数字测井在工程勘察中的应用

数字测井在工程勘察中的应用
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数字测井在工程勘察中的应用
杨 秋 访
（广东省地质物探工程勘察院，广州花都 510800）
文 摘 本文介绍了数字测井在工程勘察中应用的意义，数字测井的基本配置及各探管
解决的地质问题，结合在广州市地铁二号线工程勘察中的应用实例，介绍了数字测井的部分
成果。

关键词 数字测井 勘察 探管 声波 电阻率
一、 概述
随着国家经济建设蓬勃发展，重大建筑物不断涌现，对工程勘察
要求必将越来越高，如广州市地铁工程勘察中，不仅要求了解场地岩
土工程性质，而且还要求提供岩石的声学力学参数和电参数等。

目前
岩土工程勘察中普遍存在勘察手段过于单一的问题，很少配合物探方
法。

而数字测井作为一种物探方法其特点是数字化程度高，由电子计
算机自动控制，能对井壁实施连续性测量，取得丰富的信息，能较精
确反映井壁地质剖面，提高勘察精度，而且通过各种方法计算，可求
取工程勘察中所需参数。

只要方法适当，选择探管有针对性，就能取
得良好效果，可解决岩土工程勘察中的不少问题，不失为一种好的勘
探方法。

二、 数字测井系统构成
数字测井一般由井下探管、提升设备（绞车）、综合面板接口、计
算机、输出设备等五部分构成。

探 管
绞 车综 合 接 口计 算 机
绘 图 仪
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三、可选探管系列及解决的主要地质问题
根据研究对象以及要解决的地质问题可选择不同的探管，一般数字测井的基本配置、各种探管的观测参数及解决的主要地质问题均大同小异，现以重庆地质仪器厂研制的JBS-1数字测井站为例说明如下，
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四、工程应用实例
声波测井、视电阻率测井在工程勘察中应用较多，仅以这两种方法为例进行说明：
（一）、井孔地质剖面划分
1、岩石风化带划分
利用不同岩石风化带传播速度明显不同，速度变化不同的特征划分岩石风化带。

如强风化带岩石平均速度低且变化大，曲线跳跃剧烈，微风化带平均速度大，曲线平缓，而中风化带介于两者之间。

2、孔内地质构造划分
复杂地层特别是岩溶强烈发育或断层破碎带，由于岩芯破碎造成取芯率很低，仅靠地质编绿人员和钻机机长已难以准确记录不同岩性地层及裂隙的准确位置，而结合数字测井会提高勘察精度，起到预想不到的效果。

图1、2分别为灰岩地区岩溶和花岗岩地区断裂破碎带上的测井预处理曲线。

从图中可知构造部位的异常特征非常明显，尤其是在断裂带上曲线锯齿状跳跃，地层参数：如基岩面、裂隙带、溶洞顶底板等一目了然。

图中还可知测井探测的溶洞比钻探揭露的溶洞要大，这主
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要因为钻孔仅为一个点，而测井则能探测到孔旁的地质构造。

3、用声波测井和视电阻率测井测试岩土层波速和电阻率，求取岩土层声学力学参数和电参数
岩体的声学参数（主要是纵波速度V P）是岩体进行工程地质分类，评价岩体质量，了解洞室及巷道围岩稳定性的重要依据，岩体的弹性模量、泊松比、抗压强度等力学参数是有关工程进行围岩稳定性评价以及工程设计和施工极为重要的基本参数。

而通过测定岩体的声学参数就可计算出上述力学参数。

岩土层的电阻率是设计各种电气设备接地时必须提供的电参数，同时又可为划分岩性提供参考。

广州市地铁工程为遂道建设工程，同时又有较多的电气设备需要解决接地，因此，必须提供岩土层的声学力学参数和电参数。

勘察期间参数测试时使用重庆地质仪器厂研制的JBS-1数字测井站，选择的探管为S521声波探管、JD2长电极系探管、X411三侧向（聚焦）探管。

电参数测试时根据地层岩性选择不同的探管工作，低阻区选电极系探管效果较好，高阻区选X411三侧向（聚焦）探管效果较好。

附表1、附表2为广州市地铁2号线首期工程××站岩土详细勘察阶段电参数和声波力学参数经统计整理的结果表。

参考文献1. 周天福主编. <<工程物探>> . 天津河海大学. 中国水利水电出版社. 1997.10
2.黄智辉. <<测井资料数字处理基础>>.重庆地质仪器厂中国地质大学. 1998
3.<<岩土工程手册>>编写委员会. <<岩土工程手册>>. 中国建筑工业出版社
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附表1 广州市地下铁道二号线首期工程××站详细勘察阶段
钻孔电测井岩、土层电阻率成果表
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附表2 广州市地下铁道二号线首期工程××站详细岩土工程勘察阶段
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