修正Hoek-Brown强度准则在钻孔稳定性分析中的应用

钻孔稳定性分析是深部钻探工程的重要科学问题之一,选择合理的强度准则有助于提高钻孔稳定性预测的准确性,可有效地减少钻孔崩落事件的发生。由于广泛使用的Hoek-Brown准则忽略了中间主应力的影响,应用时无法充分发挥岩石强度潜能。引入一种有效克服诸多经典强度准则的奇异性与非外凸性缺陷的修正Hoek-Brown强度准则,将其应用于水平、垂直和倾斜钻孔稳定性分析中的最小泥浆压力计算,同时与Mohr-Coulomb、Drucker-Prager、Hoek-Brown、3D Hoek-Brown、Mogi-Coulomb和修正Lade准则等经典强度准则预测值进行对比。研究结果表明,修正Hoek-Brown准则与修正Lade、Mogi-Coulomb和3DHoek-Brown准则的预测结果相近,且修正Hoek-Brown预测值与实际工程所用泥浆的相对误差分别为2.1%和0.76%,证明修正Hoek-Brown准则应用于钻孔稳定性分析的适用性与准确性;最小泥浆压力随钻孔深度增加呈线性递增,且受钻孔方位角和倾斜角的影响;Mohr-Coulomb与Hoek-Brown准则所预测的最小泥浆压力值最大,增加了实际工程泥浆的用量,Drucker-Prager准则所预测的最小泥浆压力最小,但给出的预测结果偏于危险,易发生钻孔失稳;基于修正Hoek-Brown准则可得到理论上最佳的钻孔位置(即所需最小泥浆压力值达到最小),为钻井工程师进行钻孔位置优化提供有益参考。     

CASIOfx-4500PA型计算器在矿床地质勘查中的应用

CASIOfx-4500PA型计算器为可编程、大容量的科学计算器。通过对地质计算中面积计算、槽坑钻样品厚度计算、钻孔弯曲度修正值计算的原理阐述，简化了计算程序，提高了计算效率。     

钻孔偏心—套芯法地应力测量中的一个不可忽视的问题

通过有限元法计算，得出偏心钻孔在围压作用下的应力分布，讨论了由于“偏心”导致率定的换算公式失准，表明小孔孔壁应变和位移随“偏心”增大而显改变。利用保角变换以实例对压磁法偏心钻孔的地应力测量数据进行了修正，对比同一钻孔相近深度上基本不偏心的测量结果，表明修正后二着相当吻合。     

PC-1500计算机在HF玻璃管测斜计算上的应用

HF玻璃管蚀痕法求钻孔顶角的计算公式为：θ''=arctgH/D式中：θ''——计算顶角（度）；H——蚀痕高低差（毫米）；D——玻璃管内径（毫米）。由于存在毛细管作用的影响，计算顶角比实际顶角小，故还须用下式把计算项角θ''加以修正。θ=θ''+Ε式中：θ——钻孔实际顶角；Ε——毛细管修正角。在野外实际工作中，往往是先度量出玻璃管HF蚀痕的高低差和玻璃管内径，然后查阅有关的计算手册或数表，再进行修正值的计算，最后得出测斜的钻     

多道脉冲幅度分析器死时间问题探讨

核分析能谱测量要用多道脉冲幅度分析器,这种分析器进行模数转换时需要一定的时间,使分析器产生漏计数。因而在相同测量时间内,对放射性强弱不同的样品进行测量时,漏计情况不同,造成相对测量条件不同,给测量分析带来误差。因此,为克保相对测量完全一致,测量结果更加可靠,必须对死时间对死时间进行修正。     

含复杂倒转的地层层序统一修正与连接方法

在三维地质模型构建过程中,由于复杂地质构造运动形成的地层倒转、褶皱、节理等现象,传统的地层连接方法对相邻钻孔的地层对应考虑不足,从而导致三维模型地层连接不合理.针对该问题,提出一种含复杂倒转的地层层序统一修正与连接方法,引入逻辑钻孔递归统一地层层序思想,通过地层底板高程插值依据倒转地层的判别规则计算零厚度层的插入位置,统一钻孔的地层序列及修正标准地层层序,对钻孔中倒转、缺失、重复问题进行建模前的处理.通过讨论地层缺失、倒转、重复等复杂地层构造情况和实验验证,研究结果表明该方法能够充分解决零厚度层插入位置的二义性和倒转地层判定的二义性问题.该算法能够有效解决复杂地层倒转现象,为三维地质建模中地层连接提供依据.     

