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1. 前言
一. 实习概述
1.实习任务依据：激发波在不同地层介质中的传播速度不同，从而划分地层和岩层;
2.实习内容：单边排列激发的平面波速实验法;孔中波速测试，地面波速测试，陆地声纳法探测基岩深度;根据触探试验划分地层和基岩面;认识多功能钻机的操作过程，岩心编录;望峰岗煤矿现场参观认识煤矿建设及生产过程。
3. 实习老师：王兴阵..蔡劲松..
4.实习地点：资环系办公楼东南角及望峰岗煤矿
5.实习安排：11月15日：钻机操作认识实习，岩心编录及保存
11月16日：平面波速试验及静力触探试验
11月17日：望峰岗煤矿实习
11月18日：静力触探试验及电法测井及三维电测深
11月19日：王兴阵老师介绍实习报告的具体写法
6.实习要求：(1)实习中主动动手去做，去思考并遵守纪律(2)文字简练，图表清晰，结论正确，建议合理。
二. XY―1型多功能钻机
主要设备：钻机钻进深度100米;泵量95Lmin;平孔直径110 mm;终孔直径75mm;钻机质量620Kg;最大起重量10KN;最大泵压1.2Mpa;柴油机功率12马力;压力表0-2.5Mpa;柴油机型号ZS1105;标定功率12.1Kw;标定转速2200rmin;净质量160Kg
地下部分主要由钻杆和钻头组成，钻头有五颗钻齿，合金刚成分。当碰到强度大的基岩时，用钢砂管取岩心。麻花钻用来取土心。垫叉起支撑钻杆重量的作用。自由钳用来换钻尜和钻头。
2. 操作过程
我们首先到达系楼的东南角。在钻机开启前，工程师师傅向我们介绍了钻机的结构，钻机主要由柴油机，传动装置，钻掘装置组成。钻进装置由水压机，油压机，钻头，钻杆组成，钻头的较较钻杆粗，直径约10厘米，钻头钻进材料为合金钢，主要是在较软的土.页岩泥岩等较软的岩石或土中钻进，用于中小型钻机的配置。本次钻进的主要目的是划分基岩面，同时取出岩芯，供编录使用。
钻机开动后，工程师傅在调节钻机的同时，向我们介绍了钻机各个机械调节杆的作用，并在他的帮助下，有几位同学试着操作钻机。随后，开启泥浆泵，调节合适的压力，开始钻进。
大约半个小时后，钻机的速度明显下降，此时的深度为6.4M，碰到基岩，随后，工程师师傅开始调节钻机，以能够更好地钻进。
对于钻进速度，有以下几个方面影响因素。
1. 柴油机的标定功率，在其他条件相同的情况下，配套的柴油机的标定功率越大，钻进速度越大，效率越高。当然，也不是标定功率越大越好，否则容易造成能量的额外消耗过大。
2. 另一个影响钻掘效率的主要因素是钻杆和钻头的质量。钻头一般为合金钻头，合金钻头的使用范围较大，主要是由于它的价格较便宜，同时，在技术条件不断提高的情况下，其钻进效率不断提高;
3. 金刚石钻头的钻进效率最高，但是它的价格较高，对于较小的钻进效费比不合算，其主要在较大较深的钻进过程中使用。
4. 例如，我国现在在东海大陆架上进行的大陆超深钻，计划钻进深度为10000M,所用主要就是合金钻头。
5. 基岩的强度大小。土.软岩软土中的钻进速度较快，而在较坚硬的岩石中，如砂岩.灰岩中的钻进速度就慢得多了。
6. 钻机的泥浆循环装置。现在的钻机采用液压机抽取泥浆池的的泥浆，并临时储存在高压储存罐中。液压机的压力的大小直接影响钻进的速度。
除此之外，钻进速度还受传动装置，泥浆水压等其他条件的影响。
