《水文地质钻探》ppt课件

1、专门水文地质学专门水文地质学水文地质勘察水文地质勘察张卫民张卫民2021年年学位课程学位课程第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探 1 1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点 2 2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么 3 3 水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计 4 4 水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测与编录第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点一、水文地质钻探的根本义务一、水文地质钻探的根本义务1、揭露含水层，探明含水层的埋藏深度、揭露含水层，探明含水层的埋藏深度、厚度、岩性和水头厚度、

2、岩性和水头(位位)，查明含水层之间的，查明含水层之间的水力联络；水力联络；2、进展各种水文地质实验，确定含水、进展各种水文地质实验，确定含水层的富水性及各种水文地质参数；层的富水性及各种水文地质参数；3、采取岩土样和水样，确定含水层的、采取岩土样和水样，确定含水层的水质，测定岩土物理性质和水理性质；水质，测定岩土物理性质和水理性质；4、利用钻孔监测地下水动态或将钻孔、利用钻孔监测地下水动态或将钻孔作为开采井。作为开采井。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点二、水文地质钻探的特点二、水文地质钻探的特点 1 1、钻孔的孔径大、钻孔的孔径大

3、地质钻孔主要是获取岩芯，确定地层地质钻孔主要是获取岩芯，确定地层剖面，钻孔口径较小剖面，钻孔口径较小( (普通小于普通小于150mm)150mm)。 水文地质钻孔还要满足抽水实验或出水文地质钻孔还要满足抽水实验或出水量的要求，钻孔口径必需求满足安装抽水量的要求，钻孔口径必需求满足安装抽水设备的要求。当钻孔孔壁不稳定时，还水设备的要求。当钻孔孔壁不稳定时，还要满足安装护壁管或过滤器的要求。要满足安装护壁管或过滤器的要求。 因此，水文地质钻孔口径比地质钻孔因此，水文地质钻孔口径比地质钻孔口径大得多。口径大得多。 目前水文地质钻孔或井的口目前水文地质钻孔或井的口径普通为径普通为300-500 mm3

4、00-500 mm，最大可达，最大可达1000 mm1000 mm或或更大。更大。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点二、水文地质钻探的特点二、水文地质钻探的特点 2 2、钻孔构造复杂，类型多样、钻孔构造复杂，类型多样 (1)(1)钻孔构造复杂钻孔构造复杂 为获得各个含水层的水位、水为获得各个含水层的水位、水质、水量、水温及水文地质参数资料，或质、水量、水温及水文地质参数资料，或为了阻止非开采层以外含水层中劣质地下为了阻止非开采层以外含水层中劣质地下水进入水井之中，需求采取分层止水的隔水进入水井之中，需求采取分层止水的隔离措施。离措施

5、。 要分层止水就必需变径下管要分层止水就必需变径下管( (图图2 27)7)。 有时为减少施工困难，降低本有时为减少施工困难，降低本钱，对非抽水段也要变径。钱，对非抽水段也要变径。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点二、水文地质钻探的特点二、水文地质钻探的特点 2 2、钻孔构造复杂，类型多样、钻孔构造复杂，类型多样 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点二、水文地质钻探的特点二、水文地质钻探的特点 2 2、钻孔构造复杂，类型多样、钻孔构造复杂，类型多样 (1)(1)钻孔构造复杂钻

6、孔构造复杂 为阻止含水层中的细颗粒物质进为阻止含水层中的细颗粒物质进入钻孔或防止塌孔，需下入滤水管。入钻孔或防止塌孔，需下入滤水管。 为阻止地表污水或开采含水层以为阻止地表污水或开采含水层以外的劣质地下水沿井壁与井管之间的空隙外的劣质地下水沿井壁与井管之间的空隙流入含水层，必需对井壁与井管之间的非流入含水层，必需对井壁与井管之间的非含水层要用水泥或黏土封睹。含水层要用水泥或黏土封睹。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点二、水文地质钻探的特点二、水文地质钻探的特点 2 2、钻孔构造复杂，类型多样、钻孔构造复杂，类型多样 (2) (2) 类

7、型多样类型多样 1 1勘探孔勘探孔主要了解地质、水主要了解地质、水文地质条件；文地质条件； 2 2实验孔实验孔完成前者义务外，完成前者义务外，尚需进展水文地质实验；尚需进展水文地质实验； 3 3观测孔观测孔主要供水文地质观主要供水文地质观测和取样；测和取样； 4 4开采孔开采孔获得水文地质资料，开发获得水文地质资料，开发地下水资源。地下水资源。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点二、水文地质钻探的特点二、水文地质钻探的特点 3 3、对冲洗液有特殊要求、对冲洗液有特殊要求 在地质钻孔施工过程中都运用泥浆作在地质钻孔施工过程中都运用泥浆作

