深埋砂层取原状样技术研究

针对砂（土）样易扰动的特点，研制了ＨＹＳ－１型单动回转压入式取砂器，并从钻取，退样，试样制作的全过程各工序对取样质量进行控制，解决了南水北调和三峡工程中深埋砂层取原状样的技术难题。     

钻探取样与平洞取样试验成果资料的差异分析—以山西省万家寨引黄工程总干线7^#洞出口段土洞段为例

目前，在工程实践中对原状土样的采取多通过开挖竖井及平洞的方法进行，但在埋深较大的情况下，由于开挖坚井及平洞较为困难，多采取钻探取样的方法。但对钻孔样与原状样试验结果的差异性研究目前还比较少，本文通过对引黄部干线7^#沿出口段土洞段钻探取样与平洞取样（原状样）土工试验成果资料的对比，并对各种物理力学指标存在的差异进行分析，从而提出钻探取样方法对土样的压密性与土体的密实性的关系，进一步提出钻探取样方法在工程实践中特定条件下的实用性。     

石家庄地区某场地不同取样方法获取土样的对比分析

采取原状土样是工程勘察中的重要环节,不同的取样方法对土样质量的影响不同。一般认为竖井中采取的大块土样,是真正的原状样,钻孔中使用取土器采取的原状样存在不同程度的扰动。在钻孔中采用不同的取样方法,土样受到的扰动程度也不一样。笔者通过对钻孔两种方法获取的土样与竖井土样试验数据的对比发现,钻孔取样对土样有明显的扰动和压密作用,造成了土的干密度增大、孔隙比减小、渗透系数降低、压缩模量增大。同时发现,钻孔快速冲入取样质量略好于上部击入取样质量。为保证工程安全,对常规钻孔取样试验成果的使用应当慎重,对重要工程宜采用探坑、竖井取样,或采用双筒薄壁取土技术。     

海底沉积地层保真取样钻具的设计及应用

钻探取样技术作为海洋地质调查和资源勘探的主要方法,在海洋探索领域占据着十分重要的地位。海底地层以松软沉积物为主,常规钻探回转取样的方法极易破坏样品原状性,且样品采取率低,难以满足科学研究的要求。研制了一种以泥浆泵压驱动的沉积物保真取样钻具,并结合绳索取心技术,实现海底沉积地层保真取样。试验证明,该海底沉积地层保真取样钻具取样成功率高、作业效率高,所采取样品原位性、原状性好,完全满足海洋地质和土工实验等对样品的严格要求。     

砂卵石层大口径空气潜孔锤钻进与取样技术

软基建坝必须对软基的结构、分层、物理力学性质、渗透性作全面分折研究。其中的砂卵石层取样,应力求保持样品不受扰动。常规法采用试坑、浅(竖)井取样,取样效果虽好,但受深度的限制。国外采用冻结法、化学灌浆法、钢板桩法钻取水下原状样,但耗资巨大,难以实施。研制一种新的钻进方法来提高砂卵石层取样的原状性是非常必要的。     

CBJ-10型冲击取样钻机的研制与应用

与常规的槽探和回转钻进相比,利用冲击钻探方法进行地质土壤取样具有取心效率高、取样质量高、对环境破坏小等优点。 为此研制了一种轻便型的冲击取样钻机。通过对冲击原理分析,钻具设计以及拔管器结构分析计算,经过多次设计验证,并在2次现场试用的基础上,进行了不断改进。实践证明该钻机取样效率高,土壤原状保持程度好,能满足高质量土壤取样施工的技术要求。     

浅析软煤及煤层气钻探取样工具的结构特征

提出了在我国开展软煤及煤层气钻探取样的必要性和对取样工具的特殊要求,在总结提高采取率和取样质量技术途径的基础上,论述并具体分析了用于软煤钻探和钻取含气样品的新型钻具结构,得出了取煤样钻具应具有单动、超前、隔水、避振、防脱功能和取气样钻具应在此基础上增加密封、冻结、集气功能的结论。研讨的钻具结构特征对于开展软煤及煤层气钻探取样的同行具有参考价值。     

原状土样质量的影响因素和质量保证措施

原状土样质量在工程勘察中是极为重要的。本文论述了原状土样质量的影响因素和保证原状土样质量的措施，包括合理选择取土器、取样方法、钻进方法、取样操作以及土样封装、保存和运输等问题。     

砂土卵石地层高频冲击直推半合管取样工艺应用研究

地层的取样质量决定了污染场地调查的准确性,获取无污染、无扰动、结构完整且取心率要达到一定要求的样品对于环境取样具有十分重要的意义。砂土卵石地层软硬交错、结构松散,造成取样率低、样品结构易破坏、钻进取样效率低等问题。本文采用高频冲击直推钻机,配合半合管取样钻具,以乌海市重点行业企业某化工园区的污染详查工作为例,介绍了高频冲击直推半合管取样工艺及其应用效果。该工艺在砂土卵石地层中岩心采取率达85%以上,样品原状性好,为后期该类地层的钻探取样提供了可靠的参考依据。     

HYS—1型原状取砂器的原理及其应用技术

主要叙述ＨＹＳ－１型原状取砂器的技术性能、基本结构工作原理有适用范围。同时介绍其在我国长江三峡及南水北调两大工程地基勘察中的应用技术     

国外地下水监测采样设备综述

国外地下水监测用采样设备大致分为4类：取样筒式采样器、惯性式采样器、气体驱动式采样器和潜水电泵式采样器。取样筒式采样器原理简单、制作方便、成本低,受监测井井径、采样深度影响较小;惯性式采样器外径小,可应用于小口径地下水监测井,采样深度可达到90 m;气体驱动式采样器结构较复杂,适用范围广,适用于大部分地下水监测井,采样效率较高。潜水电泵式采样器采样效率很高,适应井径较大。     