各钻杆和钻头和钻杆之间一般采用锥形螺纹，即是越向内，钻杆的孔径越小，，这样的，更好地保证了钻杆间的连接牢固性，同时，也容易拆卸。钻机除可以打钻外，还可以取岩芯。岩芯管和钻杆间的接口处的设计更为独特。为了保证取芯顺利，接口处有以自由活动的钢珠，在钻进的过程中，在一定的泥浆压力作用下，钢珠所堵的孔是通泥浆的，从而保证了取芯管中无空气。而在停止钻进后，钢珠堵塞了孔，下部则处于真空状态，这样就形成了自岩芯至钢珠段的'负压，从而成功取芯。
取出的岩芯约为0.87M，为第三系“红层”分红色砂岩,是一种未固结的含岩屑砂岩，紫红色，中粒。由于未固结，用手捻磨，有砂粒掉落，石英长石含量较高，因此，硬度较高。
3. 岩心及编录
在钻探过程中要仔细观察，详细记录，掌握第一手工程地质资料，这是全面阐述场地工程地质条件的和正确评价工程地质问题的主要依据。
1. 基岩钻孔的编录和要求：认真填写报表和钻探日志。要详细记录钻具陷落、进尺较快、漏水、孔壁掉快、跨塌等的深度。岩心描述的内容包括岩石颜色、成分、结构、产状、裂隙发育程度、风化程度等。钻进深深度和岩性分层深度的测量误差不超过0.05米。岩心采取率一般不能小于80%。岩心按顺序编号，妥善保管。终孔后编制钻孔柱状土和说明书。
2. 土层钻孔编录：土层钻孔的钻金速度较快，下钻提钻频繁。所以要求地质编录人员熟练掌握土样描述、分层、取样、原位测试和进尺深度测量等项目的操作技术，及时填好钻探野外记录表。
4. 操作人员及注意事项 ：钻杆是锥形齿，外径大内径小，不易回转松动。
卷扬机：提升钻杆;钻头内有四个钻珠：防止水回流。
传动齿轮得到作用：切换卷扬机和转动齿轮之一来工作，靠小齿轮与大齿轮相互作用来使钻杆转动，并钻进下去。
底部活动连杆的作用：类似“打气筒”作用。从蓄水池中吸入水，储存在高压储水罐中，并不断维持储水罐中的巨大水压力，促使稀泥浆循环流动。其中活动连杆向左或者向右运动，作用相同，都向储水罐中输入水并从储水池中吸收水。
取心率=岩心实际长度/钻孔进尺深度。只有当取心率大于等于80%时才为成功的 0.87/1.2=72.5%，不算成功 。
在人员安排上，一台钻机工作需要3人，一人主操作，一人在钻孔处协调主机手工作，并清理从钻孔中涌出来的碎屑物质。第三个人搬运装卸钻杆。
控制卷扬机的操纵杆有三个档次：上升，停止，下降。离合器两个档次：断开，连接。控制卷扬速度的杆有三个档次：
三. 平面波速试验
双孔―孔中激发孔中接收
接KD2111Y―3型地震仪
三分量应变仪
扣板
单边排列：道间距1米，12个检波器，偏移距0.5米，移动步距0.5米
四. 静力触探试验
静力触探是将电测应力传感器(应变片等)探头,用静力匀速贯入土中,根据电测传感器的信号,测定探头所承受的贯入阻力,进而推测土层的工程地质性质.
常用的探头有:测试比贯入阻力(Ps)的单桥探头;测试锥尖阻力(qc)及侧壁摩阻力(fs)的双桥探头;能同时测试孔隙水压力的两用探头(Ps-u);三用(Ps-u-fs)探头.国外还研发出各种多功能探头,如电阻率探头,测振探头,侧应力探头,旁压探头,波速探头,地温探头等.
静力触探试验的工程目的主要是:
(a)土层划分及土类判别;
(b)测定砂土的相对密实度Dr,内摩擦角φ;
(c)测定粘性土的不排水抗剪强度cu,土的压缩模量ES,变形模量E0,饱和粘土的不排水模量Eu,砂土的初始切线弹性模量Ei及初始切线剪切模量Gi;
(d)确定地基承载力,单桩承载力,固结系数,渗透系数及黄土湿陷性系数;
(e)判别砂土液化;
(f)检验地基加固处理质量.
静力触探具有测试结果可靠,效率高,成本低等显著优点,适用于粘性土,粉土和砂土,不适用于碎石土及岩石.
(1)试验设备:
手摇式轻型静力触探仪(,地面电测仪(CDL-4).
