水库大坝勘察钻探高级工考试题

水库大坝勘察钻探高级工考试题一、单项选择题（共30题，每题1分。每题的备选项中，只有1个最符合题意）1.在水库大坝工程地质勘察中，岩心钻探采用金刚石钻进时，针对中等硬度的完整岩层，通常优先选用（）钻头。A.表镶金刚石钻头B.孕镶金刚石钻头C.复合片（PDC）钻头D.硬质合金钻头答案：B2.水库大坝坝基防渗帷幕灌浆孔的钻进施工中，为了准确判断软弱夹层的位置及厚度，钻进过程中必须严格控制（）。A.钻压与转速B.回次进尺C.冲洗液流量D.钻机立轴转速答案：B3.在水利水电工程钻探中，钻孔弯曲度是衡量钻孔质量的重要指标。对于垂直钻孔，在孔深100m时，其顶角倾斜度通常要求不超过（）。A.1°B.2°C.3°D.5°答案：B4.采用SM胶护壁技术在滑坡体或软弱夹层中钻进时，SM胶的主要作用原理是（）。A.交联固化形成固结体保护孔壁B.产生泡沫支撑孔壁C.形成泥皮隔绝地下水D.降低孔内冲洗液密度答案：A5.水库大坝勘察钻探中，岩心采取率是评价钻探质量的核心指标之一。对于断层破碎带及软弱夹层，规范要求其岩心采取率不得低于（）。A.50%B.60%C.75%D.85%答案：C6.在深厚覆盖层（如砂卵石层）中进行大坝坝基防渗墙施工前的先导孔钻探时，最适宜采用的钻进方法是（）。A.清水金刚石回转钻进B.跟管护壁回转钻进C.冲击钻进D.泥浆护壁螺旋钻进答案：B7.某钻孔在钻进至孔深50m处发生烧钻事故，此时首先应采取的措施是（）。A.立即提升钻具B.停止钻机回转，保持水泵送水C.停止水泵，强行提拔钻具D.使用吊锤向上冲击钻具答案：B8.在进行压水试验时，吕荣值（Lu）的计算公式为Lu=，其中A.地下水位B.钻孔深度C.试验压力D.试段长度答案：C9.岩心编录时，发现一段岩心表面具有明显的擦痕、镜面现象，且岩心呈碎裂状，该岩心可能代表的地质构造是（）。A.断层破碎带B.褶皱轴部C.岩浆侵入接触面D.沉积间断面答案：A10.钻探采用泥浆护壁时，泥浆的失水量过大容易导致孔壁（）。A.坍塌B.缩径C.漏失D.掉块答案：B11.水利水电工程地质勘察中，钻孔封孔的目的是为了防止地表水或地下水沿钻孔串通污染含水层或影响大坝地基。对于不需要进行水文地质观测的钻孔，一般采用（）进行封孔。A.水泥浆B.粘土球C.细砂D.豆砾石答案：A12.在大坝右坝肩岩体边坡勘察中，为了查明深部岩体的变形与应力分布，常布置（）。A.垂直孔B.斜孔C.水平孔D.任意方向孔答案：C13.钻探机械中，泥浆泵的主要作用是（）。A.提供钻进所需的轴压B.输送冲洗液冷却钻头并携带岩粉C.提供钻具回转的动力D.固定孔口管答案：B14.采用套管护壁进行钻进时，下套管后继续钻进，下一级钻头直径与套管内径的差值一般应控制在（）以内，以防止孔壁掉块卡钻。A.2~3mmB.3~5mmC.5~8mmD.10mm以上答案：B15.标准贯入试验（SPT）中，使用的穿心锤质量为63.5kg，落距为76cm，其贯入器靴的刃口厚度应为（）。A.1.0mmB.1.6mmC.2.5mmD.3.0mm答案：B16.某水库坝基存在承压水，钻探穿透承压水顶板时，为防止孔喷，常采用（）钻具。A.普通单管B.双管钻具C.带止水阀的钻具D.螺旋钻具答案：C17.