钻探工艺,取土方法与取土器结构对勘探质量和不扰动土样取土质量的影响

本文通过对比试验和生产实践的总结,分析了钻探工艺、取土方法和取土器结构对勘探质量和不扰动土样取土质量的影响,并提出了保证勘探、原状取土、标准贯入试验质量的一些具体设想和方法。     

气体推动式地下流体取样技术的室内验证

获取高质量的地下流体样品对于二氧化碳地质利用与封存(CCUS)场地的CO₂泄漏监测具有重要意义。基于气体推动原理的地下流体取样器具有取样精度高、地层扰动小、易与井下监测技术集成从而实现地下流体原位连续监测等多方面优势,已广泛应用于多个CCUS场地中。然而,在实际应用中取样器存在取样量不稳定、受地下水水位波动影响大等问题。为解决上述关键问题,作者研发并搭建一套模拟井筒内地下流体取样可视化实验装置,通过开展不同液面高度下地下流体的取样实验,探究气体推动式取样器的取样过程及取样机制。实验结果显示：气体推动式取样技术在取样过程对井筒内液体无干扰,证明具有被动取样的特点,对环境影响程度低。取样量大小主要取决于井筒内液面高度和储流容器大小,可通过液面高度及管路尺寸精确计算得出理论取样量。不同液面高度下实际取样量与理论计算量基本一致,其误差随液面高度的增加而降低,最大误差小于6.6%。取样时间与平均取样速率主要取决于注气压力,并与注气压力呈现幂函数关系,拟合相关系数大于99%。上述实验结果将有助于进一步理解气体推动式取样器的取样机理,对于取样器结构优化以及指导现场取样效果具有重...     

海洋冲击伸缩绳索取样器的研制与应用

海洋沉积物地层主要由淤泥、软土、半固结泥岩、砂岩等组成,沉积物地层钻探取样是海洋工程和地质调查的重要组成部分。常规回转取样器取样,极易破坏样品的原状而且取样率较低;静压取样器取样,在砂岩、半固结泥岩等较硬地层取样率较低。针对上述问题,研制了一种冲击伸缩绳索取样器,该取样器结合了静压取样器和锤击取样器的特点,实现对海底以沉积物为主地层的高保真取样。     

卵石推移质采样器试验研究

本文对我国的ＭＢ－２型和美国的ＴＲ－２型卵石推移质采样器的模型的水力特性和采样效率进行了对比试验研究。得到ＭＢ－２的水力效率为０．９１，ＴＲ－２的水力效率为１．０４；仪器置入水中后水流的紊动强度ＴＲ－２比ＭＢ－２大。ＴＲ－２的采校效率平均是ＭＢ－２的１．８４倍，ＴＲ－２的采样效率方差平均是ＭＢ－２的１．６７倍，即前者的采样效率比后者高，但其采样效率的稳定性比后者差。文中还给出了两种仪器的采样效率η     

TK-1型压入活塞式取样器运动阻力计算及海上取样试验

在海上采用压入活塞取样器取砂、土样在国内尚属首次。经过对取样器进行科学的模拟计算,获得了取样器运动阻力和压入地层所需的压力,试验表明,这些数据符合海上取样的实际情况。所设计的密封装置、翻板取样器及PC取样管等满足了海上取样要求。     

高质量连续取土技术研究

简要介绍了国内常规的取土技术。阐述了土样扰动对工程设计的经济性和合理性的影响,介绍了高质量连续性取土器的构成及其取样过程中的特点,即适用土层类型广可以获取粉细砂原状样。通过室内模拟试验,根据土体的变形、贯入力的变化以及孔隙水压力的比较分析进行研究,结果表明,连续性取土器能获取高质量的土样,效率较高,可以成为地层调查的重要工具。     

纳米微粒物质测量中动态累积法采样技术

采样技术是纳米级微粒物质地球化学测量方法的基础.有效的采样装置和合适的采样量是动态累积测量采样技术的两大关键.在已知隐伏矿区,利用合适的液态捕集剂进行了动态累积测量不同采样装置及抽气量效果对比试验,结果表明,手提式采样器装置系统效果明显优于大气采样器装置系统,每点采样量在9 L以上效果较好.试验表明所采物质不是真正的气体,而是纳米颗粒,需要较大压力才可以从土壤释放.     

海洋沉积地层多功能取样钻具研制

目前,海洋钻探取心主要采用提钻或绳索打捞的方式获取岩心。随着对取心质量和采取率要求越来越高,再加上海底沉积层变化多样,单一的取样器具已经不能满足当前的取样需要。为此,本文研制了一种海洋沉积地层多功能取样钻具,能够根据海底地层性质,开展低扰动、高品质的取样操作。通过海洋钻进取样试验表明,针对海底的淤泥、粘土及砂质地层,超前取样钻具、液压剪切取样钻具和半合管取样钻具能够有效获取海底的沉积层岩样,平均采取率为73.34%。研制的多功能取样钻具采用超前取样和液压压入取样技术,降低了对沉积物岩心的扰动,提升了岩心品质和采取率,为下一步的工程化应用奠定了基础。     

TGQ-30型轻便取样钻机及其在低山丘陵地区的应用

介绍了TGQ-30型取样钻机的结构设计、主要技术参数和特点;详细探讨了与该钻机配套的钻具及取样器;总结了该设备在我国南方低山丘陵地区应用取得的经验成果,提出使用过程中的注意事项。为该地区工作的进一步开展提供有益借鉴。