手摇式轻型静力触探仪示意图
1.静力触探杆;2.静力触探仪框架;3.转轴;4.手摇把;5.传力链条;6.链条压传力板长销钉;
7.传力板;8.卡板;9.触探杆凹槽;10.地锚杆;11.地锚杆压下横梁销钉;12.触探仪下横梁;
13.地锚盘;14.空心柱;15.应变片;16.顶柱;17.探头锥尖
手摇式轻型静力触探仪由静探仪框架,传力设备(摇柄,转轴,链条,传力板,卡板),地锚,探头四部分组成.
利用地锚提供反作用力.通过地锚杆压下横梁销钉将静探仪下横梁,即将整个静探仪固定在地表.
操纵手摇柄转动转轴,使链条上的链条压传力板长销钉向下运动,迫使传力板与卡板向下运动,而卡板是嵌在静力触探凹槽位置处的,也迫使静力触探杆向下运动.触探杆下端的探头在向下运动中,锥尖受到土的阻力,使探头内顶柱向上运动,则探头内空心柱变形伸长,贴在空心柱上的电阻应变片的应变值也就随之增大(即传感器的应变→电阻的变化→电压的变化).这种变化通过传感器上的电缆线传入地面电测仪.
(2)试验步骤:
(a)将地锚旋入土中,地锚盘尽量落在较硬的土层中.通过地锚杆压下横梁销钉, 将静探仪固定于地表.
(b)将触探杆穿过触探仪框架上,下孔,接触地面,依次装上卡板和传力板,摇动转轴,使传力链条上的压传力板长销钉刚好压在传力板上.
(c)将单桥探头或双桥探头传感器的电缆线接入电测仪进线接头上.选择单桥测试键或双桥测试键.
(d)按调零键,将电测仪内应变初值调到200-500(10-6)区间,已防止测试过程中出现负应变,(仪器在以后温度校正时会自动还原).
(e)将探头匀速,垂直地压入土中,贯入标准速率宜为1.2m/min(即5秒钟贯入10cm).每贯入10cm,记录一次应变量(本试验按动深度控制器开关一次,便可记录一次).
(f)由于应变片受地温影响较大,因此在深度为0m,0.5m,2m,4m,6m……终孔位置处,皆应进行温度校正.每次温度校正时,应将锥尖向上提10cm左右,在锥尖侧壁皆受力的状态下进行校正.(校正方法,仪器有具体说明).
(g)触探过程中遇到薄的坚硬层时,可拔出静探头,用轻型动探击穿此坚硬层再用静探头作二次测试.
(h)终止试验标准:锥尖阻力为8MPa(或依照设计要求).此时锥尖几乎不能再向下贯入,而地锚出现反拔现象.
(3)资料整理:
(a)仪器可自行显示每10cm处的土的阻力,单桥显示指标为比贯入阻力Ps(MPa);双桥探头显示锥尖阻力qc(MPa),侧壁阻力fs(Kpa),摩阻比Rf.