基于侧压力系数的岩爆区初始地应力场二次反演分析

为准确获得桑珠岭隧址区初始地应力场分布规律,提出在岩爆区初始地应力场的二次反演方法。采用最小二乘法寻优准则对隧址区初始地应力场进行多元线性回归分析,利用叠加原理得到在一次反演下的初始地应力场;采用表面应力解除法测量隧道开挖后的洞壁二次应力,记录发生岩爆的部位并据此判断侧压力系数的大小,与在一次反演下相应位置的侧压力系数进行对比,如果两者都大于或者等于或者小于1,则以在一次反演下计算得到的侧压力系数为基准,以其大小不变作为约束条件对初始地应力进行修正,当采用修正后的初始地应力作为应力边界条件,计算得到隧道开挖后的洞壁二次应力与实测洞壁二次应力最接近时,以此时修正后的初始地应力和原位地应力进行回归得到在二次反演下的地应力场。结果表明：当测量原位地应力的钻孔较少且计算区域较大时,一次反演回归得到离钻孔较远位置的应力计算值与实测值存在一定的误差;二次反演在原位地应力的基础上增加实测洞壁二次应力进行修正,得到离钻孔较远位置的应力计算值与实测值吻合更好,所提出的二次反演方法可为类似工程的研究提供参考。     

钻孔弯曲计算诺模图

地质剖面图上的钻孔弯曲线,通常是根据测定的方位、倾角和测斜深度用图解法绘制.其缺点是作图精度不高,工效又低,同时经常要用橡皮擦拭,影响图面清洁美观.为此,我们曾采用计算法展点作图,但计算较费时,又难以掌握,并常发生差错.最近,我们编制了"钻孔弯曲计算诺模图"(见插页),可直接查取钻孔任一线段在勘探线上的投影距b和投影于垂直线上的投影距c及深度修正值△L等(图1).此法作图方便,精度较高,试用效果较好.     

钻孔灌注桩孔底测量基准面及其泥浆性能指标的探讨

据多年施工实践和钻孔灌注桩的施工工艺特点，结合理论计算、对比分析，提出了对当前施工现场监测中争议较多、认识不统一的锥形桩底沉渣测量基准面的合理界定。对泥浆性能某些指标值的作用、修正值与监控原则进行了探讨。     

岩土热物性测试线热源计算误差分析

在垂直地埋管现场热物性测试中,计算岩土体综合热物性参数时一般采用线热源的简化解析式,求解综合热导率和钻孔热阻。这种方法在各种测试条件下会产生不同程度的误差。通过传热数值计算方法,研究了循环介质流量、加载功率、两次测试的间隔时间、测试设备性能、测试孔深度、回填材料热导率、岩土体中水渗流情况、地温梯度对综合热导率和钻孔热阻误差的影响。以传热数值计算结果为基础,提出了降低线热源计算误差的方法:根据测试条件选择相对合理的测试参数;对系统误差采用模型经验修正法予以消除,或改用完善的数值计算方法求解。     

钻孔扩底灌注桩的设计与检测

结合钻孔扩底灌注桩在某高层建筑物基础中的成功应用,对钻孔扩底灌注桩的成桩原理进行了有关的阐述,认为扩底钻头的扩张角α≤25°为宜,且扩底高度范围内岩石层的饱和单轴抗压强度标准值一般不大于6MPa;同时在单桩竖向承载力的设计计算时,要求对桩身侧阻力与桩底端阻力进行相应修正。为确保钻孔扩底灌注桩桩端扩大头的施工质量,根据其自身特点,提出采用传统的钻孔取芯法进行检测,并针对工程应用情况进行了定性评价。     

关于上海勘察规范中钻孔降水头注水试验计算公式几点讨论

本文分析了钻孔降水头试验的渗透系数计算公式,并与上海勘察规范的渗透系数计算公式进行对比,发现上海规范公式未能反映渗水段的各种边界条件、套管内径与渗水段直径差异、土层各向异性。在粉土或砂土层做注水试验、且套管隔水设置在上覆粘性土层中或者在夹粉土较多粘性土层做注水试验,采用上海规范公式计算得到的渗透系数将偏小。采用钻孔+隔水带注水试验方法时,采用上海规范公式计算得到的渗透系数将偏大。综合分析结果,建议对上海规范公式进行适当修正。     