8、为冲洗液，起到冷却钻头、冲出岩粉和防为冲洗液，起到冷却钻头、冲出岩粉和防止孔壁坍塌的作用，但泥浆也会堵塞含水止孔壁坍塌的作用，但泥浆也会堵塞含水层孔隙，影响井层孔隙，影响井( (孔孔) )出水量。出水量。 在水文地质钻孔施工时普通不允在水文地质钻孔施工时普通不允许运用泥浆作为冲洗液，而运用清水作为许运用泥浆作为冲洗液，而运用清水作为冲洗液。冲洗液。 但有时孔壁不太完好情况下必需运用但有时孔壁不太完好情况下必需运用泥浆时，一定要控制泥浆的粘度和密度。泥浆时，一定要控制泥浆的粘度和密度。在钻进终了后进展彻底地洗井任务。在钻进终了后进展彻底地洗井任务。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探1水文地质

9、钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点二、水文地质钻探的特点二、水文地质钻探的特点 4 4、钻探工序复杂、观测工程多、钻探工序复杂、观测工程多 水文地质钻探除获取岩心外，还要进展水文地质钻探除获取岩心外，还要进展止水、洗孔和抽水实验等任务，因此钻探工止水、洗孔和抽水实验等任务，因此钻探工序比较复杂。序比较复杂。观测工程多。除察看描画岩心外，还要观测工程多。除察看描画岩心外，还要观测孔内水位、水温、冲洗液耗费量以及进观测孔内水位、水温、冲洗液耗费量以及进尺快慢等。尺快慢等。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点二、水文地质钻探的特

10、点二、水文地质钻探的特点 小结小结1 1、钻孔的孔径大、钻孔的孔径大 2 2、钻孔构造复杂，类型多样、钻孔构造复杂，类型多样 3 3、对冲洗液有特殊要求、对冲洗液有特殊要求 4 4、钻探工序复杂、观测工程多、钻探工序复杂、观测工程多 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探 1 1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点 2 2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么 3 3 水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计 4 4 水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测与编录第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻探

11、是一项本钱高、技术复杂的任务，在布置水文地质钻探时必需进展详细分析论证，力求以最少的钻探任务量获得较多的水文地质资料。一、总原那么1投入最小、信息最大的原那么 2重点与宏观控制的原那么 3当前与未来变化结合的原那么第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么二、普通原那么二、普通原那么1、布置钻孔时要思索水文地质钻探的主、布置钻孔时要思索水文地质钻探的主要义务要义务应明确是查明区域水文地质条，还是确应明确是查明区域水文地质条，还是确定含水层水文地质参数、寻觅富水带、评价定含水层水文地质参数、寻觅富水带、评价地下水资源或进展地下水动态观测。主要义地下水资

12、源或进展地下水动态观测。主要义务不同，钻孔布置方案不同。务不同，钻孔布置方案不同。2、布置钻孔时要思索、布置钻孔时要思索“一孔多用一孔多用如既是水文地质勘探孔，又是地下水如既是水文地质勘探孔，又是地下水动态观测孔，或是开采井。动态观测孔，或是开采井。3、布置钻孔时要思索其代表性和控制意、布置钻孔时要思索其代表性和控制意义义4、钻孔应布置成勘探线的方式、钻孔应布置成勘探线的方式第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么三、详细原那么三、详细原那么1、以查明区域水文地质条件为目的的钻孔、以查明区域水文地质条件为目的的钻孔布置布置1普通应布置成勘探线的方式

13、，以普通应布置成勘探线的方式，以便能绘制水文地质剖面，确定含水层的空间便能绘制水文地质剖面，确定含水层的空间分布及水位、水质和富水性的变化规律。分布及水位、水质和富水性的变化规律。2勘探线普通应沿着水文地质条件勘探线普通应沿着水文地质条件变化最大的方向布置，对勘探线上不同类型变化最大的方向布置，对勘探线上不同类型含水层及补给、径流和排泄区都应布置控制含水层及补给、径流和排泄区都应布置控制钻孔。钻孔。3勘探线的密度既要思索水文地质勘探线的密度既要思索水文地质条件复杂程度，又要与调查阶段的要求相顺条件复杂程度，又要与调查阶段的要求相顺应应。应应。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的

