工程地質(zhì)鉆探野外作業(yè)試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分）1.工程地質(zhì)鉆探中，適用于軟土、松散砂層的鉆進(jìn)方法是（）。A.金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)B.螺旋鉆進(jìn)C.沖擊鉆進(jìn)D.振動(dòng)鉆進(jìn)2.巖芯采取率的計(jì)算公式為（）。A.（巖芯長度/鉆孔深度）×100%B.（巖芯長度/回次進(jìn)尺）×100%C.（回次進(jìn)尺/巖芯長度）×100%D.（鉆孔深度/巖芯長度）×100%3.鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，“孔口管”的主要作用是（）。A.防止孔口坍塌B.提高鉆進(jìn)效率C.測量孔深D.固定鉆機(jī)4.野外鉆探作業(yè)中，“回次進(jìn)尺”指的是（）。A.單根鉆桿的長度B.兩次提鉆之間的鉆進(jìn)進(jìn)尺C.鉆孔總深度D.巖芯管的有效長度5.以下哪種情況需要立即停鉆處理？（）A.鉆進(jìn)速度突然加快B.巖芯采取率85%C.泥漿比重1.1D.鉆機(jī)輕微振動(dòng)6.工程地質(zhì)鉆探中，“巖芯編錄”的核心內(nèi)容是（）。A.記錄鉆機(jī)型號(hào)B.描述巖芯的巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造C.測量鉆孔方位角D.統(tǒng)計(jì)鉆進(jìn)時(shí)間7.鉆孔彎曲的主要控制指標(biāo)是（）。A.孔深與孔徑比B.頂角和方位角偏差C.巖芯直徑D.泥漿粘度8.沖擊鉆進(jìn)適用于（）地層。A.淤泥質(zhì)土B.堅(jiān)硬基巖C.松散礫石D.粘性土9.野外鉆探中，“泥漿護(hù)壁”的主要原理是（）。A.增加孔內(nèi)壓力平衡地層壓力B.提高巖芯采取率C.降低鉆頭溫度D.減少鉆桿磨損10.鉆孔終孔后，“封孔”的主要目的是（）。A.防止地表水滲入影響地質(zhì)體B.便于后續(xù)測量C.固定孔口標(biāo)志D.回收鉆具二、多項(xiàng)選擇題（共5題，每題3分，共15分，多選、錯(cuò)選不得分，少選得1分）1.工程地質(zhì)鉆探中，影響鉆進(jìn)方法選擇的主要因素包括（）。A.地層巖性B.鉆孔深度C.工程目的D.鉆機(jī)類型2.巖芯采取率偏低的可能原因有（）。A.鉆進(jìn)速度過快B.巖芯管磨損C.地層破碎D.泥漿比重過高3.野外鉆探安全作業(yè)的基本要求包括（）。A.鉆機(jī)安裝牢固B.作業(yè)人員佩戴安全帽C.孔口設(shè)置防護(hù)欄D.夜間作業(yè)無照明4.鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮的參數(shù)有（）。A.孔徑分級(jí)B.套管下入深度C.終孔直徑D.鉆桿長度5.巖芯編錄的主要內(nèi)容包括（）。A.巖芯編號(hào)B.巖性描述C.結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀D.鉆進(jìn)時(shí)間記錄三、填空題（共10空，每空2分，共20分）1.工程地質(zhì)鉆探的核心目的是通過獲?。ǎ?，分析地層巖性、結(jié)構(gòu)及工程性質(zhì)。2.巖芯采取率一般要求完整巖層不低于（）%，破碎巖層不低于（）%。3.泥漿的主要成分包括（）、（）和添加劑（如分散劑、增粘劑）。4.鉆孔彎曲的主要測量參數(shù)是（）和（）。5.鉆進(jìn)過程中，“卡鉆”事故的常見原因是（）或（）。6.野外鉆探記錄需包含（）、（）、巖芯特征及鉆進(jìn)參數(shù)等內(nèi)容。四、簡答題（共5題，每題7分，共35分）1.簡述巖芯采取率的意義及提高措施。2.鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要步驟包括哪些？3.泥漿護(hù)壁在鉆探中的作用有哪些？需控制哪些關(guān)鍵性能指標(biāo)？4.野外巖芯編錄的具體內(nèi)容和要求是什么？5.鉆孔彎曲的危害及預(yù)防措施有哪些？五、應(yīng)用題（共4題，共50分）1.巖芯采取率計(jì)算（10分）某回次鉆進(jìn)中，回次進(jìn)尺0.8m，取出巖芯后測量巖芯總長度為0.65m（其中完整巖芯0.5m，破碎巖芯0.15m）。