钻孔扩底灌注桩工程应用实例

宁波广济街３号楼高层建筑桩基础采用钻孔扩底灌注桩，以消除孔底孔底沉渣，扩大桩端支承面积，从而提高桩的承载力，降低工程造价。通过工程应用与测试，提出桩承载力计算值的修正及工程施工质监中注意的问题。     

滑坡钻孔倾斜量测及数据处理

在简述钻孔测斜仪的测试原理、测斜管的埋设及钻孔倾斜量测方法的基础上，提出了钻孔倾斜量测数据评价、处理方法及量测深度修正的计算公式。对岩土工程深部位移监测和工程滑坡优化治理方案具有指导意义。     

钻孔涌、漏失水测量的简易方法

文章针对野外地质岩心钻探,提出钻孔涌、漏失水测量的两种简易方法,通过测定一定时间内泥浆池中冲洗液量的增减来计算钻孔的涌、漏失水量.两种方法不仅简单易行,而且测量的数据准确,在实践中取得良好效果.     

祁连山冻土区天然气水合物层位测井物性分析

笔者旨在总结出一套适用于祁连山冻土区地层孔隙度和天然气水合物含量的计算方法。利用2个钻孔的岩芯实验室测试数据,采用多元线性回归方法,得到了适合本地区的孔隙度计算公式。通过参考国内外相关资料,采用修正的阿尔奇公式计算水合物含量,并求得了有测井数据的5个钻孔水合物异常层位的含量值。研究结果表明,三元回归的孔隙度公式比单变量回归的效果好,计算值与岩芯测试数据回归精度达到85％;计算的水合物含量值范围为11．47％～81．61％。本次研究成果对未来该地区的天然气水合物测井评价具有一定的参考价值。     

半周期自修正防弯钻具（XBZX）的研制与应用

针对深孔钻探中钻孔弯曲问题,研制了半周期自修正防弯钻具（XBZX）。该钻具采用杠杆工作原理,结构简单。经过多个钻孔应用实践证明,使用该钻具能有效降低钻孔弯曲,并且在许多造斜地层的钻孔施工中取得了良好效果。     

石油孔固井水泥环属性参数研究与伽马复测系数修正方法

石油孔老井伽马复测是利用油田作业队在对措施井维修(检泵)取出抽油杆时,利用FD-3019探管进行放射性测量的一种经济实用的方法.进行老井复测时,由于石油钻孔中的固井水泥环对伽马测井结果影响较大,目前伽马测井规范仅有铁水系数修正,而没有水泥环吸收衰减的修正,须经过水泥环属性参数修正,才能正确利用伽马复测资料进行钻孔放射性...     

煤矿井下近水平随钻测量定向钻孔轨迹设计与计算方法

以定向钻进基础理论为依据,结合煤矿井下近水平随钻测量定向钻进技术特点,研究煤矿井下定向钻孔轨迹设计内容、计算方法及设计流程。通过定义钻孔轨迹基本参数,建立钻孔设计坐标系以及规定钻孔轨迹图形表示方法,形成一套包括钻孔轨迹平面设计、剖面设计及轨迹参数校核等关键环节的钻孔轨迹设计和计算方法。实践证明,该设计和计算方法满足了定向钻孔设计的精度要求,为定向钻孔施工起到了良好的指导作用。      

射电定位法在煤矿老空水探测中的应用

射电辐射探测地下水是新的方法,而利用单台射电辐射计对煤矿老空水进行探测并确定其位置是生产实践中更新的技术。使用单台矿用射电水探测仪,用射电定位法在井下对煤矿老空水进行探测定位,通过数据处理、射电折射修正,成功实现了煤矿老空水位置的准确定位。经徐州三河尖煤矿钻孔验证,射电折射修正后的射电定位数据与实际钻孔数据相比,钻孔深度误差约为1 m,钻孔角度误差约为1.1°,与煤矿井下探测老空水位置的其他方法比较,上述2个误差最小。