 钻进方法选择不合理　 钢粒钻进时振动大、孔壁间隙大、钻出的岩矿心细，对岩矿心的磨损作用最大；硬质合金钻进时磨损轻微；金刚石钻进时最小。 2.2 钻具结构选用不合理　 钻进中使用弯曲或偏心的岩心管、钻杆、或钻头时，钻进中钻具回转运动，产生离心力和水平振动，使岩心受到冲撞、磨损而破坏。 此外，若能根据所钻岩矿层性质选择合适的取心工具，就可能取得采取率高和代表性好的岩矿心。  2.影响岩矿心采取率与品质的因素 * 2.3 钻进规程不当　 (1) 压力 压力过大将加剧孔底钻具的弯曲和振动，使岩矿心受到强烈的机械破坏；压力不足则进尺慢，延长了岩矿心在孔底岩心管内受破坏作用的时间。　 (2) 转速 转速过高，钻具振动幅度增大，对岩矿心的破坏加剧；转速过低则钻速低，延长了岩矿心受破坏作用的时间。　 (3) 泵量 冲洗液量过大则冲刷力也大，加剧了岩矿心被冲毁和磨耗的破坏作用。循环方式的不合理，也会造成岩矿心被冲刷破坏和重复磨损。 2.4 操作方法不正确 　 钻进中盲目追求进尺，回次时间过长，提钻不及时，都会增加岩矿心在孔底被破坏的可能性；提动钻具过猛或采心方法不当