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传统岩心保存模式的难堪 钻孔岩心的存放数十年来一直沿用传统模式,即修建岩心仓库,将装满岩心的沉重岩心箱重迭堆放,直到工程完工,也不敢轻易将岩心抛弃。特别是大中型水利水电工程,前期工作拖的时间往往很长,有的甚至数十年,如此漫长的岁月,岩心在仓库中沉睡,基本上很少有人会翻箱倒柜地搬出某一钻孔岩心再作观察鉴定核对或其它地质意义上的再利用,除非木制岩心箱腐朽,需花大力气新制岩心箱重新装箱存放。当然有也少数代表性钻孔岩心有幸在工程审查时被搬出来让审查人员观赏。那些被存放在野外简易工棚里的岩心的遭遇更是不堪回首。可以说,传统的岩心存放模式基本上没有什么实际意义,给人们带来的麻烦只是花钱雇劳动力沿崎岖难行的沟谷小道爬山涉水搬至岩心存放仓库,一放多年,弃之不敢,存之无用,大有鸡肋的味道。
笔者曾在某水电工程干施工地质,为绘制一张地质剖面图查找钻孔柱状图,其间感到有地质疑点,想去查看钻孔岩心,终因堆积如山的岩心箱无从下手而作罢,当即对这种岩心的保存意义产生质疑,百思不得其解。
2 岩心保存的好方法---"书架式代表岩心保存法"
1995年4月,长江委综合勘测局组织南水北调中线工程勘测工作中间检查,检查组首站来到河南,参观了河南渠段岩心岩样存列仓库,不禁为河南同志创造性的岩心岩样保存模式大加赞赏,检查组领导长江委综合勘测局杨先坤老总当即对此予以肯定,总院勘测处邹小安处长表示认可,检查组当即表示河南渠段的岩心岩样存放模式要在南水北调中线工程中全线推广。
南水北调中线工程河南渠段的渠道和各类交叉建筑物勘探钻孔上千个,数万米,可想而知需修建多大规模的岩心存放仓库,需花费十分可观的资金来做此项工作。河南的做法是修建一间岩心岩样存放仓库(平房),库中以砖木结构修建排列整齐的"书架",取自钻孔、露头的代表性岩(土)块样按编号各就各位归入分门别类的"书架"中,检索查询极其方便,一目了然。需查某一钻孔某一段的岩心,就好象进入开架借阅的图书室一样方便,甚至你尽管可以对所有的岩心岩样进行浏览,对比岩性的变化地层的划分,显然对地质人员了解工程区的地层岩性,探讨各类地质条件的工程措施提供了室内看得见、摸得着的实际资料。此外,将一个钻孔成箱的岩心浓缩成一个小"书架"就能存放得下的代表性岩心,其它岩心在现场进行录像、拍照、草绘柱状图以及提取必要的室内岩土物理力学试验所需试样后当即处理掉。所有的岩心搬运,转存等麻烦一律省去,显然对越来越紧张的前期勘测费用的开支也是一个可观的节省。从原始地质实物资料的保存意义来说是对岩心存放的正名,实在是一举多得的好举措。
笔者随后参加了几个水利水电工程的勘测设计审查,广为宣传河南同志发明的岩心存放方法,均得到这些勘测单位的赞叹,许多人正在为岩心存放伤透恼筋,听此方法的介绍后如同柳暗花明,茅塞顿开,表示要立即付诸实施。受众多支持者拥护者们的建议,我们在此特向水利水电系统的勘测单位介绍推荐这一方法,待得到广大地质工作者和工程实践认可之后,即可写进规范作为行业标准全面推广实施,彻底抛弃传统的岩心保存模式。这里,我们暂且将这一新式的岩心保存方法称之为“书架式代表岩心保存法”。
3 实施"书架式代表岩心保存法"需要注意的几个问题
3.1确保代表岩心的代表性