14、布置原那么水文地质钻孔的布置原那么三、详细原那么三、详细原那么1、以查明区域水文地质条件为目的的钻、以查明区域水文地质条件为目的的钻孔布置孔布置第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么三、详细原那么三、详细原那么2、以地下水资源评价为目的的钻孔布置、以地下水资源评价为目的的钻孔布置必需思索拟采用的地下水资源评价方法，必需思索拟采用的地下水资源评价方法，使勘探孔所提供的资料能满足建立正确的水使勘探孔所提供的资料能满足建立正确的水文地质概念模型、进展含水层水文地质参数文地质概念模型、进展含水层水文地质参数分区和控制地下水流场变化特征的要求。例分区和控制

15、地下水流场变化特征的要求。例如：如：1当水源地主要依托地下水的侧向径当水源地主要依托地下水的侧向径流补给时，主要勘探线必需沿着流量计算断流补给时，主要勘探线必需沿着流量计算断面布置。面布置。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么三、详细原那么三、详细原那么2、以地下水资源评价为目的的钻孔布置、以地下水资源评价为目的的钻孔布置2对于傍河取水水源地，为计算河流对于傍河取水水源地，为计算河流侧向补给量，必需布置平行与垂直河流的勘侧向补给量，必需布置平行与垂直河流的勘探线。探线。3当采用数值模拟方法评价地下水资当采用数值模拟方法评价地下水资源时，为正确地

16、进展水文地质参数分区，正源时，为正确地进展水文地质参数分区，正确给出预告时段的边境水位或流量值，勘探确给出预告时段的边境水位或流量值，勘探孔布置普通呈网状方式并能控制住边境上的孔布置普通呈网状方式并能控制住边境上的水位或流量变化。水位或流量变化。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么三、详细原那么三、详细原那么3、以供水为目的的钻孔布置、以供水为目的的钻孔布置钻孔应主要在地下水能够开采地段内，钻孔应主要在地下水能够开采地段内，并尽能够思索勘探与开采相结合，发扬并尽能够思索勘探与开采相结合，发扬“一孔一孔多用。多用。4、以排水为目的的钻孔布置、以排

17、水为目的的钻孔布置钻孔应主要围绕基坑，或采矿地段布置，钻孔应主要围绕基坑，或采矿地段布置，并尽能够与排水孔设计相结合。并尽能够与排水孔设计相结合。5、钻孔的密度、钻孔的密度普通来说，水文地质条件比较复杂，钻普通来说，水文地质条件比较复杂，钻孔可密些，水文地质条件简单，钻孔可疏些，孔可密些，水文地质条件简单，钻孔可疏些，但不要平均运用任务量。但不要平均运用任务量。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么三、详细原那么三、详细原那么6、钻孔的代表性、钻孔的代表性无论是查明水文地质条件、求取水文地质无论是查明水文地质条件、求取水文地质参数，还是地下水动态

18、，在确定其钻孔位置参数，还是地下水动态，在确定其钻孔位置时，要思索其代表性和控制意义时，要思索其代表性和控制意义由于水文地质条件的多变性，勘探目的由于水文地质条件的多变性，勘探目的的多样性，还没有固定的方式可供运用，一的多样性，还没有固定的方式可供运用，一定要在充分分析水文地质条件的根底上，按定要在充分分析水文地质条件的根底上，按照勘探义务和评价方法的需求布置钻孔。照勘探义务和评价方法的需求布置钻孔。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么三、详细原那么三、详细原那么小结小结1、以查明区域水文地质条件为目的的、以查明区域水文地质条件为目的的钻孔布置

19、钻孔布置2、以地下水资源评价为目的的钻孔布、以地下水资源评价为目的的钻孔布置置3、以供水为目的的钻孔布置、以供水为目的的钻孔布置4、以排水为目的的钻孔布置、以排水为目的的钻孔布置5、钻孔的密度、钻孔的密度6、钻孔的代表性、钻孔的代表性第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么1、松散堆积区、松散堆积区 1盆地盆地 盆地的主要勘探线，应沿山前至盆地中心方向盆地的主要勘探线，应沿山前至盆地中心方向布置。布置。盆地边缘钻孔，控制盆地的边境条件，以查明盆地边缘钻孔，控制盆地的边境条件，以