在高坝坝基勘察中，为了获取原状土样进行室内三轴压缩试验，常采用（）取土器。A.厚壁敞口取土器B.薄壁取土器C.标准贯入器D.双动双管取土器答案：B18.在破碎地层中进行金刚石钻进，出现“打滑”现象时，正确的处理方法是（）。A.增加钻压，降低转速B.降低钻压，增大转速C.减小泵量，增加钻压D.停止钻进，起钻更换钻头答案：A19.井下事故处理中，如果钻具在孔底被卡住且循环液无法建立，应优先采用（）进行套铣处理。A.丝锥打捞B.吊锤击打C.透孔或扩孔套铣D.爆破震击答案：C20.岩心RQD（岩石质量指标）的计算，是指大于（）的岩心段累计长度与本回次进尺的百分比。A.5cmB.10cmC.15cmD.20cm答案：B21.在喀斯特发育地区进行大坝坝基钻探时，为了查明溶洞的规模及充填物性质，最有效的钻探方法是（）。A.无泵钻进B.双层岩心管钻进C.冲击回转钻进D.空气潜孔锤钻进答案：B22.钻进过程中，如果发现冲洗液返出量明显减少甚至不返水，且孔内钻具阻力增大，最可能发生的现象是（）。A.烧钻B.埋钻C.断钻D.掉块卡钻答案：A23.钻孔水位观测时，对于含有多个含水层的钻孔，必须进行（）以分别测定各含水层的水位。A.分层止水B.混合抽水C.压水试验D.全孔水位统一观测答案：A24.地下洞室勘察中，钻孔终孔口径一般不得小于（），以满足物探测试下井仪器的要求。A.59mmB.75mmC.91mmD.110mm答案：B25.岩心箱摆放时，岩心应按顺序从左至右、从上到下摆放，每箱需有岩心牌，岩心牌上通常不包含（）信息。A.孔号B.回次进尺C.岩石硬度D.岩心采取率答案：C26.在大坝堆石料场勘察中，为了评价岩石的抗压强度，常采用（）钻进方法获取柱状岩心。A.冲击钻进B.回转钻进C.冲击回转钻进D.旋挖钻进答案：B27.当水库坝基存在松散砂层时，为了防止钻孔引发管涌或流砂现象，应采用（）钻进。A.干钻B.清水钻进C.泥浆护壁钻进D.空气钻进答案：C28.偏心跟管钻进技术在覆盖层钻探中被广泛应用，其主要优点是（）。A.钻进速度极快B.能够有效解决松散破碎地层坍塌掉块问题C.可以获取100%的原状岩心D.不需要泥浆泵答案：B29.钻进坚硬且研磨性强的地层时，钻头胎体的硬度应选择（）。A.较软胎体B.中硬胎体C.较硬胎体D.任意硬度胎体答案：C30.在地震高发区的大坝抗震勘察中，为了测定岩土体的动力学参数，常在钻孔内进行（）测试。A.压水试验B.跨孔波速测试C.地温测试D.井下电视测试答案：B二、多项选择题（共15题，每题2分。每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选不得分；少选，每选对1个得0.5分）1.在水库大坝坝基勘察钻探中，影响钻孔弯曲的因素主要包括（）。A.地层岩性及产状B.钻进工艺参数C.钻具组合与级配D.钻机操作人员的情绪E.钻孔的深度与口径答案：A,B,C,E2.对于断层破碎带及软弱泥化夹层的钻进，为了保证岩心采取率，可采用的有效技术措施有（）。A.减小回次进尺长度B.采用无泵钻进或干钻C.采用双层岩心管或三层岩心管D.增大钻机立轴转速E.采用SM植物胶或改性泥浆冲洗液答案：A,B,C,E3.钻探冲洗液在水坝地基钻探中的作用包括（）。A.冷却钻头B.携带岩粉C.