一个上百米甚至数百米深的钻孔将取出数十箱岩心,在这些岩心中要精心挑选出"书架"上的一小格空间即可以容纳得下的有限的岩心块且需真正能代表全孔揭露出的所有重要地质现象,显然代表岩心块的挑选一定要有经验丰富的地质师把关,绝不可以让钻工或非专业人员随便拾几块岩心往"书架"上一放了事。对于不同地层、不同岩性、断层岩、夹层、节理裂隙密集带、溶蚀岩心块、溶洞充填物、不同结构构造的岩心块以及代表岩层倾角的岩心块均应选取。这里看似选岩心量大,其实只需透彻理解"代表"的涵义,例如连续50m岩心段的岩石其层位、岩性、结构、构造没有变化,那么就只取一块数厘米长的岩心块即可代表,而不能按比例来挑选,就象选全国人大代表一样,如果按人数比例来选,那么80%是农民,显然是笑话。代表岩心块代表的是各类地质现象,丝毫没有概率和比例抽样的意思。
3.2代表性岩心的选样过程
现场钻孔完成后, 应进行全孔岩心录像、拍照、绘制钻孔柱状图草图,提取岩石物理力学试验岩样,认真选取代表性岩心块样,严格登录编号,核对无误后即可丢弃其余岩心,腾出岩心箱重复用于下一个钻孔。丢弃岩心前必须有地质负责人或有经验的地质师的签字认可,选取的岩心岩样必要时应作保护性处理,及时送回现场住地或送进岩心存列室归档保存。
3.3"书架式代表岩心保存法"的管理
可参照图书管理的方法,按孔号、工程部位、枢纽区、水库区等分门别类编号、存放,一个钻孔占一"书架"框,每一块岩心均应标明取自钻孔的什么部位、代表那一区段岩心、岩石名称、岩性描述等;每一孔框应注明钻孔孔号、位置等;存放室最好还应挂一张各钻孔所处工程位置的示意图。随着这种岩心保存方法的推广,相信各单位会在实践中探索创造总结出更多更好的管理方法。
3.4 少数重要钻孔仍需保留全孔岩心
对于某些重要工程建筑物地基或能代表工程区基本地质概况的典型钻孔,仍需将全孔岩心保留,以便工程审查或重大地质问题有疑问时能说明问题,同时这种全孔岩心的保留也应根据工程规模大小或重要程度来确定,例如一个有上百个钻孔的工程保存3-5个钻孔的全孔岩心也就足够了。
3.5岩心存放室应有利于地质内业整理工作
笔者曾在地质内业资料整理工作中体会到地质原始实物资料是进行地质分析最有效也是最有说服力的资料,因此建议将岩心存放室与地质岩石标本存列室合为一体,布置在地质内业资料整理办公室附近,以方便地质人员在内业资料整理期间随时可以校查第一手原始地质实物资料,也便于领导专家对工程进行审查咨询时直观地了解工程区的地层岩性、岩体强度、结构构造和工程地质条件,加深感性认识,对提高工作效率和工作质量都有实际意义。
3.6制定工作程序、选样准则、实施细则
各单位在实施"代表性岩心保存法"之前,应由地质负责人或有经验的地质师制定全套工作程序和取样准则,并亲自带队按程序和准则完成几个钻孔的取样、录像、拍照、校对、归档工作,制定出存列室管理办法和各项工作的实施细则,有关工作人员应人手一册,严格执行。实施过程中地质负责人应经常性地对该项工作进行检查。发现问题立即研究解决,及时修正工作程序准则、细则,制定责任事故处理办法。
4 结 语
"书架式代表岩心保存法"是对传统岩心保存法的重大改革,这一新生事物的出现,进而将全面推广实施,也许还会遇到一些新问题,我们希望各生产单位及时总结经验,提出问题,研究问题,解决问题,使这一新式岩心保存法得以发扬光大。
"书架式代表岩心保存法的发明权归河南省水利勘测总队。让我们所有支持拥护这一新方法的生产单位衷心感谢和祝贺发明者的创造性劳动,这一看似简单确极有现实意义的发明创造将载入我国水利水电勘测事业的史册.