20、查明山区地下水对盆地含水层的补给条件。山区地下水对盆地含水层的补给条件。盆地内部钻孔，控制主要含水层在程度和垂直盆地内部钻孔，控制主要含水层在程度和垂直方向上的变化规律。方向上的变化规律。区域地下水的排泄区，应布置一定量的钻孔，区域地下水的排泄区，应布置一定量的钻孔，查明其排泄条件。查明其排泄条件。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么1、松散堆积区、松散堆积区2山间河谷、冲积阶地地域山间河谷、冲积阶地地域 垂直地下水流向或地貌单元布置，在傍河垂直地下水流向或地貌单元布置，

21、在傍河或在河床下取浸透水时，应结合拟建取水构或在河床下取浸透水时，应结合拟建取水构筑物类型布置垂直和平行河床的勘探线。筑物类型布置垂直和平行河床的勘探线。 3冲洪积扇地域冲洪积扇地域 先沿扇轴布置勘探线，选择富水地段，再先沿扇轴布置勘探线，选择富水地段，再在富水地段布置垂直扇轴或垂直地下水流在富水地段布置垂直扇轴或垂直地下水流向的勘探线。向的勘探线。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么1、松散堆积区、松散堆积区 4河流平原地域河流平原地域 勘探线应垂直于主要的现代河流方向布

22、勘探线应垂直于主要的现代河流方向布置，以查明古河道的分布规律和主要含水层置，以查明古河道的分布规律和主要含水层在程度和垂直方向上的变化，布置网状勘探在程度和垂直方向上的变化，布置网状勘探线来查明含水层的分布规律。线来查明含水层的分布规律。 5滨海平原地域滨海平原地域 先垂直海岸线布置，查明咸水与淡水的先垂直海岸线布置，查明咸水与淡水的分界面，然后在分界面上游选择一定间隔分界面，然后在分界面上游选择一定间隔按咸水不能入侵到拟建水源地思索，垂按咸水不能入侵到拟建水源地思索，垂直地下水流向布置甚探线。直地下水流向布置甚探线。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的

23、布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么1、松散堆积区、松散堆积区 6黄土地域黄土地域垂直和沿河谷、黄土洼地布置，平行垂直和沿河谷、黄土洼地布置，平行或垂直黄土塬的长轴布置或垂直黄土塬的长轴布置. 7沙漠地域沙漠地域 垂直和沿河流、古河道包括河流消逝垂直和沿河流、古河道包括河流消逝带和潜蚀洼地布置，或垂直沙丘覆盖的冲带和潜蚀洼地布置，或垂直沙丘覆盖的冲积、潮积含水层中的地下水流向布置积、潮积含水层中的地下水流向布置 。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地

24、质条件地域的布置原那么2、基岩区、基岩区1碎屑岩地域碎屑岩地域 布置在以下富水地段：布置在以下富水地段： 厚层砂岩、砾岩分布区的断裂破碎带厚层砂岩、砾岩分布区的断裂破碎带张性断裂破碎带、压性断裂自动盘一侧破张性断裂破碎带、压性断裂自动盘一侧破碎带；碎带； 褶皱轴迹方向剧变的外侧；褶皱轴迹方向剧变的外侧； 岩层倾角由陡变缓的偏缓地段；岩层倾角由陡变缓的偏缓地段； 背斜轴部及倾没端等构造变动显著的背斜轴部及倾没端等构造变动显著的地段；地段； 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么

25、2、基岩区、基岩区1碎屑岩地域碎屑岩地域布置在以下富水地段：布置在以下富水地段： 产状近于程度的岩层的裂隙密集带和共产状近于程度的岩层的裂隙密集带和共轭裂隙的密集部位；轭裂隙的密集部位； 碎屑岩与火成岩岩脉或侵入体的接触带碎屑岩与火成岩岩脉或侵入体的接触带附近；附近； 地下水的集中排泄带地下水的集中排泄带 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么2、基岩区、基岩区2可溶岩地域可溶岩地域 除按碎屑地域规定布置外，还应在可溶岩与除按碎屑地域规定布置外，还应在可溶岩与其它岩层包括非可

