CN109236275A - 基于钻孔电视摄影结构面产状的解译方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于钻孔电视摄影结构面产状的解译方法，属于地质勘探领域。本发明解决了目前钻孔孔内电视摄像不能直接反映出结构面产状的问题，其技术方案要点为：首先，布置勘探钻孔；其次，勘探钻孔布置完成后，实施钻孔孔内电视摄像；钻孔孔内摄像完成后，对钻孔孔内电视的影像图上反映出的岩体结构面进行解译，解译出结构面产状的倾向、结构面产状的走向及结构面产状的倾角。本发明的有益效果是，利用了平面和空间关系、赤平投影等原理，经过反复验证，能较准确的解译出孔内结构面的产状，弥补了孔内电视不能测得结构面产状这一技术缺陷。

Description

基于钻孔电视摄影结构面产状的解译方法

技术领域

本发明涉及地质勘探技术，特别涉及基于钻孔电视摄影结构面产状的解译技术。

背景技术

在岩(土)体勘察中，我们面对的对向是地质体，它是不均匀、不连续介质，地质体中存在大量的规模不等的结构面，把地质体切割成大小不一的块体。块体的稳定性分析和研究是勘察工作中的重点内容，需要查清楚块体大小及稳定性。块体是由结构面组合形成，结构面空间展布决定了块体的大小，结构面的产状是影响块体稳定性的主要因素。因此，勘察过程中要查清组成块体结构面的产状。目前勘探的手段主要是硐探和钻探，硐探揭示的结构面的产状可以用罗盘直接测量，而钻探获得的岩芯中的结构面产状不能直接用罗盘测量，只能大概的测出结构面的倾角。近几年钻孔孔内电视摄影技术广泛用于钻孔勘探，借助孔内电视摄影可以直观的呈现孔内揭示的地质条件，如岩体风化、结构面的分布、岩体的完整性等，孔内电视摄影技术能较准确的查明结构面出露的位置及其规模，但不能直接测量结构面的产状。不能查明结构面的产状将制约地质工程师对块体的组成及其稳定性的分析和判断。本发明就是基于上述背景，通过技术攻坚，解决了孔内电视摄像结构面产状的问题。

地质体中块体稳定性分析和计算是岩(土)体勘察的重要内容，块体的大小及稳定性关系到建筑物的安全，当块体的稳定性不满足规程规范要求时，需对块体进行处理。只有查清楚组成块体结构面的空间展布及性状，才能对块体的稳定性进行分析计算，为块体的处理方案和支护参数提供依据。结构面的产状对块体稳定性起控制作用，因此，必须要获得结构面的产状。钻探作为岩(土)体勘察手段，以其具有容易实施，耗时短等特点，在勘察中经常使用。近几年钻孔孔内电视摄像技术被广泛应用，该技术能把钻孔内岩体的特性直观的展现出来，便于地质工程师对钻孔揭示的地质条件进行分析。钻孔孔内电视摄像能清楚的反映岩体中结构面的分布情况，包括结构面的大小、出露位置、分布高程等。但钻孔孔内电视摄像不能直接反映出结构面产状。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于钻孔电视摄影结构面产状的解译方法，解决目前钻孔孔内电视摄像不能直接反映出结构面产状的问题。

本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：基于钻孔电视摄影结构面产状的解译方法，包括如下步骤：

步骤1、布置勘探钻孔；

步骤2、勘探钻孔布置完成后，实施钻孔孔内电视摄像；

步骤3、钻孔孔内摄像完成后，对钻孔孔内电视的影像图上反映出的岩体结构面进行解译，所述解译具体包括如下步骤：

步骤301、把需要解译产状的结构面影像图放在CAD中；

步骤302、在影像图上标有N、S、W、E四个方向，方位角是按90°等分，通过结构面在影像图中的最高点和最低点作垂线，垂直于标有方位角的边，得出方位角，利用N、S、W、E四个方向画圆，四个方向分别设置在圆的最上方、最下方、最左方及最右方，将得出的方位角标注在圆上相应位置，并将最高点向最低点作连接线，最高点指向最低点的方向即为结构面产状的倾向；

步骤303、利用倾向和走向垂直的关系，作倾向的垂线，从而得结构面产状的走向；

步骤304、利用结构面最高点和最低点的高度差和水平距离的比值，计算出正切的反三角函数，即获得结构面产状的倾角。

具体地，步骤1中，布置勘探钻孔时，对勘察范围进行现场调研，通过现场调研，收集勘察范围内的基本地质条件，并对收集的基本地质条件进行分析判断，梳理出可能遇见的主要工程地质问题，并对建筑物分布的范围进行初步选择，结合建筑物选址布置勘探钻孔。

进一步地，步骤2中，实施钻孔孔内电视摄像时，需要把钻孔孔内用清水清洗干净，使孔内摄像的起始位置和钻孔保持一致，并且保障现场的照明。

本发明的有益效果是，通过上述基于钻孔电视摄影结构面产状的解译方法，利用了平面和空间关系、赤平投影等原理，经过反复验证，能较准确的解译出孔内结构面的产状，弥补了孔内电视不能测得结构面产状这一技术缺陷。

