一、技术原理简述

钻孔电视成像（Borehole TV / Optical Televiewer）是将带照明的高分辨数字摄像头下放至钻孔内（类比医疗“胃镜”），对孔壁进行 360° 连续环状拍摄，图像按深度拼接并展开为“深度—方位”平面图，从而直观显示孔壁的岩性、结构面、裂隙、溶洞及地下水等情况。按探头形式可分为下列几类。

表1　常用钻孔电视成像探头类型对比

探头类型	成像特点	适用条件
全景式（镜像型）	一次拍摄孔壁 360° 环带，效率高、成本低，为主流形式	清水孔、孔壁稳定段落的一般性调查
定向侧视式	镜头定向侧视，可精确测量结构面走向、倾角，效率较低	对结构面产状精度要求高的专题研究
声波电视（ATV/BHTV）	基于声阻抗反射成像，不受水体浑浊影响	浑浊水、泥浆护壁孔，可与光学电视互补

二、在岩土工程检测中的主要应用

2.1　岩体结构与裂隙调查

识别岩性、层面、节理、裂隙的产状（走向／倾角）、间距、张开度、充填物及粗糙度。
统计裂隙线密度、校核 RQD，用于岩体质量分级（RMR、Q 系统、BQ 值）。
判断岩体完整性，为边坡稳定、坝基及地下洞室围岩分类提供依据。

2.2　软弱夹层、构造破碎带与不良地质体探测

定位断层破碎带、软弱夹层、泥化夹层、风化界面、蚀变带的深度与厚度。
探测岩溶地区的溶洞、溶蚀孔洞、暗河空腔及其充填状态（可配合钻孔注水与水位观测）。

2.3　桩基工程检测（成孔与桩身质量）

检验成孔质量：孔径、孔壁完整性、塌孔、缩径、垮壁及孔底沉渣厚度。
桩身缺陷复核：与低应变、声波透射法、钻芯法结果相互验证，直观判断断桩、夹泥、离析、蜂窝空洞与桩底沉渣。
确认基桩持力层岩性及入岩深度，是嵌岩桩验收的关键证据。

2.4　地基、基坑与边坡工程

验证岩土分层界面、地下水位、渗流通道，识别管涌与潜蚀迹象。
检查锚杆（索）注浆质量与孔内锚固段情况。
识别滑坡体滑动面（剪切带）及其产状。

2.5　水文地质与环境工程

测定含水层位置、出水/漏水段，配合流量计与温度测井确定优势通道。
观测井内水位、水质浑浊度、井壁腐蚀与破损情况。
检测污染场地防渗帷幕及地下水监测井的完整性。

2.6　其他应用

灌浆前后效果对比评价，直观显示浆液对裂隙的充填情况。
补充取芯率较低孔段的地质描述，减少无效钻进，指导后续钻探与取样位置。
探查地下管线、井巷及废弃矿井。

三、应用过程中的注意事项

（一）测前准备与钻孔条件

钻孔必须清洗、水质清澈。浑浊水与泥浆残留会严重降低图像清晰度，应充分循环换浆或清水置换后静止待沉；泥浆护壁孔优先考虑声波电视，不宜强行使用光学电视。
确认孔壁稳定性。松散、易塌孔地层应先下套管或采取护壁措施；已坍塌孔段无法成像，应在报告中予以说明并采用其他检测手段。
管径匹配。探头外径须小于套管内径并留足间隙，一般要求钻孔直径/套管内径不小于探头外径的 1.5～2 倍，避免卡阻。
测斜与方位标定。测量前应对仪器做指北方位标定，并与孔斜数据结合，否则结构面产状计算将出错。
深度计数校准。采用编码器计深，下井前应核对零深度与计量轮压紧程度，防止电缆打滑造成深度误差（一般控制在 ±5 cm或1‰ 以内）。

（二）现场操作

升降速度均匀缓慢，一般不超过 5～10 m/min。速度过快会造成图像拉伸、拖尾与深度错位，建议采用连续匀速提升方式采集。
调试曝光亮度参数。先在孔口或浅部试拍，调节亮度、增益、白平衡、分辨率与帧率，避免过曝或欠曝；遇不同岩性、不同水深应重新调整。
保持探头同心下放。偏心会导致图像一侧模糊、另一侧畸变，使产状解析失真，因此务必使用扶正器，保证探头轴心与钻孔中心维持重合。
重复观测与手段互补。关键孔段宜重复测试 1～2 次，必要时与钻孔照相、声波电视、地球物理测井及岩芯对照。
做好实时旁站记录。同步记录水位、水温、浑浊度、护壁方式、钻进情况及仪器型号与参数，作为成果解释依据。
保护电缆与井下设备。防止电缆磨损、扭结、进水；控制下放速度，遇阻立即停止，严禁硬拽，避免仪器埋孔。

（三）数据处理与成果解释

图像拼接与深度校正。消除拼接错位；环形图像展为平面图时应统一方位约定（常规为沿孔轴展开，正北向上或以 0°～360° 环向标注）。
结构面产状换算。正弦曲线的极值方位即结构面倾向，须结合孔斜做真倾角换算。垂直钻孔中缓倾结构面测量精度较高，陡倾结构面精度下降，应在报告中说明。
区分真假异常。应将钻头刮痕、套管接箍、孔壁泥皮、气泡与水中悬浮物同真实裂隙、空洞区分开，避免误判。
与岩芯互相验证。成像结果不能替代岩芯鉴定，应与岩芯采取率、RQD 及现场编录对照；岩芯破碎段与成像显示的裂隙发育段须做一致性检查。
解释人员资质与成果要求。应由具备工程地质经验的人员解译，报告需附典型深度段图像、展开图、结构面统计表与地质解释柱状图。