26、溶岩和弱可溶岩的接触带；其它岩层包括非可溶岩和弱可溶岩的接触带； 裂隙岩溶发育带和岩溶微地貌如溶蚀洼地、裂隙岩溶发育带和岩溶微地貌如溶蚀洼地、串珠状漏斗等发育处。串珠状漏斗等发育处。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么2、基岩区、基岩区2可溶岩地域可溶岩地域 对于北方岩溶水盆地，勘探线应沿区域岩溶对于北方岩溶水盆地，勘探线应沿区域岩溶水的补给区到排泄区的方向布置，以查明不同地水的补给区到排泄区的方向布置，以查明不同地段的岩溶发育规律。段的岩溶发育规律。对于以管道流为主的南方

27、岩溶区布置水文地对于以管道流为主的南方岩溶区布置水文地质勘探孔时，除思索上述原那么外，尚应思索有质勘探孔时，除思索上述原那么外，尚应思索有利于查明区内主要地下暗河位置。利于查明区内主要地下暗河位置。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么2、基岩区、基岩区3岩浆岩和蜕变岩地域岩浆岩和蜕变岩地域布置在断裂破碎带、岩脉发育带、不同岩体布置在断裂破碎带、岩脉发育带、不同岩体接触带、弱风化裂隙发育带以及原生柱状节理和接触带、弱风化裂隙发育带以及原生柱状节理和原生空洞发育层。原生空洞发

28、育层。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么小结小结 1、松散堆积区、松散堆积区1盆地盆地2山间河谷、冲积阶地地域山间河谷、冲积阶地地域 3冲洪积扇地域冲洪积扇地域4河流平原地域河流平原地域 5滨海平原地域滨海平原地域 6黄土地域黄土地域 7沙漠地域沙漠地域第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么四、不同水文地质条件地域的布置原那么小结小结 2、基岩区、基岩区1碎屑岩地域碎屑岩地域 2可溶岩地域

29、可溶岩地域 3岩浆岩和蜕变岩地域岩浆岩和蜕变岩地域第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探 1 1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点 2 2水文地质钻孔的布置原那么水文地质钻孔的布置原那么 3 3 水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计 4 4 水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测与编录第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计 1 1、孔深、孔深 钻孔孔深主要根据钻孔的目的要求、地钻孔孔深主要根据钻孔的目的要求、地质条件，并结合消费技术条件来确定。质条件，并结合消费技术条件来确定。 水文地质

30、勘探钻孔的深度，原那么上应水文地质勘探钻孔的深度，原那么上应揭穿主要含水层含水带。基岩孔应穿透揭穿主要含水层含水带。基岩孔应穿透主要富水段，岩溶区应揭穿岩溶发育带或主要富水段，岩溶区应揭穿岩溶发育带或主要岩溶含水层。主要岩溶含水层。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计 2 2、钻孔构造及孔径、钻孔构造及孔径 水文地质钻孔的构造应根据地层构造水文地质钻孔的构造应根据地层构造和钻探义务确定，普通应尽量使孔身构造和钻探义务确定，普通应尽量使孔身构造简单，尽能够简单，尽能够“一径究竟。一径究竟。当需求获得不同含水层当需求获

31、得不同含水层( (段段) )水文地质水文地质参数及水质、水位、水量资料时，普通是参数及水质、水位、水量资料时，普通是采取变径下管止水方法与其他含水层采取变径下管止水方法与其他含水层( (段段) )隔离，这时钻孔构培育比较复杂。隔离，这时钻孔构培育比较复杂。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计 2 2、钻孔构造及孔径、钻孔构造及孔径 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计 2 2、钻孔构造及孔径、钻孔构造及孔径 钻孔孔径普通是根据钻孔义务先设

32、计终钻孔孔径普通是根据钻孔义务先设计终孔孔径，然后根据变径次数推算出开孔孔径，孔孔径，然后根据变径次数推算出开孔孔径，再根据抽水设备的口径进展检验。再根据抽水设备的口径进展检验。 普通钻孔孔径应比抽水设备外径大普通钻孔孔径应比抽水设备外径大50mm50mm，当需求设置过滤器时，孔径还必需满足过滤当需求设置过滤器时，孔径还必需满足过滤器安装的需求。器安装的需求。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计 2 2、钻孔构造及孔径、钻孔构造及孔径 在松散岩区，开孔多在在松散岩区，开孔多在450mm450mm以上，终孔以上，终孔多

33、在多在290 mm290 mm以上；以上；基岩区，开孔多在基岩区，开孔多在290mm290mm以上，终孔多在以上，终孔多在180 mm180 mm以上。以上。变径的位置，多在含水层下部的隔水层变径的位置，多在含水层下部的隔水层顶部。顶部。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计 3 3、过滤器、过滤器 过滤器是指安装在钻孔含水层段的过滤器是指安装在钻孔含水层段的一种带孔井管，其作用是保证含水层中地下一种带孔井管，其作用是保证含水层中地下水顺利进入井管中，同时防止井壁坍塌及含水顺利进入井管中，同时防止井壁坍塌及含水层细粒