保护孔壁D.润滑钻具E.直接作为大坝防渗体的灌浆材料答案：A,B,C,D4.发生孔内卡钻事故时，常用的处理方法有（）。A.使用吊锤向上或向下冲击B.采用千斤顶强力起拔C.采用套铣筒套铣被卡钻具周围的岩粉或掉块D.立即切断孔内钻具并封孔E.使用润滑油从孔口倒入浸泡答案：A,B,C5.水利水电工程钻探中，钻孔封孔的基本要求是（）。A.必须清除孔内岩粉和杂物B.封孔材料应具有足够的抗渗性能和强度C.封孔时应自下而上或采用分段压力灌浆法D.封孔后需进行封孔质量检查，如透水率测试E.为节约成本，表层10m内可以不封答案：A,B,C,D6.钻孔压水试验的试段隔离方法通常有（）。A.双栓塞隔离B.单栓塞隔离C.水压隔离D.套管隔离E.空气栓塞隔离答案：A,B,D7.大坝坝基深厚覆盖层钻探中，常遇到的特殊地层及问题包括（）。A.砂卵石层漏失严重B.粉细砂层易发生管涌和埋钻C.漂石层钻进效率低且易孔斜D.淤泥层易缩径抱钻E.坚硬基岩钻头打滑答案：A,B,C,D8.岩心整理与编录是地质勘察的基础工作，岩心地质编录的内容应包括（）。A.岩石名称、颜色、结构构造B.岩心采取率及RQD值C.地质构造特征（如断层、裂隙、破碎带）D.岩石的渗透系数E.钻进过程中的异常情况（如掉钻、卡钻、漏液等）答案：A,B,C,E9.下列关于金刚石钻进参数选择的说法中，正确的有（）。A.岩石越硬，钻压应适当增大B.在裂隙发育地层，应适当降低钻压和转速C.孔径越大，所需钻压和转速越大D.泵量大小只与钻孔口径有关，与岩性无关E.孕镶金刚石钻头的线速度一般要求在1.5~3.0m/s之间答案：A,B,C,E10.大型水库坝址区工程地质钻探中，为查明坝基岩体完整性及渗透性，常在钻孔内进行的原位测试有（）。A.钻孔压水试验B.钻孔声波测试C.钻孔全景数字成像测试D.标准贯入试验E.十字板剪切试验答案：A,B,C11.在岩溶发育地区进行大坝防渗勘察时，常遇的钻探事故及处理预防措施有（）。A.溶洞漏浆，采用粘土球或水泥浆封堵B.溶洞掉钻，采用套管隔离溶洞C.钻具折断，使用打捞丝锥D.发生吸喷现象时，采用带止水阀的钻具E.在溶洞中钻进时，应采用大钻压、高转速快速穿过答案：A,B,C,D12.钻机动力头的主要功能包括（）。A.提供回转动力B.实现给进和提升C.输送冲洗液D.固定钻孔方位角E.测量钻孔顶角答案：A,B,C13.在水利水电工程地质勘察中，泥浆性能指标的调节包括（）。A.密度调节B.粘度调节C.失水量调节D.含砂量调节E.pH值调节答案：A,B,C,D,E14.诱发大坝地基钻孔孔壁失稳坍塌的地质原因主要有（）。A.地层松散破碎，胶结程度差B.存在构造应力集中地带C.地下水水力坡度大，存在渗透变形D.岩石遇水易膨胀软化E.钻孔口径过大答案：A,B,C,D15.采用空气潜孔锤钻进技术在水利工程中的适用场景及优点包括（）。A.适用于严重缺水地区B.适用于岩溶漏失地层C.钻进硬岩效率极高D.能够获取完整的原状软弱夹层岩心E.不需要配套空压机设备答案：A,B,C三、填空题（共20空，每空1分）1.水库大坝钻探中，岩心采取率是指（）与（）的比值。答案：岩心长度；回次进尺长度2.钻孔的顶角是指钻孔轴线与（）的夹角；方位角是指钻孔轴线在水平面上的投影与（）的夹角。