（四）标准与安全

执行相关规范，如《岩土工程勘察规范》GB 50021、《工程地质钻探规程》、《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106、《水利水电工程物探规范》及各地钻孔电视成像技术规程；报告表述与精度指标应符合设计要求与验收标准。
仪器计量检定。所用仪器应定期检定/校准并处于有效检定期内。
作业安全。井口设防护，防止人员坠落与工具掉孔；水上作业平台须符合安全规定。
数据保存与可追溯。原始图像视频（含深度/时间码）应完整归档，不得仅保存处理后成果，便于复核与追溯。

（五）局限性提示

仅为“一孔之见”，代表性有限，应合理布置孔距与孔位。
对地下水浑浊、泥浆护壁、孔壁垮塌及缩径严重的孔段失效。
无法直接测定岩石力学参数，须与波速测试、压水/注水试验及岩芯试验等综合使用。

四、现场关键技术控制指标

表2　钻孔电视成像现场测试关键技术控制指标

控制项目	基本要求
孔内水体条件	清水或轻度浑浊，悬浮物沉淀后方可测试；泥浆护壁孔改用声波电视
孔径与探头间隙	钻孔/套管内径 ≥ 探头外径的 1.5～2 倍
提升速度	≤ 5～10 m/min，匀速连续提升
深度误差	≤ ±5 cm或1‰（编码器计深，下井前校零）
方位标定	下井前完成指北标定，结合孔斜数据换算真产状
重复观测	关键孔段重复测试 1～2 次
成果资料	原始视频、深度展开图、结构面统计表、地质解释柱状图、旁站记录

核心原则： 钻孔电视成像是“可视化验证与补充”手段，应与钻探编录、岩芯试验、地球物理测井相互印证，才能形成可靠的岩土工程检测结论。

五、检测设备

TS-C1201H(D)高清多功能钻孔成像分析仪

5.1产品简介

TS-C1201H（D）高清多功能钻孔成像分析仪是一款集钻孔成像、钻孔窥视（录像）、钻孔轨迹检测于一体的钻孔全方位高清光学检测设备。

5.2主要用途

对钻孔进行全孔壁成像、录像，关键部位抓拍图片等；
测量钻孔在空间的轨迹；
观测断层裂隙产状及发育情况；
观测含水断层、溶沟溶洞、含水层出水口位置、导水裂隙带等的探测；
观测和定量分析岩层等矿体走向、厚度、倾向、倾角，层内夹矸及与顶板岩层的离层裂缝程度等；
从成像平面图上量测地层或各种构造的厚度、宽度、走向、倾向和倾角等；
区分矿体、岩体、夹矸、土层等各种地质结构体；
适用于各种类钻孔的检测，如水平孔、垂直孔、倾斜孔等。

5.3优势

实时钻孔成像、录像和轨迹检测三合一；
完全自研的高性能集成主板，实现全孔连续高清成像，不卡顿、不黑屏、不丢失数据，颜色逼真，图像清晰，检测速度可达4m/min；
分析软件可同步联动动态录像、二维展开图、三维柱状图、空间轨迹，一键生成检测报告；
1080p高清成像，画面清晰细腻；
充电式便携电动线缆架；
垂直孔、倾斜孔和水平孔裂隙真产状解析，自动形成玫瑰花图、极坐标图和优势倾向优势倾角裂隙统计表。

5.4技术特点

高集成性：主机内系统控制、图像采集、显示与存储高度集成；
多功能性：既可实现钻孔成像、钻孔窥视（录像）和钻孔轨迹测量等功能，实现一机多用；
全自动：采用全电动线缆架，自带可充电高能锂电池，操作简便，线缆下放速度匀速可调；
高智能性：主机内置双核处理器，同时获取图像数据、深度数据和探头所在位置空间数据，可保证全景图像实时自动采集，快速无缝拼接，实现图像拼接、录像和截图同步进行；
高清晰度：摄像头为彩色低照度700Lines，0.01Lux，2000万像素；光源强度可连续可调；探头侧面环形成像和端头成像可选，从而保证对各种探测对象均可清晰成像；
宽视角：摄像头视角宽，可实现水平360度全景成像，无需调焦；
功耗低：系统工作电压范围DC5.5V~12V，既可内置高容量锂电池供电，也可外接12V蓄电池供电。探头既可采用内置锂电池供电，也可主机供电。连续工作时间不少于10小时；
三类显示灵活切换：分析软件可显示、输出平面展开图、立体柱状图，立体柱状图可360度连续旋转；也可同幅显示岩芯描述结果表和岩芯柱状图和展开图，同时可对鼠标指定局部范围进行高精度放大查看；
直接进行岩芯描述：展开图上可直接进行岩芯描述，裂缝的倾向、倾角和宽度可直接自动计算提取，宽度精度可达0.1mm，方位角度可达0.1度；
探头承压能力强：探头采用不锈钢外壳、钢化光学玻璃探头罩，最大可承受压力不小于10MPa。