[发明专利]一种地层密实度探测及病害评价方法

说明书

本发明涉及一种地层密实度探测及病害评价方法，包括：随钻获取钻进参数；获取孔内多维细观形貌图像信息和钻进深度；形成钻进参数与钻进深度间量化图谱；形成孔内多维细观形貌图谱；根据孔内细观形貌图谱划分地层层位；将各个层位内的钻进参数做均值处理，利用均值结合钻进参数与密实度的量化关系确定各层位密实度；由各层位密实度值结合孔内多维细观形貌图谱确定的各层位深度值，生成地层密实度分区图谱；根据病害等级的密实度标准得到各层位病害等级及相应深度。本发明提供的方法，可以随钻获取各项钻进参数以及钻孔的图像信息，并根据相应量参数信息和图像信息对地层病害进行评价，其探测速度快、成本低、精度高、应用范围广。

技术领域

本发明涉及市政工程技术领域，特别是涉及一种地层密实度探测及病害评价方法。

背景技术

近年来，道路塌陷事件逐年递增，破坏范围持续扩大，从主干线逐渐向非机动车道和人行步道发展。其中，道路地下损害(地下土体疏松病害)诱发塌陷事件占绝大多数。

目前，地下土体疏松病害探测技术包括：①地质雷达探测方法，探测深度3m～5m，探测深度有限且存在自身反演多解性缺陷，适合地下土体疏松病害定期定性排查；②钻孔取芯方法，此方法工程量大、成芯困难、破坏程度高、耗时长且阻碍交通；③标准贯入试验法，该方法损伤和扰动大，并且静力压入触探测试困难。

以上方法均不适合现代道路地下病害快速、原位、定量探测的发展需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地层密实度探测及病害评价方法，用于实现对道路地下土体损害的快速原位定量探测及病害的实时评价。

为实现上述目的，本发明一个实施方式提供了一种地层密实度探测及病害评价方法，包括：随钻获取钻进参数，所述钻进参数包括钻杆扭矩、钻进压力、钻杆转速和进尺速率；获取孔内多维细观形貌图像信息和钻进深度；形成钻进参数与钻进深度间的量化图谱；形成孔内多维细观形貌图谱；根据孔内细观形貌图谱划分地层层位，并确定每个层位的深度；将各个层位内的钻进参数做均值处理，然后利用均值结合钻进参数与密实度的量化关系确定各层位密实度；由各层位密实度值结合孔内多维细观形貌图谱确定的各层位深度值，生成地层密实度分区图谱；根据病害等级的密实度标准得到各层位病害等级及相应深度。

在一个实施方式中，将三个所述图谱构建成综合图谱，综合显示地层全层位定量、定性信息，进行病害等级的定量和定性综合评价。

在一个实施方式中，所述钻进参数与密实度的量化关系为：

Dr＝-0.482×T+0.054×F+0.273×R-0.192×N+36.48；

式中：Dr为密实度；T为钻杆扭矩，单位N·m；F为钻进压力，单位N；R为进尺速率，单位cm/(0.5h)；N为钻杆转速，单位r/min。

在一个实施方式中，病害等级的密实度标准为：密实、轻微疏松、中度疏松、重度疏松，分别对应的密实度范围为0.9～1、0.8～0.9、0.7～0.8、<0.7。

本发明提供的技术方案，可以随钻获取各项钻进参数以及钻孔的图像信息，并根据相应量参数信息和图像信息对地层病害进行评价，其探测速度快、成本低、精度高、应用范围广，可以在20-30分钟完成道路底下3-5m地层的全层位病害的随钻随测随诊。

附图说明

图1为本发明实施例提供的地层全层位信息综合图谱示例图。

具体实施方式

下面以具体实施例为例，详细说明本发明的实施方式。