答案：铅垂线；磁北方向3.在钻探泥浆中，加入CMC（羧甲基纤维素钠）的主要作用是降低泥浆的（）和改善泥饼质量。答案：失水量4.水利水电工程地质钻探中，常用的止水材料有（）、（）、橡胶圈等。答案：粘土球；水泥浆5.发生孔内事故处理时，应遵循“（）、（）”的原则，严禁蛮干。答案：安全第一；逐步处理6.根据岩石的可钻性分级，Ⅹ级至Ⅻ级岩石属于（）岩石，通常需采用（）钻进。答案：坚硬至极坚硬；金刚石7.在钻孔压水试验中，通常采用三级压力五个阶段的试验方法，三级压力的比值一般为（）。答案：1:1.5:2（或0.3MPa,0.6MPa,1.0MPa）8.大坝坝基防渗帷幕灌浆孔的终孔间距一般通过现场（）确定。答案：灌浆试验9.钻具组合中，钻杆与岩心管之间通常连接（）。答案：沉淀管接头10.在水工建筑物地下洞室围岩勘察中，常采用孔内（）测试来获取松动圈的厚度。答案：声波11.钻探现场常用的岩心钻机按回转机构可分为（）钻机和（）钻机两大类。答案：立轴式；动力头式12.钻孔终孔后，必须进行孔深校正，孔深误差超过（）时需进行平差。答案：2‰13.对于滑坡体勘察，采用双管单动取心钻进时，内管（），以保护岩心不被冲刷。答案：不转动14.泥浆泵的排量计算公式中，排量与缸套直径的平方、活塞行程及（）成正比。答案：冲次四、判断题（共15题，每题1分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.在砂卵石地层中进行大坝坝基勘察钻探时，为提高取心质量，应尽量采用清水作为冲洗液。（）答案：×2.岩石的硬度越高，其可钻性级别一定越高，钻进效率越低。（）答案：×3.孔内发生埋钻事故时，应首先尝试强力起拔钻具，若无效再采用套铣法。（）答案：×4.钻孔方位角发生偏斜时，可以通过在钻具上加接扶正器来完全纠正。（）答案：×5.对于大坝防渗墙的先导孔，采用跟管钻进获取的岩心其结构已受到扰动，不能用于原状土工试验。（）答案：√6.在完整坚硬的岩层中钻进，不需要使用泥浆护壁，可以使用清水作为冲洗液。（）答案：√7.钻孔压水试验的吕荣值越大，表示岩体的透水性越强。（）答案：√8.SM植物胶冲洗液适用于破碎地层和软弱夹层钻进，因为它具有良好的护壁性和取心性。（）答案：√9.在喀斯特发育区钻进时，发现孔内冲洗液突然全部漏失且钻具急剧下落，说明钻遇了较大的溶洞或暗河。（）答案：√10.金刚石钻头在钻进过程中发现“打滑”，说明钻头胎体硬度与所钻岩石性质不匹配，胎体过硬。（）答案：√11.水库大坝坝基所有勘探钻孔在完成地质任务后，都必须采用高标号水泥砂浆进行全孔封闭。（）答案：×12.采用双管钻具钻进时，冲洗液从内管与外管的间隙流至孔底，再从内管中返出。（）答案：×13.岩心RQD值计算时，需剔除由于机械破碎造成的岩心碎块。（）答案：√14.孔深误差的校正，通常以孔底实际深度为准，修改钻具记录。（）答案：×15.在大坝基坑开挖后的建基面勘察中，常采用浅孔水平钻探以查明坝基软弱结构面的分布。（）答案：√五、简答题（共6题，每题5分，共30分）1.简述水库大坝坝基勘探钻孔布置应遵循的基本原则。