34、物质进入井中呵斥水井淤塞。水层细粒物质进入井中呵斥水井淤塞。对于松散层钻孔，为了防止孔壁坍塌和对于松散层钻孔，为了防止孔壁坍塌和保证地下水顺利进入孔内，需求设置过滤器；保证地下水顺利进入孔内，需求设置过滤器；对于基岩含水层，当孔壁破碎不完好时，对于基岩含水层，当孔壁破碎不完好时，也需求安装过滤器来维护孔壁。也需求安装过滤器来维护孔壁。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计 3 3、过滤器、过滤器 普通应根据含水层岩性、厚度和埋藏普通应根据含水层岩性、厚度和埋藏情况对过滤器类型和下置深度做出设计。情况对过滤器类型和下置

35、深度做出设计。过滤器长度，普通应与含水层段过滤器长度，普通应与含水层段厚度一致。当含水层较厚时，可设计非完厚度一致。当含水层较厚时，可设计非完好井抽水，每段过滤器长度普通好井抽水，每段过滤器长度普通2030m2030m。孔内沉淀管长度孔内沉淀管长度5m5m左右。左右。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计 4 4、孔斜、孔斜为保证下管顺利和抽水设备安装及正为保证下管顺利和抽水设备安装及正常运转，应对孔斜提出要求。常运转，应对孔斜提出要求。 普通要求孔深小于普通要求孔深小于lOOmlOOm时，孔斜不得时，孔斜不得超越超

36、越1.51.5度，当孔深大于度，当孔深大于lOOmlOOm时，每添加时，每添加lOOmlOOm孔斜不得超越孔斜不得超越1 1度，并要求每度，并要求每50m50m测一测一次孔斜，以检查能否符合设计要求。次孔斜，以检查能否符合设计要求。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计5 5、止水、止水 为了获得各个含水层的水位、水为了获得各个含水层的水位、水量及水文地质参数，在多层构造含水层中量及水文地质参数，在多层构造含水层中进展钻探，需求分层止水，以进展分层抽进展钻探，需求分层止水，以进展分层抽水实验。水实验。1 1止水部位的

37、选择止水部位的选择止水部位应选在隔水性能好、厚度较止水部位应选在隔水性能好、厚度较大而稳定的岩层中。大而稳定的岩层中。2 2止水方法及资料选择止水方法及资料选择应根据止水要求和孔内地质条件来确应根据止水要求和孔内地质条件来确定。定。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计5 5、止水、止水 2 2止水方法及资料选择止水方法及资料选择 1 1暂时性止水：水文地质勘探孔，只暂时性止水：水文地质勘探孔，只满足分层观测及实验时，常用粘土、海带、满足分层观测及实验时，常用粘土、海带、橡胶、牛皮等进展暂时性止水。橡胶、牛皮等进展暂

38、时性止水。 2 2永久性止水：对勘探开采孔或开采永久性止水：对勘探开采孔或开采孔，需用粘土，水泥、沥青等资料进展永久孔，需用粘土，水泥、沥青等资料进展永久性止水。性止水。 3 3止水效果检查：止水效果如何，必止水效果检查：止水效果如何，必需进展检查，常用检查方法是在止水管内抽需进展检查，常用检查方法是在止水管内抽水或注水，观测其管外水位变化。水或注水，观测其管外水位变化。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计表表2.42.4常用止水资料对比表常用止水资料对比表 资料称号资料称号适用条件适用条件优缺陷优缺陷海带海带1松散岩层和基岩钻孔暂时止水；松散岩层和基岩钻孔

39、暂时止水；2管径与孔径相差二级以上管径与孔径相差二级以上海带膨胀性强，止水快，效果好，但不能用海带膨胀性强，止水快，效果好，但不能用作永久止水，亦不适宜于破碎段止水作永久止水，亦不适宜于破碎段止水粘土粘土1水压和水流不太大，隔水层厚度水压和水流不太大，隔水层厚度大于大于5m的同异径止水；的同异径止水；2适于松散岩层和裂隙岩溶岩层止适于松散岩层和裂隙岩溶岩层止水水方法简单，操作方便，本钱低，效果好，但方法简单，操作方便，本钱低，效果好，但被钻具碰动时，易失去止水效果被钻具碰动时，易失去止水效果水泥水泥适宜于各种条件的永久性止水适宜于各种条件的永久性止水方法简单，效果好，但本钱稍高，固结时间方法简

