黨靜
摘要:傳統(tǒng)物探方法在復雜埋深、長大隧道的地質(zhì)勘察中存在深部信號弱、分辨困難的問題,鑒于此,綜合測井技術在該類隧道的工程地質(zhì)勘察中得到廣泛應用。本文對國內(nèi)常用的測井技術進行了方法原理介紹,并依托式廣客運專線瀏陽河隧道勘察項目,分析了各測井物理參數(shù)曲線形態(tài)上呈現(xiàn)異常變化特性,推測了巖石破碎帶等不良地質(zhì)體的位置、規(guī)模及類型,并據(jù)此獲取了隧道圍巖等級,對鉆探資料進行了補充和驗證,為隧道設計、施工提供了可靠依據(jù)。
關鍵詞:隧道 砂巖 綜合測井
在水文地質(zhì)勘探工作中,除了進行必需的水文地質(zhì)調(diào)查、觀測、試驗之外,還要進行水文測井。水文測井就是采用測井方法來解決鉆孔孔內(nèi)地下水文問題,劃分地下含水層層位、厚度、含水性及分布情況;水文測井具有投入設備簡便、時間短、人力少和成本低等優(yōu)點?,F(xiàn)實工作中進行井液電阻率測量的儀器是井溫井液電阻儀,依據(jù)《煤炭地球物理測井規(guī)范》要求每年必須對其使用儀器進行刻度和標定,在刻度井溫井液儀時發(fā)現(xiàn),同一種液體(如水)在不同溫度條件下測出的電阻率值不同,阻值隨溫度增高而降低,這是因溫度升高,液體內(nèi)分子或離子運動加快,而液體導電性能取決于其內(nèi)的陰陽離子濃度和運動速度,在陰陽離子濃度相同情況下離子運動速度愈快導電性愈好。圖1、圖2、圖3分別為0.02%濃度的鹽水在3個不同溫度段實測的電阻率曲線圖。表1為實測數(shù)據(jù)。
地球貯藏著無窮無盡的熱能。地層中地熱隨深度分布狀態(tài)大致可分為:變溫帶、恒溫帶、增溫帶。變溫帶的厚度從十幾米到幾十米,后進入恒溫帶,過后為增溫帶,即隨深度增加而溫度增高,此增溫規(guī)律可用地溫梯度或地下增溫率來表示,地溫梯度即地層每深100m所增加的溫度,單位是℃/100m。筆者對寧、陜、蒙各煤田地質(zhì)勘探區(qū)或井田、礦區(qū)地溫梯度收集如表2。
從收集的地溫資料獲知,鄂爾多斯盆地變溫帶的厚度在0-29.7m,恒溫帶在30.2-40.5m之間,恒溫帶溫度在13.8-15.3℃之間,42m以下為增溫帶,平均地溫梯度在2.39-3.07℃/100m之間,深度愈深地溫梯度愈大。由地溫梯度計算結合實測地溫資料統(tǒng)計后得出地下溫度如表3。
前面提到溫度對液體(水)導電性的影響,溫度愈高液體(水)導電性愈好,即電阻率值愈低,同一濃度的液體(水)電阻率值在15℃與47℃測量結果相差近一半。從表3可知600m以下地下溫度最高可達34.98℃。鑒于溫度對液體(水)電阻率大小的直接影響,結合礦化度隨深度的增大,間接影響液體(水)的電阻率值,估在對600m以下巖層中進行擴散法測井存在井液電阻率反映不明顯(實際工作更是如此),解釋劃分含水層段不顯著,較難確定其滲透速度及補給關系,必須進行水文測井時,應采用其它水文測井方法:如流量測井、光電測井、放射性同位素測井。
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