答案：（1）钻孔布置应能控制坝基地质结构及主要工程地质问题，如断层破碎带、软弱夹层、岩溶发育带等；（2）勘探线上钻孔间距应根据坝型、坝高及工程地质条件复杂程度确定，通常沿坝轴线及顺河向布置剖面；（3）对于重大工程地质问题地段，应加密钻孔或布置专门性钻孔；（4）孔深应穿透坝基主要持力层及相对隔水层，满足渗流稳定及变形分析要求；（5）钻孔布置应结合物探、原位测试及地下水位观测等综合布置，做到一孔多用。2.试述金刚石钻进中发生“打滑”现象的原因及处理措施。答案：原因：（1）钻头胎体硬度选择不当，胎体过硬，在坚硬岩层中金刚石不能自行出刃；（2）钻进参数不合理，钻压不足或转速过低；（3）岩石本身极其坚硬且研磨性弱，钻头无法磨损出刃；（4）冷却不良，钻头唇面被抛光。处理措施：（1）适当增加钻压，降低转速，强制金刚石压入岩石；（2）采用弱研磨性冲洗液或在孔底投入少量石英砂进行“磨刃”；（3）更换与岩性匹配的钻头（选择胎体较软的钻头）；（4）起钻对钻头进行酸蚀处理或人工修磨，促使金刚石出刃。3.在断层破碎带及软弱夹层中钻进，为保证岩心采取率应采取哪些技术措施？答案：（1）钻进方法选择：采用金刚石双管单动或三层岩心管钻进，防止冲洗液直接冲刷岩心；（2）冲洗液选择：采用无泵钻进、干钻，或使用优质护壁冲洗液（如SM植物胶泥浆）；（3）钻进参数控制：降低钻压和转速，严格控制回次进尺长度（一般不超过0.5~1.0m），缩短岩心在管内停留时间；（4）操作要求：钻进过程中保持均匀给进，严禁提动钻具；起钻前应进行干钻卡心，确保岩心牢固卡取；（5）跟管护壁：对极不稳定地层，采用跟管钻进以防止孔壁坍塌影响岩心质量。4.简述钻孔压水试验的步骤及吕荣值（Lu）的计算方法。答案：步骤：（1）洗孔：采用活塞抽水或压水冲洗，直至回水清澈无沉淀；（2）试段隔离：采用双栓塞或单栓塞将预定试段隔离；（3）压力阶段测试：按三级压力五个阶段（,,（4）数据处理：绘制压力与流量曲线（P-Q曲线），确定真实的透水率。计算方法：吕荣值是指每米试段在1MPa压力下的吸水量（L/min）。公式为：L其中：Q为最大压力阶段的稳定流量（L/min）；P为作用于试段的净水头压力（MPa）；L为试段长度（m）。5.钻探过程中发生孔内漏失（冲洗液不返水）时，常用的处理方法有哪些？答案：（1）轻度漏失：提高泥浆粘度，降低泥浆密度，或加入锯末、谷糠等惰性堵漏材料循环堵漏；（2）中度漏失：投入粘土球、水泥速凝浆液进行封堵，静置一段时间后再透孔钻进；（3）严重漏失（如溶洞、大裂隙）：采用级配良好的砾石、豆砂投入孔内架桥，再注入水泥浆或化学浆液封堵；或采用下套管隔离漏失层；（4）采用泡沫泥浆或空气潜孔锤钻进技术，避免使用液体冲洗液引发的漏失；（5）若漏失层为地下水通道，需评估其对大坝地基渗透稳定性的影响，必要时进行专门灌浆处理。6.简述大坝坝基钻孔终孔后进行封孔的施工工艺要求。答案：（1）清孔：封孔前必须彻底清除孔内岩粉、沉淀物，用清水或稀泥浆置换原孔内浓泥浆，直至孔底清洁；（2）材料配制：采用符合规范要求的水泥（如P.O42.5），按设计水灰比配制纯水泥浆，若孔内有承压水可加入速凝剂；（3）注浆方法：采用导管法或泵入法，将注浆管下至孔底（或待封段底部），自下而上注浆，严禁直接从孔口倒入；（4）分段封填：对于存在多个含水层或破碎带的钻孔，应进行分段隔离止水封填；（5）质量检查：注浆结束后，孔内浆液面若下降需进行补灌；封孔结束后7天，可选取部分钻孔进行压水试验检查封孔质量，要求透水率Lu六、综合应用与分析题（共3题，每题15分，共45分）1.