40、单，效果好，但本钱稍高，固结时间较长较长牛皮牛皮1潜水及出水量大、水压高的承压潜水及出水量大、水压高的承压水；水；2孔壁完好的换径处孔壁完好的换径处膨胀性强，效果好，但本钱高，不适于长期膨胀性强，效果好，但本钱高，不适于长期止水止水橡胶橡胶1完好基岩钻孔；完好基岩钻孔；2松散层可试用松散层可试用可塑性强，效果好，但本钱高，工序费事，可塑性强，效果好，但本钱高，工序费事，只适用于暂时性止水只适用于暂时性止水第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计 6 6、回填与封堵、回填与封堵 对水井中的非开采含水层和隔水层，对水井中的非

41、开采含水层和隔水层，提出井壁与井管之间回填封堵的位置、运用提出井壁与井管之间回填封堵的位置、运用资料及要求。资料及要求。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计一、钻孔孔身构造的设计一、钻孔孔身构造的设计 小结小结 1 1、孔深、孔深 2 2、钻孔构造及孔径、钻孔构造及孔径 3 3、过滤器、过滤器 4 4、孔斜、孔斜 5 5、止水、止水 6 6、回填与封堵、回填与封堵第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计二、钻进方法及技术要求二、钻进方法及技术要求 1 1、钻进方法、钻进方法钻进方法应根据地层岩性和钻孔义务确钻进方法应根据地层岩性

42、和钻孔义务确定。定。对基岩地层普通采用回转钻进；对于松对基岩地层普通采用回转钻进；对于松散岩层，当不需求取岩心时，可采用冲击钻散岩层，当不需求取岩心时，可采用冲击钻进，当需求取岩心时，应采用回转钻进。进，当需求取岩心时，应采用回转钻进。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计二、钻进方法及技术要求二、钻进方法及技术要求 2 2、冲洗液、冲洗液实际上，水文地质钻孔最好运用清水钻实际上，水文地质钻孔最好运用清水钻进。实践任务中，为节省护孔管材和提高钻进。实践任务中，为节省护孔管材和提高钻进效率，经常运用泥浆钻进。进效率，经常运用泥浆钻进。但运用泥浆粘度过大，对含水层透

43、水性但运用泥浆粘度过大，对含水层透水性会产生严重不利影响。因此，必需严厉控制会产生严重不利影响。因此，必需严厉控制泥浆的粘度泥浆的粘度第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计二、钻进方法及技术要求二、钻进方法及技术要求 3 3、岩心采取、岩心采取对岩心采取的要求应以能满足鉴定岩性对岩心采取的要求应以能满足鉴定岩性和分层的需求。和分层的需求。对松散岩层来说，普通对松散岩层来说，普通2-3m2-3m取一个岩取一个岩( (土土) )样，变层时应加密取样。对基岩来说，样，变层时应加密取样。对基岩来说，完好岩层岩心采取率不得小于完好岩层岩心采取率不得小于7070，无岩心，无

44、岩心长度不得超越长度不得超越2m2m，构造破碎带、风化带、岩，构造破碎带、风化带、岩溶带不得小于溶带不得小于3030 。水文地质钻孔设计书应附有钻孔的地层水文地质钻孔设计书应附有钻孔的地层岩性剖面图、井孔构造剖面和钻孔平面位置岩性剖面图、井孔构造剖面和钻孔平面位置图。图。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探3水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计二、钻进方法及技术要求二、钻进方法及技术要求小结小结 1 1、钻进方法、钻进方法 2 2、冲洗液、冲洗液 3 3、岩心采取、岩心采取第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探 1 1水文地质钻探的根本义务及特点水文地质钻探的根本义务及特点 2 2水文地质钻孔的布

45、置原那么水文地质钻孔的布置原那么 3 3 水文地质钻孔设计水文地质钻孔设计 4 4 水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测与编录第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探4水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探成果是靠钻探过程中的观测和编水文地质钻探成果是靠钻探过程中的观测和编录获得的。观测和编录还能及时发现问题并指点钻录获得的。观测和编录还能及时发现问题并指点钻探施工，因此在钻探过程中水文地质观测和编录要探施工，因此在钻探过程中水文地质观测和编录要及时。观测和编录的内容主要有：及时。观测和编录的内容主要有：1 1、岩心观测；、岩心观测； 2 2、水