計(jì)算該回次的巖芯采取率，并判斷是否滿足《建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T872012）中對(duì)一般粘性土的要求（≥70%）。2.鉆孔彎曲度計(jì)算（12分）某鉆孔設(shè)計(jì)為垂直孔（頂角0°），在孔深50m時(shí)測量頂角為1.5°，孔深100m時(shí)測量頂角為3.0°。計(jì)算該鉆孔在50100m段的頂角彎曲度（單位：°/m），并判斷是否符合《巖土工程勘察規(guī)范》（GB500212001）中“垂直孔頂角每100m偏差≤2°”的要求。3.鉆進(jìn)參數(shù)優(yōu)化分析（14分）某工地鉆探揭露地層為：03m雜填土，38m淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，815m強(qiáng)風(fēng)化砂巖，15m以下中風(fēng)化砂巖?，F(xiàn)有XY1型鉆機(jī)（最大鉆深100m，轉(zhuǎn)速0500r/min，鉆壓015kN），需完成18m深度鉆孔。請(qǐng)針對(duì)各層地層特點(diǎn)，選擇合理的鉆進(jìn)方法、鉆頭類型及主要鉆進(jìn)參數(shù)（轉(zhuǎn)速、鉆壓、泵量），并說明依據(jù)。4.鉆探事故處理（14分）鉆進(jìn)至孔深12m時(shí)，鉆具突然無法提升，且泵壓升高、返水減少?，F(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)無明顯塌孔跡象，鉆桿未斷裂。分析可能的事故類型及原因，并提出處理方案。工程地質(zhì)鉆探野外作業(yè)試題答案一、單項(xiàng)選擇題1.B（螺旋鉆進(jìn)適用于軟土、松散砂層，通過螺旋葉片將土帶出孔外）2.B（巖芯采取率=巖芯長度/回次進(jìn)尺×100%，反映巖芯完整性）3.A（孔口管用于固定孔口、防止坍塌，尤其在松散地層）4.B（回次進(jìn)尺指兩次提鉆之間的鉆進(jìn)進(jìn)尺，是計(jì)算采取率的基礎(chǔ)）5.A（鉆進(jìn)速度突然加快可能是孔內(nèi)坍塌或漏失，需停鉆檢查）6.B（巖芯編錄核心是描述巖性、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，為地質(zhì)分析提供依據(jù)）7.B（鉆孔彎曲控制頂角和方位角偏差，影響地質(zhì)資料準(zhǔn)確性）8.C（沖擊鉆進(jìn)通過重錘沖擊破碎地層，適用于松散礫石、碎石土）9.A（泥漿護(hù)壁通過孔內(nèi)液柱壓力平衡地層壓力，防止孔壁坍塌）10.A（封孔防止地表水滲入，避免污染或破壞地質(zhì)體原始狀態(tài)）二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD（地層巖性決定鉆進(jìn)方法適用性，鉆孔深度影響設(shè)備選型，工程目的（如取芯/取樣）決定工藝，鉆機(jī)類型限制方法選擇）2.ABC（鉆進(jìn)速度過快導(dǎo)致巖芯破碎，巖芯管磨損無法有效卡取巖芯，地層破碎本身難取芯；泥漿比重過高可能堵塞巖芯管，但非主要原因）3.ABC（夜間作業(yè)需照明，D錯(cuò)誤）4.ABC（鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括孔徑分級(jí)、套管深度、終孔直徑；鉆桿長度由孔深決定，非設(shè)計(jì)參數(shù)）5.ABC（巖芯編錄需編號(hào)、描述巖性及結(jié)構(gòu)面，鉆進(jìn)時(shí)間記錄屬鉆探日志內(nèi)容）三、填空題1.巖芯（或巖樣）2.90；70（依據(jù)JGJ/T872012，完整巖層≥90%，破碎巖層≥70%）3.膨潤土；水（泥漿由膨潤土、水及添加劑混合而成）4.頂角；方位角（頂角為鉆孔與垂線夾角，方位角為鉆孔方位與正北夾角）5.孔壁坍塌；巖芯堵塞（卡鉆多因孔壁掉塊或巖芯未及時(shí)取出堵塞巖芯管）6.孔深；回次進(jìn)尺（鉆探記錄需連續(xù)記錄孔深、進(jìn)尺、巖芯特征等）四、簡答題1.意義：巖芯采取率反映巖芯完整性，是評(píng)價(jià)地層巖性、結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度及工程性質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)；低采取率可能導(dǎo)致地質(zhì)信息失真。提高措施：①選擇合適的巖芯管（如雙管單動(dòng)巖芯管）；②控制鉆進(jìn)速度（軟巖慢、硬巖快）；③優(yōu)化泥漿性能（防止巖芯沖蝕）；④及時(shí)提鉆（避免巖芯重復(fù)破碎）。