计算分析题：钻孔偏斜率与岩心采取率计算背景：某水库大坝右岸坝肩拟布置混凝土双曲拱坝。为查明坝肩岩体完整性，布置了一孔深150m的垂直钻孔ZK-01。在钻进至孔深100m时，采用高精度测斜仪测得该孔深处的顶角为，方位角无偏移。已知该回次进尺长度为3.0m，提取岩心长度为2.4m，其中完整岩心段累计长度为1.8要求：（1）计算该钻孔在100m处的水平位移偏斜率，并判断是否满足规范要求（垂直钻孔孔深100m时顶角倾斜度不超过，允许水平位移偏斜率为2）。（5分）（2）计算该回次的岩心采取率及岩石质量指标（RQD），并简要评价该段岩体的完整性。（10分）答案及评分标准：（1）偏斜率计算：已知：钻孔深度L=100m水平位移X=taX≈水平位移偏斜率i=判断：规范要求水平位移偏斜率不超过2，实际偏斜率为4.37，且顶角超过规范允许的，故该钻孔在100m处不满足规范偏斜要求，需进行纠斜处理。（5分）（2）采取率与RQD计算：已知：回次进尺=3.0m，岩心总长=2.4岩心采取率=(岩石质量指标RQD=(评价：岩心采取率80%，满足断层破碎带及软弱夹层不低于75%的要求。RQD值为60%，根据《水利水电工程地质勘察规范》，RQD介于50%~75%之间，该段岩体属于“较差”至“中等”完整性，结合采取率数据，表明该段岩体裂隙较发育或存在一定程度的破碎，对拱坝坝肩抗滑稳定及变形不利，需进一步进行原位声波测试验证并建议进行固结灌浆处理。（10分）2.综合分析题：复杂地层钻探事故分析与处理背景：某水库大坝坝基深厚覆盖层钻探中，覆盖层上部为10m厚的粉细砂层，下部为30m厚的砂卵石层（局部含大漂石），基岩为岩溶发育的灰岩。钻探采用泥浆护壁回转钻进。当钻具钻进至孔深35m（砂卵石层底部）时，孔内泥浆突然全部漏失，孔口不返水。机长立即停止钻机回转，并试图强行提钻，此时孔内发生严重坍塌，钻具被卡死。要求：（1）分析孔内发生漏失及坍塌卡钻的地质及工程原因。（6分）（2）提出针对该卡钻事故的具体处理方案及步骤。（5分）（3）后续钻进恢复后，为防止类似漏失和坍塌事故再次发生，提出合理的钻探技术改进措施。（4分）答案及评分标准：（1）原因分析：地质原因：钻遇砂卵石层底部的灰岩岩溶接触带或大型溶洞，导致冲洗液顺通道大量漏失，泥浆护壁压力突然消失，上部松散的粉细砂层及砂卵石层失去支撑力，迅速发生孔壁失稳坍塌。工程原因：发现漏失后，操作人员未及时向孔内灌满泥浆维持孔壁静水压力；同时未采用正确的处理措施，直接强行提拉钻具，扰动孔壁不稳定岩块，导致掉块卡死钻具。（6分）（2）处理方案及步骤：①首先确保钻具不被完全压死，使用钻机油缸间歇性轻微提拉，避免死拉硬拽导致钻具断裂；②采用吊锤向下冲击钻具，震松被卡钻具周围的砂石；③若吊锤无法震松，采用反丝钻杆将孔内钻杆反卸至岩心管接头处；④下入套铣筒（或大一级口径的岩心管带钻头），对准岩心管周围进行套铣钻进，同时采用低密度、高粘度泥浆携带砂粒；⑤套铣至岩心管底部后，使用打捞丝锥或卡瓦打捞筒提取被卡钻具。（5分）（3）技术改进措施：①冲洗液改进：针对严重漏失地层，将普通泥浆更换为高粘度、低密度的泡沫