46、文地质观测；、水文地质观测； 3 3、水文地质钻探的编录任务、水文地质钻探的编录任务 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探4水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测与编录一、岩心观测一、岩心观测 岩心观测是确定地层岩性及其空隙性的主岩心观测是确定地层岩性及其空隙性的主要手段。在水文地质钻探过程中，要求每次要手段。在水文地质钻探过程中，要求每次提钻后立刻对岩心进展编号，仔细察看、描提钻后立刻对岩心进展编号，仔细察看、描画、丈量和编录。观测内容包括岩性、厚度、画、丈量和编录。观测内容包括岩性、厚度、裂隙发育特征及充填胶结情况，计算岩心采裂隙发育特征及充填胶结情况，计算岩心采取率及裂隙

47、率或岩溶率。取率及裂隙率或岩溶率。1、岩心地质描画、岩心地质描画 对岩心察看描画内容与对地面岩石露头对岩心察看描画内容与对地面岩石露头描画的内容根本一样。重点放在判别岩石的描画的内容根本一样。重点放在判别岩石的透水性上。透水性上。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探4水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测与编录一、岩心观测一、岩心观测2、计算岩心采取率、计算岩心采取率研讨岩心采取率，可以判别巩固岩石研讨岩心采取率，可以判别巩固岩石的破碎程度及岩溶发育强度，分析岩石的透的破碎程度及岩溶发育强度，分析岩石的透水性和确定含水层位。普通基岩中水性和确定含水层位。普通基岩中,岩心采岩心

48、采取率要求不得小于取率要求不得小于70，构造破碎带、风化，构造破碎带、风化裂隙带、岩溶带中裂隙带、岩溶带中,岩心采取率不得小于岩心采取率不得小于30。 3、统计裂隙率及岩溶率、统计裂隙率及岩溶率裂隙率或岩溶率，可统计全孔、某层裂隙率或岩溶率，可统计全孔、某层位或某个深度内的，视要求而定。位或某个深度内的，视要求而定。第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探4水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测与编录一、岩心观测一、岩心观测4、采取岩样或土样、采取岩样或土样按设计层位和深度，采取岩样或土样，按设计层位和深度，采取岩样或土样，以供察看、鉴定、分析和实验之用。以供察看、鉴定、分析和实验

49、之用。5、准确划分含水层段、准确划分含水层段按要求在终孔前在孔内进展综合物探测按要求在终孔前在孔内进展综合物探测井，以准确划分含水层段，获得有关参井，以准确划分含水层段，获得有关参数资料。数资料。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探4水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测与编录一、岩心观测一、岩心观测小结小结1、岩心地质描画、岩心地质描画 2、计算岩心采取率、计算岩心采取率3、统计裂隙率及岩溶率、统计裂隙率及岩溶率4、采取岩样或土样、采取岩样或土样5、准确划分含水层段、准确划分含水层段第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探4水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测

50、与编录二、水文地质观测二、水文地质观测 1 1、冲洗液的观测、冲洗液的观测 冲洗液质和量的变化能反映钻进岩层的冲洗液质和量的变化能反映钻进岩层的岩性和透水性。岩性和透水性。 钻进过程中要随时观测冲洗液的耗费量钻进过程中要随时观测冲洗液的耗费量及颜色、稠度和水温的变化，并记录其变化及颜色、稠度和水温的变化，并记录其变化的位置。的位置。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探4水文地质钻探过程中的观测与编录水文地质钻探过程中的观测与编录二、水文地质观测二、水文地质观测2 2、孔中水位的观测、孔中水位的观测 当钻孔中揭露新的含水层时，孔内的水当钻孔中揭露新的含水层时，孔内的水位会发生变化，所以在钻进过程中要随时丈位会发生变化，所以在钻进过程中要随时丈量孔中的水位。量孔中的水位。为不影响钻进任务，通常是利用起、下为不影响钻进任务，通常是利用起、下钻之间的时间间隙。当发现水位明显上升或钻之间的时间间隙。当发现水位明显上升或下降时应丈量其初见水位和稳定水位，并记下降时应丈量其初见水位和稳定水位，并记录其位置和水位高程。录其位置和水位高程。 第三章第三章水文地质钻探水文地质钻探4水文地质钻探过程中的观测与