C6 · 出版卷 16
Core Recovery、RQD 和 Orientation
Recovery、orientation line、structural confidence
学习目标
本章解释三项相关但不等价的证据控制。学习者应能够对账回次与回收长度,计算回收率与岩石质量指标,区分天然和机械破裂,评价定向标记及其传递,分配置信度,并识别那些地质或构造结论超过物理证据能力的区间。
岩芯按顺序放在箱里,不代表它自动连续。损失、膨胀、磨碎、放错或旋转的材料都可能生成外观合理但错误的序列。深度块、回次记录、回收测量与处置观察都是岩芯证据的一部分。
回次深度对账与回收率
钻进回次要记录起止深度、回次长度、岩芯管组合、回收长度、损失或增益、回收百分比、钻进条件与容器分配。累计回次深度要和钻机深度及岩芯箱深度对账。任何重叠、缺口或无法解释的增益都需要解决或标注不确定性。
回收率等于回收长度除以回次长度。沿岩芯轴测量各段,不能用岩芯箱被占据的长度代替。碎裂材料需要声明重建规则。超过 100% 可能来自深度误差、材料膨胀、孔壁坍落、混入其他回次或测量习惯,不能因数值存在就视为合理。
回收率是数量,不是诊断。低回收可能优先丢失软弱、风化、破碎、富黏土、可溶或矿化材料,因此剩余观测偏向完整岩石。能约束损失位置时应记录,但不能不加说明地把缺失长度均匀分配。
岩石质量指标
岩石质量指标是回次内长度至少 0.10\,\mathrm m 的合格完整段之和占回次长度的百分比,沿岩芯中心线测量。分母使用实际回次长度。指标受岩芯尺寸、钻进质量、测量时间与破裂分类影响,必须和方法元数据一起使用。
钻进或搬运造成的机械断裂,在规则明确且能够可靠拼合时可按一段处理;天然不连续面仍然分开。新鲜吻合面、几何、矿物涂层、风化与粗糙度可以帮助分类,但必须记录置信度。不能通过拼接不确定断口人为提高指标。
该指标描述岩芯尺度的一类破裂状况,不直接等于岩体质量、强度、渗透性或开挖性能。还需要定向、不连续面组、充填、延续性与应力背景。即使指标很高,也可能存在一条关键而连续的弱面。
岩芯定向、处置与深度证据
岩芯定向试图建立绕岩芯轴旋转的参考方向。孔底标记或等效观测通过各段拼合被传递成连续参考线。证据链包括工具观测、回次身份、标记质量、传递步骤、段间拼合、线连续性和分区间置信度。
不得跨越碎屑、缺芯或不可靠拼合,把定向线画成好像方向仍被测量。可采用“直接测得”“高置信传递”“有条件传递”和“未定向”等状态。必须清楚记录正反和极性约定;画在错误一侧的定向线会造成系统构造误差。
可行时比较独立定向线索,如重复标记、穿透性组构、已知接触、孔壁影像或多个构造的一致性。一致可增加支持,却不能证明正确,因为共同传递误差也会使多个构造同时一致。
搬运、破裂与深度放置
从岩芯出管到装箱始终保留孔顶和孔底方向。编录或切割前标出回次边界、深度块、岩芯损失与重建碎片。一段倒放会反转表观序列并破坏定向;一段放入错误回次会使后续深度整体移动,除非及时对账。
区分钻进断裂、搬运断裂、锯切断口和天然不连续面。破坏性取样前、以及大量搬动改变状态前应在可行时摄影。记录冲洗、干燥、崩解、氧化与保存条件,因为材料回收后会继续变化。
软材料若膨胀或收缩,应记录状态,必要时同时保留实测长度和采用长度。不能为了适合箱内刻度而强行压缩或拉伸材料。岩芯箱布局是存储表达,不是深度权威。
不确定性与质量控制
回收率不确定性包括回次深度、长度测量、碎片重建、膨胀与材料归属;岩石质量指标增加合格段和破裂来源分类;定向又增加工具、标记与传递误差。这些需要分别报告。
控制包括独立回收检查、回次到箱对账、扰动前照片、明确损失标志、重复指标测量、定向标记质量代码、不连续面分类规则和不同编录角色之间的定期复核。应把回收率、岩石质量指标与定向置信度并列绘图;低置信区间的构造数据应相应过滤或加权。
不得把缺失证据藏在一个“质量分”里。某一回次可以同时具有高回收率、低岩石质量指标和无定向,这三个维度影响不同决策。
合成案例
某合成回次为 84.0 至 87.0\,\mathrm m,因此 L_r=3.0\,\mathrm m。回收岩芯长 2.70\,\mathrm m,所以 R=90\%。可靠拼合两处机械断裂后,合格完整段为 0.42、0.36、0.31、0.24、0.18 与 0.11\,\mathrm m,合计 1.62\,\mathrm m,所以 RQD=54\%。
其余回收材料由短于 0.10\,\mathrm m 的小段和软碎屑组成。最初 0.9\,\mathrm m 的定向标记清楚,中间 0.6\,\mathrm m 碎屑中不确定,最后 0.8\,\mathrm m 由第二个标记重新建立。因此按区间存定向置信度,而不是给全回次一个“已定向”标志。
结论不是“90% 好岩芯”,而是长度回收 90%、按特定规则的指标 54%、且定向证据不连续。不确定段内的构造测量不能继承其他部分的高置信度。
练习与复核清单
- 回次起止深度是否与钻进深度对账?
- 回收长度是否按声明方法测量?
- 超过 100% 的增益是否调查?
- 是否记录可能的损失位置而不制造假精度?
- 指标是否使用正确回次分母和中心线长度?
- 机械与天然破裂是否带置信度区分?
- 孔顶、孔底、回次边界与容器顺序是否保存?
- 定向线是否有谱系和区间级质量?
- 缺口、碎屑和不确定传递是否明确中断?
- 下游能否分别获得回收、指标与定向质量?
忽略定向缺口的构造解释,或把缺失材料当成有代表性的取样区间,都应退回修订。
决策影响与集成
回收率说明回收材料是否可能代表钻进区间;岩石质量指标说明破裂状况的一个方面;定向置信度决定平面与线状构造能否转换到地理坐标。三者不能相互替代。
集成数据应把回次、岩芯箱、回收、指标、定向与地质区间保存在不同表中,以孔号和深度连接。交集结果由此继承明确质量属性。复核者应能屏蔽低回收、低定向置信度或破裂分类含糊的支持,检查地质结论是否改变。
来源
- 工程地质现场手册——不连续面,定义岩芯回收与岩石质量观测,包括中心线测量和机械断裂处理。
- 岩土勘察手册,讨论岩芯编录、回收、指标与钻进质量影响。
- 钻孔岩芯标准化编录方法,记录一致的岩芯保存、摄影和描述方法。
- 国际报告模板与检查表,把样品回收、代表性与定向列为重要报告事项。