本發(fā)明涉及水利工程鉆孔綜合測(cè)井方法，尤其是涉及鉆孔內(nèi)探測(cè)泥化夾層的小極距陣列掃描電測(cè)井方法。

背景技術(shù)：

泥化夾層是指巖層中厚度相對(duì)較薄，力學(xué)強(qiáng)度較低、結(jié)構(gòu)疏松、粒間連接較弱的軟弱層或帶。它通常由薄層泥質(zhì)巖經(jīng)構(gòu)造層間錯(cuò)動(dòng)破碎后,在地下水長期物理、化學(xué)作用下形成的特殊巖層。這種特殊的巖層具有不同于一般巖石和土的微結(jié)構(gòu)類型和力學(xué)特性。軟弱夾層的存在是引起順層邊坡失穩(wěn)破壞的關(guān)鍵性因素之一,而泥化夾層作為最常見的次生型軟弱夾層,抗剪強(qiáng)度指標(biāo)極低,常常是導(dǎo)致斜坡失穩(wěn)的主要因素，對(duì)水利工程選址影響極大。泥化夾層問題是水利工程的關(guān)鍵性地質(zhì)問題，由于泥化夾層具有不連續(xù)、局部發(fā)育的特性，類型多為碎屑夾泥型，層面起伏差很小，采取常規(guī)的鉆孔取芯很難完整準(zhǔn)確的獲取泥化夾層信息。

目前,水利工程鉆孔綜合測(cè)井常用的方法有超聲波、電阻率、自然伽瑪、光學(xué)成像等，但由于某些區(qū)域泥化夾層的厚度僅為0.5～3.0cm，而測(cè)量儀器受數(shù)據(jù)采樣點(diǎn)的限制，使得上述測(cè)井方法往往只能識(shí)別一定規(guī)模、一定厚度的巖層，對(duì)泥化夾層的分辨精度不夠，很難識(shí)別出來。因此，通過鉆孔小極距陣列測(cè)井技術(shù)，準(zhǔn)確獲取泥化夾層的位置、層厚和分布情況，對(duì)水利工程前期地質(zhì)勘察具有十分重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種鉆孔內(nèi)探測(cè)泥化夾層的小極距陣列掃描電測(cè)井方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的鉆孔內(nèi)探測(cè)泥化夾層的小極距陣列掃描電測(cè)井方法，按照下述步驟進(jìn)行:

第一步、制作探頭：所述探頭由一根絕緣材料制成的盲管和間隔套裝固定在其外周面上的多個(gè)環(huán)形電極組成；所述多個(gè)環(huán)形電極自所述盲管的一端至另一端依次為第一屏蔽電極、間隔設(shè)置的至少三個(gè)測(cè)量電極、第二屏蔽電極和負(fù)極；所述每個(gè)測(cè)量電極的信號(hào)輸出端分別通過電流隔離放大器與同步采樣模塊信號(hào)輸入端連接，所述同步采樣模塊信號(hào)輸出端與單片機(jī)信號(hào)輸入端連接，所述單片機(jī)通信接口與上位計(jì)算機(jī)通信連接；

第二步、將所述探頭沿電測(cè)井軸線置于電測(cè)井孔內(nèi)，由井液進(jìn)行耦合，然后調(diào)整所述第一、第二屏蔽電極的電壓，使所述的至少三個(gè)測(cè)量電極在一定范圍內(nèi)形成垂直于電測(cè)井軸線的層狀電流流入巖層，當(dāng)各測(cè)量電極遇到泥化夾層時(shí)，由于接地電阻的差異將導(dǎo)致電流發(fā)生變化，在各測(cè)量電極構(gòu)成的多通道測(cè)量回路上反映出來，從而達(dá)到測(cè)量泥化夾層的目的。

所述測(cè)量電極為五個(gè)，每個(gè)測(cè)量電極的寬度為5mm，相鄰測(cè)量電極之間的邊緣距離為10mm；所述第一、第二屏蔽電極的寬度為50mm，第一、第二屏蔽電極與相鄰的測(cè)量電極之間的邊緣距離為30mm；所述負(fù)極的寬度為5mm。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于采用多通道小極距陣列掃描測(cè)量，當(dāng)所述測(cè)量電極遇到泥化夾層時(shí)，由于接地電阻的差異會(huì)導(dǎo)致電流發(fā)生變化，在多通道測(cè)量回路上反映出來，從而達(dá)到測(cè)量泥化夾層的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明所述探頭的控制電路原理框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-2所示，本發(fā)明所述的鉆孔內(nèi)探測(cè)泥化夾層的小極距陣列掃描電測(cè)井方法，按照下述步驟進(jìn)行:

第一步、制作探頭：所述探頭由一根絕緣材料制成的盲管1和間隔套裝固定在其外周面上的多個(gè)環(huán)形電極組成；所述多個(gè)環(huán)形電極自所述盲管的下端至上端依次為第一屏蔽電極2.1、間隔設(shè)置的五個(gè)測(cè)量電極3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、第二屏蔽電極2.2和負(fù)極4；如圖2所示,每個(gè)測(cè)量電極的信號(hào)輸出端分別通過電流隔離放大器與同步采樣模塊信號(hào)輸入端連接，所述同步采樣模塊信號(hào)輸出端與單片機(jī)信號(hào)輸入端連接，所述單片機(jī)通信接口與上位計(jì)算機(jī)通信連接；

第二步、將所述探頭沿電測(cè)井軸線置于電測(cè)井孔內(nèi)，然后調(diào)整所述第一、第二屏蔽電極2.1、2.2的電壓，使所述的五個(gè)測(cè)量電極3.1、3.2、3.3、3.4、3.5在一定范圍內(nèi)形成垂直于電測(cè)井軸線的層狀電流流入巖層，當(dāng)各測(cè)量電極遇到泥化夾層時(shí)，由于接地電阻的差異將導(dǎo)致電流發(fā)生變化，在各測(cè)量電極構(gòu)成的多通道測(cè)量回路上反映出來，從而達(dá)到測(cè)量泥化夾層的目的。

五個(gè)測(cè)量電極3.1、3.2、3.3、3.4、3.5的寬度均為5mm，相鄰測(cè)量電極之間的邊緣距離為10mm；第一、第二屏蔽電極2.1、2.2的寬度為50mm，第一屏蔽電極2.1與相鄰的測(cè)量電極3.1、第二屏蔽電極2.2與相鄰的測(cè)量電極3.5之間的邊緣距離為30mm；負(fù)極4的寬度為5mm。