Ps = (MPa)
qc = (MPa)
fs = (Kpa)
Rf = () ×100%
(b)绘制Ps,qc,fs,Rf随深度的变化曲线.Ps-h关系曲线,qc-h,fs-h,Rf-h关系曲线
(4)试验成果的应用:
(a)土层分类:
使用双桥探头时,由于不同土的qc和fs不可能都相同,因而可以利用qc和
Rf两个指标来划分土类(表3-25).对比结果证明,此法效果较好.在做实验前，首先应检查仪器，CL-20xx测力仪要归零，要检查触探仪的工具是否完整,仪器装载的是否正确，探头线头的塑料保护膜是否被拔下一小截等。
准备好以后，开始选择合适的钻孔点打地锚，地锚的作用是固定触探仪，地锚的间距一般在80CM-1米之间，实际试验中以固定触探仪为准。在铺设枕木的时候，要先铲平铆杆外侧的地表面，然后一个人从枕木的一侧用枕木向下砸击地面，使地面尽量水平。然后，铺好枕木以后，在触探仪底座和枕木之间加销钉，以保证触探仪的水平和探杆的铅直。
首先把探头和第一根探杆通过螺齿连接，然后开始准备探进。
在探进过程中，小组内各个同学的协作是快速准确完成试验的保证，同时各个成员都要积极参与，才能在有限的实习机遇里使跟多的人掌握这项实验的技术。本次实验以10厘米为一个记录节点，每过10厘米读一次数，充分考虑到了试验的精确度要求，减小造成地
层缺失的可能性，并且在0.5M.2.0M.4.0M.6.0M三处各进行一次校正调零，减少钻进过程中由于钻探挤压以及与地层之间的摩擦而引起的热量等，使钻头受到损坏或者读书不准。
同时钻探过程中触探仪的移位所造成的误差也通过回升钻杆来得到校正。，探进要保持匀速探进，一般0.8-1.2M/MIN的探进速度，本次所用的触探仪位手动摇把，因此，同学要把握好速度，同时由于摇把容易松动，摇的时候一定要注意安全措施。在使用时一定要注意安全。首先是探头，在碰到较坚硬的岩石后，不要用力的去摇摇把，否则会把探头损毁。
开始的时候由老师带领大家做试验，王兴阵老师边实验边跟我们讲解各个部件的用途和用法后，同学们自己操作。后来，在第一次试探孔完成以后后，由我们自己独立操作完成了静力触探孔的成功钻探。
对于CL-20xx型测力仪，有两个测力量程，一个是0-20xx千克力，另一个是0-4000千克力，当超出测Ⅰ的测力范围后，就要用第二个量程。共由四个接线柱，A.B接红蓝线，.C.D.分别接上黄绿线，实验前和试验中要多次调零。
根据单桥探头所测的PS值的大小来确定土层的分类，单位Mpa，
表1 土层的PS值分类
PS(Mpa)
土的种类
PS
淤泥与淤泥质粘土
0.5
新近沉积的粘性土
1.0
一般性粘土
PS > 3.0
老粘土
根据所测力的值，压缩模量ES,变形模量EO,地基承载力f0.
ES=3.72PS+1.26(Mpa),据工业与民用建筑工程地质勘探规范T721-77中的要求，
0.3≤ PS
变形模量EO=6.06 PS-0.90(Mpa)，据建筑部综勘院的标准，PS
地基承载力f0=0.104 PS+25.9(Kpa)，300≤PS
根据以上数据，可将土层划分位三层：
第一层,地表至0.9M深处，主要是一些新近沉积的粘性土;
第二层为0.9M至1.9M 深处，是一些一般性粘土;
第三层1.9M至6.4M深处，为老粘土;
6.4M以下为基岩面，成分为第三系的红层，未固结的中粒含碎屑砂岩。
3.2.6.5标准贯入试验
标准贯入试验适用于砂土,粉土及一般粘性土.
标准贯入实际上是一种特殊的动力触探试验,适用于砂土,粉土,一般粘性土及强风化岩等.
该试验用质量为63.5kg的穿心锤,以76cm的自由落距,将一定规格的标准贯入器预先打入土中0.15cm,然后再打入0.30cm,记录0.30cm的锤击数,称为标准贯入击数(N).
标准贯入试验的工程目的是:
(a)划分土层类别,采集扰动试样;
(b)判断砂土的密实度或粘性土及粉土的稠度;
(c)估测土的强度及变形指标,确定地基土的承载力;
(d)评价砂土及粉土的振动液化;
(e)估算单桩承载力及沉桩可能性;
(f)检验地基加固处理质量.
(1) 试验设备:
标准贯入试验由触探头(又称贯入器,对开式管筒),锤垫及导向杆,落锤(质量为63.5kg的穿心锤)三部分组成().落锤距离由自动脱钩装置控制.
标准贯入试验设备见副表(另附录)
1.穿心锤;2.锤垫;3.探杆;4.贯入器;5.出水孔;6.贯入器内壁;7.贯入器靴
(2) 试验步骤 :
(a)先用钻具钻至欲测土以上15cm.且钻具拔出后孔底与孔壁应保证无软粘土等挤出堵塞钻孔.
(b)标贯探头入土之前,先测出探头靴口到锤垫底面之间的长度,及探杆长度.
