钻进参数用于香港复杂风化花岗岩地层的界面识别

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1、第25卷增1岩石力学与工程学报Vol.25Supp.12006年2月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringFeb.，2006钻进参数用于香港复杂风化花岗岩地层的界面识别11222谭卓英，蔡美峰，岳中琦，谭国焕，李焯芬(1.北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室，北京100083；2.香港大学土木工程系，香港)摘要：在采用仪器钻进系统对复杂风化花岗岩地层界面进行成功识别的基础上，在复杂风化花岗岩场址的勘探中进行进一步应用和检验。在该风化花岗岩地层中，强风化与中等风化花岗岩交错，地层特征相当复

2、杂。试验采用R–20液压回转式钻机，并安装数字式钻孔过程监测系统，在钻孔过程中对穿孔参数进行自动采集。对穿孔参数的定性和定量分析表明，在此地层中，有效轴压力、钻具转速、冲洗压力、钻头位移及穿孔速率等监测参数在界面处亦具有明显的涨落，说明这些参数与界面处岩石强度的变化具有很好的响应特征，能可靠地揭示复杂地层的变化。同时，采用变斜率法对地层中的主、次界面进行识别。t检验表明，仪器钻进系统对岩土界面识别的置信度为99%。关键词：岩土力学；仪器钻进系统；穿孔参数；复杂风化花岗岩；界面识别中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(200

3、6)增1–2939–07INTERFACEIDENTIFICATIONOFINTRICATEWEATHEREDGRANITEGROUNDINVESTIGATIONINHONGKONGUSINGDRILLINGPARAMETERS11222TANZhuoying，CAIMeifeng，YUEZhongqi，ThamLG，LeeCF(1.KeyLaboratoryofHigh-efficientMiningandSafetyofMetalMinesofMinistryofEducation，UniversityofScienceandTechnolog

4、yBeijing，Beijing100083，China；2.DepartmentofCivilEngineering，UniversityofHongKong，HongKong，China)Abstract：ThesuccessfulidentificationofinterfacesofsimpleweatheredgranitegroundinHongKonghasencourageditsfurtheruseofinstrumenteddrillingsystemasagroundinvestigationtoolinintricatewe

5、atheredgranitestrata.Inthistestedground，theboreholesrevealthattheweatheredgranitealternatelychangesbetweenmoderatelyandstrongly.AR–20rotary-hydraulicdrillrigisinstrumentedattheappropriatelocationswithadigitaldrillingprocessmonitoring(DPM)systemanddataacquisitioncanbeautomatica

6、llycarriedoutduringthedrillingprocess.Thequalitativeandquantitativeanalysesofpenetratingparametersindicatethateffectivethrustforce，rotaryspeed，flushingpressure，penetratingrateanddisplacementofthebitfluctuateatgroundinterfaces.Itshowsthattheparametersgetwellresponsewiththechang

7、eofrockstrengthattheinterfaces，whichcanrevealthechangeoftheintricategraniteformation.Besides，avariable-slopemethodhasbeenestablishedforidentificationofdominativeandsubsidiaryinterfacesinthegranitesite.Theresultfromttestshowsthattheconfidenceoftheinstrumenteddrillingsysteminide

8、ntificationofthegeotechnicalinterfacesis99%.收稿日期：2005–12–13；修