2.步驟：①根據(jù)工程目的確定終孔直徑（如取芯孔一般≥75mm）；②分析地層條件（松散層需下套管）；③確定孔徑分級(jí)（如開孔Φ130mm，遇松散層下Φ127mm套管，換Φ91mm鉆頭鉆進(jìn)基巖）；④設(shè)計(jì)套管下入深度（覆蓋易塌地層）；⑤校核終孔深度是否滿足要求。3.作用：①護(hù)壁（平衡地層壓力，防止坍塌）；②攜巖（將巖屑帶出孔外）；③冷卻潤滑鉆頭；④堵漏（填充裂隙，減少漏失）。關(guān)鍵指標(biāo)：①比重（1.051.20，松散層取高值）；②粘度（1825s，粘度過低攜巖差，過高泵壓大）；③失水量（≤15mL/30min，防止孔壁泥皮過厚）；④含砂量（≤4%，高含砂量磨損鉆具）。4.內(nèi)容：①巖芯編號(hào)（按回次、順序編號(hào)）；②巖性描述（顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造）；③結(jié)構(gòu)面記錄（節(jié)理、裂隙的產(chǎn)狀、密度、充填物）；④巖芯采取率計(jì)算；⑤特殊現(xiàn)象（如溶蝕、斷層）。要求：①及時(shí)編錄（提鉆后立即進(jìn)行）；②描述準(zhǔn)確（使用地質(zhì)術(shù)語）；③記錄連續(xù)（無遺漏）；④附巖芯牌（標(biāo)注孔號(hào)、回次、孔深）。5.危害：①導(dǎo)致地質(zhì)資料失真（層位劃分錯(cuò)誤）；②影響后續(xù)測試（如原位測試位置偏差）；③增加鉆具磨損（鉆桿與孔壁摩擦）；④可能引發(fā)卡鉆、斷鉆事故。預(yù)防措施：①選擇剛性鉆具（如使用厚壁鉆桿）；②控制鉆壓（軟巖小鉆壓，硬巖適當(dāng)加大）；③調(diào)整轉(zhuǎn)速（避免高速導(dǎo)致擺動(dòng)）；④定期測斜（每50m測一次頂角、方位角）；⑤松散層下套管（減少孔壁不穩(wěn)定引起的偏斜）。五、應(yīng)用題1.巖芯采取率計(jì)算采取率=（巖芯長度/回次進(jìn)尺）×100%=（0.65/0.8）×100%=81.25%。根據(jù)JGJ/T872012，一般粘性土采取率要求≥70%，81.25%滿足要求。（10分）2.鉆孔彎曲度計(jì)算頂角彎曲度=（終孔頂角起始頂角）/（終孔深度起始深度）=（3.0°1.5°）/（100m50m）=1.5°/50m=0.03°/m。規(guī)范要求垂直孔頂角每100m偏差≤2°，該段50m偏差1.5°，換算100m偏差3.0°，超過規(guī)范要求（需說明換算邏輯）。（12分）3.鉆進(jìn)參數(shù)優(yōu)化分析03m雜填土：松散、含碎石，采用螺旋鉆進(jìn)（或短巖芯管回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)）；鉆頭選用合金刮刀鉆頭（適應(yīng)松散層）；參數(shù)：低轉(zhuǎn)速（100200r/min）、小鉆壓（35kN）、大泵量（200300L/min，防止巖屑堵塞）。依據(jù)：雜填土松散易塌，需快速通過，避免孔壁失穩(wěn)。38m淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土：軟塑流塑，采用雙管單動(dòng)巖芯管回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；鉆頭選用合金取芯鉆頭（帶內(nèi)管保護(hù)巖芯）；參數(shù)：中低轉(zhuǎn)速（150300r/min）、中等鉆壓（58kN）、中等泵量（150200L/min，防止沖蝕巖芯）。依據(jù)：軟土易擾動(dòng)，雙管單動(dòng)可減少巖芯磨損，保持原狀結(jié)構(gòu)。815m強(qiáng)風(fēng)化砂巖：較破碎，采用金剛石單動(dòng)雙管鉆進(jìn)；鉆頭選用金剛石取芯鉆頭（適應(yīng)破碎基巖）；參數(shù)：中高轉(zhuǎn)速（300400r/min）、較高鉆壓（812kN）、小泵量（100150L/min，減少巖芯沖蝕）。依據(jù)：強(qiáng)風(fēng)化巖破碎，金剛石鉆頭耐磨性好，雙管保護(hù)巖芯。15m以下中風(fēng)化砂巖：完整堅(jiān)硬，采用金剛石雙管鉆進(jìn)；鉆頭選用金剛石孕鑲鉆頭（適應(yīng)硬巖）；參數(shù)：高轉(zhuǎn)速（400500r/min）、高鉆壓（1015kN）、小泵量（80120L/min，冷卻鉆頭）。依據(jù)：硬巖需高轉(zhuǎn)速和鉆壓提高效率，金剛石鉆頭適合硬巖