(c)将探头压入欲测土表面,然后进行锤击,锤击速率为15-30击/min,锤击落距76±2cm,先记录贯入15cm的预打击数,然后记下再贯入30cm 的标贯实测击数N′.
(d)若30cm内锤击数超过50,则停止试验.
(e)若需进行下一深度的贯入试验时,一般应隔1m后在进行.
(f)整个标贯过程中,孔壁不能有垮坍或孔壁上软粘土等挤出,造成探杆侧壁摩擦加大.
(g)拔出探入器,分开对开式管筒,取出筒内土样描述和试验.
(3) 资料整理:
A.探杆长度校正:
当探杆长度大于3m时,需按下式修正
N=αN・N′
式中:N―修正后的标贯击数(击/30cm)
αN―杆长修正系数,按表3-43确定
B.土的自重压力的影响:
(a) 图表法:锤击数,上覆土压力―砂土的相对密度.
(b) 美国Peck得出砂土自重压力对标准贯入试验的影响为:
N = CN N’
式中CN--自重压力影响修正系数,查表取值.
(c) 地下水影响的校正:
砂层的贯入击数N’大于15时,有效击数按下式校正:
N=15+1/2(N’-15)
表3-43 标贯试验杆长修正系数αN
探杆长度(m)注:《建筑地基基础设计规范》(GB50007-20xx),《岩土工程勘察规范》(GB50021-20xx)对杆长修正作以下说明:我国一直用经过修正后的N值确定地基承载力,用不修正的N值判别液化和判别砂土密实度.因此应按具体岩土工程问题,确定是否修正,且需在报告中说明.
3.,地基均匀性评价
地基均匀性宜从以下几方面进行评价并采取相应措施:
(1)当地基持力层层面坡度大于10%时,可视为不均匀地基.此时可加深基础埋深使之超过持力层最低的层面深度,当加深基础不可能时,则可采取垫层等措施加以调整.
(2)地基持力层和第一下卧层在基础宽度方向上,地层厚度的差值小于0.05b(b为基础宽度)时,可视为均匀地基;当大于0.05b时,应计算横向倾斜是否满足要求,若不能满足应采取结构或地基处理措施.
(3)地基土的均匀性以压缩层内各土层的压缩模量为评价依据.
(a)当,的平均值小于10MPa时,符合下式要求者为均匀地基.
(b)当,的平均值大于10MPa时,符合下式要求者为均匀地基.
式中 ,―分别为基础宽度方向两个钻孔中,压缩层范围内压缩模量按厚度的加权平均值(MPa),取大者为,小者为.
当不能满足上式要求时,属不均匀地基,应进行横向倾斜验算,采取结构或地基处理措施
(4) 器材：探头6239#.测试范围0-20KN 测力仪器：CL20xx..系数：1069
用铆杆和铆钉固定静力触探仪，打钻前缆线应穿入钻杆内。枕木放平，否则装载钻杆和钻头时无法放铅直，而且固定半环无法放到固定孔中去。
对于CL20xx：AB为供电电极，CD接收传感器的电信号
在探头快要接触地面之前，要校正测力仪：先按下“校正”-――调为1069――按下“测1” ――调为000
五. 望峰岗煤矿现场参观实习
上午8：20到达望峰岗煤矿，之后在三楼会议室召开简单的介绍会，由地质科老总介绍本煤矿的概况。老总是987年从我们学校毕业的。此矿1986年第一次开采，1997年瓦斯爆炸，之后停工。20xx年重新建井，预计20xx年全面投产。主要开采-660米，-960米，-1200米三层的煤，目前已经开采到了-960米的煤层。
1 该矿地址构造比较复杂，地层有倒转现象。瓦斯多，裂隙发育，易发生突水和瓦斯突出，如20xx年在建井过程中就发生了瓦斯和煤一起突出的事故，造成12人被埋，死亡。同时由于开采深度大，地压大，地温高，也造成了开采难度大。
2 预计投产后每年产煤300万吨，由预计储量3亿吨可知能开采100年。次矿主要开采优质煤，主要用于化工和炼纲，成分是焦煤和肥煤。