本申请能较准确的解译出钻孔孔内电视摄像后，影像图上结构面的产状。解译出钻孔孔内结构面产状，可进行块体组合，分析判断出不利的块体组合，对潜在不稳定块体进行稳定性计算，为块体的处理方案、支护参数提供依据。并且能较好的解决了钻孔孔内电视摄像不能测定出岩体内结构面产状的技术问题，也为地质工程师对钻孔孔内电视摄像揭示的结构面进行分析和判断提供了手段。利用本申请，现场能快速的确定结构面的产状，对不利块体进行分析和判断，及时发现工程地质问题，及时解决和处理，从而保障工程质量和安全，保证工程顺利实施。

具体实施方式

下面详细描述本发明的技术方案。

本申请中，钻孔电视是指：钻孔电视是检测钻孔内壁地层岩性及构造分布发育的一种测试方法。它具有成果直观、图像清晰、方法简便、数据量大的特点。适用于工程地质、水文地质、矿山等部门；适用于垂直孔、水平孔和倾斜孔(俯角、仰角)，地质钻孔等各类钻孔。可直观地观测到钻孔内各种结构构造，而且能生动直观地再现孔内结构体并进行定量分析。

结构面是指：岩体中各种地质界面，它包括物质分异面及不连续面。是在地质发展的历史中，在岩体内形成的不同方向、不同规模、不同形态及不同特性的面、缝、层、带状的地质界面。

结构面产状是指：结构面在空间的位置或分布状态。通常用走向、倾向和倾角产状三要素来测定和表示结构面的产状。走向：结构面与水平面的交线的延伸方向；倾向：垂直于走向线沿层面向下所引的(射)线在水平面的投影所指的方向称为倾向；倾角：指结构面与水平面之间所夹的最大锐角。

本发明所述基于钻孔电视摄影结构面产状的解译方法，包括如下步骤：

步骤1、布置勘探钻孔，布置勘探钻孔时，对勘察范围进行现场调研，通过现场调研，收集勘察范围内的基本地质条件，并对收集的基本地质条件进行分析判断，梳理出可能遇见的主要工程地质问题，并对建筑物分布的范围进行初步选择，结合建筑物选址布置勘探钻孔。

步骤2、勘探钻孔布置完成后，实施钻孔孔内电视摄像，实施钻孔孔内电视摄像时，为了保证摄像清楚，需要把钻孔孔内用清水清洗干净，使孔内摄像的起始位置和钻孔保持一致，并且保障现场的照明。

步骤3、钻孔孔内摄像完成后，对钻孔孔内电视的影像图上反映出的岩体结构面进行解译，其中，解译具体包括如下步骤：

步骤301、把需要解译产状的结构面影像图放在CAD中；

步骤302、在影像图上标有N、S、W、E四个方向，方位角是按90°等分，通过结构面在影像图中的最高点和最低点作垂线，垂直于标有方位角的边，得出方位角，利用N、S、W、E四个方向画圆，四个方向分别设置在圆的最上方、最下方、最左方及最右方，将得出的方位角标注在圆上相应位置，并将最高点向最低点作连接线，最高点指向最低点的方向即为结构面产状的倾向；

步骤303、利用倾向和走向垂直的关系，作倾向的垂线，从而得结构面产状的走向；

步骤304、利用结构面最高点和最低点的高度差和水平距离的比值，计算出正切的反三角函数，即获得结构面产状的倾角。

Claims (3)

1.基于钻孔电视摄影结构面产状的解译方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、布置勘探钻孔；

步骤2、勘探钻孔布置完成后，实施钻孔孔内电视摄像；

步骤3、钻孔孔内摄像完成后，对钻孔孔内电视的影像图上反映出的岩体结构面进行解译，所述解译具体包括如下步骤：

步骤301、把需要解译产状的结构面影像图放在CAD中；

步骤302、在影像图上标有N、S、W、E四个方向，方位角是按90°等分，通过结构面在影像图中的最高点和最低点作垂线，垂直于标有方位角的边，得出方位角，利用N、S、W、E四个方向画圆，四个方向分别设置在圆的最上方、最下方、最左方及最右方，将得出的方位角标注在圆上相应位置，并将最高点向最低点作连接线，最高点指向最低点的方向即为结构面产状的倾向；

步骤303、利用倾向和走向垂直的关系，作倾向的垂线，从而得结构面产状的走向；

步骤304、利用结构面最高点和最低点的高度差和水平距离的比值，计算出正切的反三角函数，即获得结构面产状的倾角。

2.根据权利要求1所述的基于钻孔电视摄影结构面产状的解译方法，其特征在于，步骤1中，布置勘探钻孔时，对勘察范围进行现场调研，通过现场调研，收集勘察范围内的基本地质条件，并对收集的基本地质条件进行分析判断，梳理出可能遇见的主要工程地质问题，并对建筑物分布的范围进行初步选择，结合建筑物选址布置勘探钻孔。

3.根据权利要求1所述的基于钻孔电视摄影结构面产状的解译方法，其特征在于，步骤2中，实施钻孔孔内电视摄像时，需要把钻孔孔内用清水清洗干净，使孔内摄像的起始位置和钻孔保持一致，并且保障现场的照明。