國(guó)家精品課程巖土鉆掘工程學(xué)第10章——鉆孔彎曲與測(cè)量(編輯修改稿)
2025-10-08 21:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 曲趨勢(shì)仍與頂層進(jìn)。 第二節(jié) 鉆孔彎曲的原因和規(guī)律 巖土鉆掘工程學(xué) 國(guó)家精品課程 2022/9/20 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 (4) 穿過松散非膠結(jié)巖石、大溶洞時(shí)，鉆孔趨于下垂。鉆孔碰到硬包裹體時(shí)可能朝 (5) 鉆孔頂角大時(shí)方位角變化??；反之變化大。一般，方位角彎曲與鉆具回轉(zhuǎn)方向 (6) 在近似水平的巖層中鉆垂直孔，即使巖石各向異性強(qiáng)，軟硬不均，鉆孔也不會(huì)產(chǎn)生較大的彎曲。 (7) 孔壁間隙大，粗徑鉆具短，鉆具剛度差，鉆孔彎曲強(qiáng)度大。立軸與導(dǎo)向管安裝不正， (8) 鋼粒鉆斜孔時(shí)，由于鋼粒集中于孔底左下方，孔身向右上方彎曲，頂角和方位角都發(fā)生變化。 第二節(jié) 鉆孔彎曲的原因和規(guī)律 巖土鉆掘工程學(xué) 國(guó)家精品課程 2022/9/20 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 一、測(cè)量鉆孔彎曲的原理 1. 頂角測(cè)量原理 液面水平原理（氫氟酸測(cè)斜） ? 把 20~30％濃度的氫氟酸注入玻璃管中 1/3長(zhǎng)度。將試管密裝在接頭內(nèi)。 ? 同鉆桿下孔待測(cè)位置靜止 15~25min，提鉆取出。根據(jù)氫氟酸腐蝕痕跡算出頂角。 ? 由于毛細(xì)作用對(duì)算得的頂角必須校正。為避免校正計(jì)算可利用傾斜儀來直接測(cè)定。 ? 還可以用顯影液、化學(xué)漿液等。 第三節(jié) 鉆孔彎曲的測(cè)量?jī)x器與數(shù)據(jù)處理 巖土鉆掘工程學(xué) 國(guó)家精品課程 2022/9/20 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 重錘原理 ? 利用地球重力場(chǎng)，框架繞 a軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)， b軸與a軸垂直， b軸中點(diǎn)是能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)的弧形刻度盤，刻度盤轉(zhuǎn)動(dòng)面與鉆孔彎曲平面一致，刻度盤因重力永遠(yuǎn)下垂。 ? 當(dāng)儀器在垂直孔內(nèi)時(shí)，刻度盤上的 0186。對(duì)準(zhǔn)弧形豎板的標(biāo)線頂角為 0186。； ? 當(dāng)儀器在傾斜孔內(nèi)時(shí)，弧形豎板傾斜一個(gè)角度，此角度就是鉆孔頂角 θ。 第四節(jié) 鉆孔彎曲的測(cè)量及儀器 巖土鉆掘工程學(xué) 國(guó)家精品課程 2022/9/20 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 2. 方位角測(cè)量原理 ? 根據(jù)定義，鉆孔方位角測(cè)量必須滿足兩個(gè)條件：該角度是鉆孔軸線某點(diǎn)切線方向與地北的夾角；該角度是水平面上的角度。 ? 在無(wú)磁性干擾或干擾很小的孔段中，可利用地磁場(chǎng)定向原理； ? 在有磁屏蔽 (如在套管內(nèi) )或磁干擾較大 (如存在磁性礦體 )的孔段中，因?yàn)榇裴樖ザㄏ蚰芰Γ捎玫孛娑ㄏ蛟砘蛲勇菰怼? 第三節(jié) 鉆孔彎曲的測(cè)量?jī)x器與數(shù)據(jù)處理 巖土鉆掘工程學(xué) 國(guó)家精品課程 2022/9/20 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 地磁場(chǎng)定向原理 ? 利用磁針或磁敏感元件 (磁通門 )確定鉆孔的方位角。 ? 測(cè)量時(shí)羅盤處于水平狀態(tài)且 0186。線必須指向鉆孔彎曲方向。 ? 為此，羅盤轉(zhuǎn)軸應(yīng)垂直于鉆孔彎曲平面，并使羅盤保持水平。此外，羅盤上 0186。與 180186。連線及框架上的偏重塊都與鉆孔彎曲平面一致，偏重塊與 180186。線同側(cè)。這樣 0186。線必定指向鉆孔彎曲方向。 ? 0186。線與磁針指北方向的夾角就是鉆孔的磁方位角。 第四節(jié) 鉆孔彎曲的測(cè)量及儀器 巖土鉆掘工程學(xué) 國(guó)家精品課程 2022/9/20 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 2. 多點(diǎn)全測(cè)儀 ? 采用非電量電測(cè)法。由羅盤測(cè)量的方位角和用懸錘測(cè)量的頂角通過電阻（弧形電阻件和環(huán)形電阻件）轉(zhuǎn)換成電量。如 JJX JJX KXPJX641GA、 SJX7 SSJX77和 CX3601等型號(hào)。 ? 采用直流平衡電橋測(cè)量電路，將方位電阻和頂角電阻分別作為兩個(gè)直流平衡電橋的被測(cè)電阻和一臂，電橋的另三個(gè)臂連接標(biāo)準(zhǔn)已知電阻，利用可變電阻調(diào)節(jié)電橋的平衡。 ? 可變電阻（平衡電阻）值的變化及所代表的方位角或頂角值，可由地面儀器面板的刻度盤讀出。 第三節(jié) 鉆孔彎曲的測(cè)量?jī)x器與數(shù)據(jù)處理 巖土鉆掘工程學(xué) 國(guó)家精品課程 2022/9/20 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系 KXP1型測(cè)斜儀適用于 46mm以上的非磁性鉆孔。儀器的井下探管和地面操作箱用三心電纜連接。 測(cè)量靈敏系統(tǒng)主要有鋁合金框架、方位角、頂角測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量系統(tǒng)的頂角和方位角電阻與集流環(huán)的內(nèi)環(huán)、外環(huán)相接。 直流電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)控制輸出端以 2r/min的轉(zhuǎn)速控制凸輪，使儀器依次呈現(xiàn) “ 自由 ” 、 “ 接觸 ” 、 “ 鎖緊 ” 三種狀態(tài)。 儀器呈 “ 接觸 ” 時(shí)，全部頂角和方位角電阻接到地面操作箱。 呈 “ 鎖緊 ” 時(shí)，被測(cè)頂角和方位角電阻被短路，讀出頂角和方位角。 在孔內(nèi)測(cè)量時(shí)每個(gè)狀態(tài)變換都要停 6~8s。 第三節(jié) 鉆孔彎曲的測(cè)量?jī)x器與數(shù)據(jù)處理 巖土鉆掘工程學(xué) 國(guó)家精品課程 2022/9/20 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)勘查與基礎(chǔ)工程系
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