3 主要有五个井筒：1个主井，2个附井，2个风井。主井运输煤，附井运输器材和人员及煤矸石等，风井是通风作用的。
4 在02#井停留了较长的时间，老总们介绍了此井的建设过程。早期采到-300米，即将采-960米的，最终采到-1030米。在建井中早期遇到的是粉红色砂岩，;裂隙发育，涌水多，需要打注浆孔注入水泥.水玻璃等，同时需要地质工作者计算涌水量，注浆压力.范围.深度。
一般在建井过程中涌水不能太多，但也不能太少，否则灰尘太大，工人很难在井下工作。此井直径8米，依靠人工爆破挖掘，大约每22-27小时可以掘进4.5米，其过程如下：先用伞钻同时大十几个炮孔，放炮-――清理碎石――用护模支撑井筒壁，并在护模和井筒壁之间用水泥沙浆充填――固结后拆模――伞钻打炮眼――放炮，如此循环下去。
5 在瓦斯井的钻探现场我们见到了超大型钻机，了解了超大型钻机的工作过程并与我们在学校实习的多功能钻机惊醒了比较，从而找出二者的不同。大型钻机的钻齿和牙轮的尖齿是合金纲制成的，硬度在8以上，牙轮主要起破碎作用。钻孔分三次才能完成，直径先是30厘米――65厘米――80厘米
瓦斯抽出以后经过提纯可以发电，居民供暖做饭，或者供应激动车辆，如出租车。另外影响煤产量的因素有：采煤工作面的煤量供应情况，井下运输能力，主井提升能力，抽排瓦斯所需要的时间等。
六. 实习总结
发现的本专业课程设置上的不足(学校有待改进的)：
1.校内实习(工程勘察生产实习)比较实用，但时间过短(只有几天)，次数过少(只有一次)，两个班配备两个指导老师，四年的大学学习中，学生在专业上的练习不足。学校应该更加务实，为学生的未来负责，每学期都应有二十天左右时间模拟整个工程勘察的操作过程。.发现专业上的不足(有待改善的)和优势：
实践工程地质目前是大底部，明智者不是出逃，而是投入。特别是那些初入这个行业的毕业生，一定能够赶上工程地质的下一波牛市行情。虽然按预测，牛市行情还需等待5～7年，但我们完全可以在这个震荡的底部区间，充分理解这个专业的特色，静下心来，打下坚实的理论和实践基础，博览众家之长，集聚丰富的实践和理论经验和智慧，从而在未来的牛工作生活中获得丰厚的收益。
2. 工程地质是一个十分复杂又非常特殊的学科和专业，需要坚实的基础、广博的学识、相关学科专业的知识、对工程建设的理解、对地质学科的感悟，更需要一种浪漫的情趣和执着的精神。人是需要有精神的，有了精神，业务、知识、能力都可以在实践中得到补充和提升。如果对工程地质专业的追求精神能够达到某种痴迷的程度，那么我们一定可以成为很优秀的地质工程师。
3 能够从事工程地质专业学科的工作并不难，而要做好做精却不易。把从事这个学科专业当成谋生的手段和职业，这是我们普通地质师的选择。如果大家要想成为优秀的学者和专家，建议您把地质工作当成乐趣、兴趣、境界和事业去追求，这时我们还要，不辞辛劳，爬山钻洞在所不辞，受人嘲笑一笑了之。不迷信权威，不看人脸色，坚持真理，创新进取，我们才有可能可以成为名副其实的专家学者。
4 在实际的操作过程中我们把理论知识和工程实际经验进行了对比，看到了理论知识和实际经验的差别，懂得了理论联系实际的重要性。我们虽然没有自己亲自动手操作的机会，但是毕竟在现场目睹了钻探的实际操作过程，了解到许多在理论上成立，但是在实践中无法实现的生产过程，并了解到在实践中处理问题的方法与理论方法的区别。
5 .通过生产实习，我们认识到实践经验的重要性，意识到地质实践工作的辛劳和地址工作的乐趣。地址工作是一个危险、刺激、有趣的工作，既需要极大的工作热情和勇气也需要地质工作者在工作中谨慎细微地观察、记录，从而准确地评价工程地质条件，并提出科学合理的改善地质条件和减小危害的工程治理措施。
6.有理想有目标，能够去做，但毅力和坚持不够，送给自己一句话：只付出一般的努力是实现不了理想的!