工程地质钻探技术要求

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⼯程地质钻探技术要求

⼯程地质钻探技术要求

⽬录

第⼀章说明 (1)

第⼆章项⽬管理 (1)

第三章钻探技术要求 (4)

(⼀)岩芯采取率

(⼆)回次进尺

(三)钻探过程

(四)钻探记录

(五)取样和试验

第四章复杂与特殊条件钻进 (7)

(⼀)砂层钻进

(⼆)岩堆、卵⽯层和漂⽯层钻进

(三)软⼟钻探技术要求

(四)黄⼟钻探取样要求

(五)膨胀性岩层钻进

(六)含洞⽳岩层钻进

(七)滑坡钻探

(⼋)⽔上钻探

第五章⽔⽂试验钻孔 (12)

第六章终孔 (14)

第七章封孔 (14)

第⼋章提交资料 (15)

第九章检查验收 (15)

第⼗章⼀般安全防护规定 (16)

(⼀)场地安全防护

(⼆)⾃然灾害防护

(三)钻进中和升降钻具的安全防护

第⼀章说明

本钻探技术要求是根据《铁路⼯程地质钻探规程》(TB10014-98)、《铁路⼯程地质勘察规范》(TB10012-2001)、《铁路不良地质勘察规范》(TB10027-2001)、《铁路⼯程地质特殊岩⼟勘察规范》(TB10038-2001)、《铁路⼯程⼟⼯试验规程》(TB10102-2004)、《铁路⼯程岩⼟分类标准》(TB10077-2001)、《铁路⼯程地质原位测试规程》(TB10041-2003)等规范,结合⽬前正在进⾏和即将进⾏的铁路勘察项⽬汇编的钻探技术要求。由于各勘探项⽬各有特点或侧重,故各项⽬勘探应以相关的各种现⾏规范和项⽬负责⼈的技术交底、勘探作业细则、钻孔任务书的要求为准。勘测期间各测段应根据本测段具体情况补充编制钻探技术要求。钻探过程中应严格执⾏各项⽬的有关规定和要求。

第⼆章项⽬管理⼀、各勘探单位必须成⽴现场的勘探项⽬部(经理部);必须设有技术、质量、安全的专职领导,并不能擅离⼯地;根据机组和⼯点情况配⾜现场的专职技术⼈员;必须根据承担的项⽬特点,制定明确的安全、质量、技术、⼯艺等制度或要求,如岗位责任制(含经理部和机组各岗位)、作业流程和责任⼈、技术⼯艺要求、交接班制度(含交接班记录)、作业场地的环境、安全、质量控制和⾃检措施等,并严格执⾏。现场的各勘探项⽬部、机组、⼈员必须挂牌或有明确标识。如需撤换机组、机长、记录员,必须通过现场指挥部、地路处经计室考核同意备案,否则不予验收计价。

⼆、各单位的机组必须按照合同项⽬进度、质量要求和有关钻孔孔深、孔径、钻探⼯艺以及施钻安全环境等⽅⾯的具体情况,配置⾜够的各项钻探、测试、试验的设备、钻具和⼯具。终孔直径⼀般⼤于91mm。

三、在钻探准备阶段及钻探过程中应与甲⽅技术⼈员及孔内测试⼈员密切联系和配合,保证测试、试验及各项⼯作的顺利完成。遇特殊情况通知应及时通知甲⽅技术⼈员。

四、钻孔质量检查:各单位的现场技术⼈员必须履⾏质量⾃检责任,并留下⾃检记录随时提供甲⽅或监理检查。甲⽅的检查⼀般为中间检查和验收两阶段。常在被抽检的钻孔附近0.5⽶范围内布置检查孔,深度⼀般超过原钻孔深度不⼩于2⽶,且甲⽅地质技术⼈员在现场进⾏质量核定。检查孔完⼯后需及时整理,根据现场实际情况与原钻孔资料进⾏对⽐分析,由甲⽅地质技术⼈员提出质量检查报告,作为钻探质量评定的依据。

五、严格执⾏钻孔任务通知书。

第三章钻探技术要求(⼀)岩芯采取率

⼟层:黏性⼟≥90%

砂类⼟≥70%

碎⽯类⼟≥50%

基岩:微风化(W1)、弱风化(W

2

)≥70%

强风化(W3)、全风化(W

4

)≥50%

完整基岩≥80%

滑动⾯及重要结构⾯上下5m范围内≥70%

(⼆)回次进尺

(三)钻探过程1、施钻⽅法应保证不同地层测量准确,不漏层,不同地层分层误差不应超过±0.1m。对软弱层、特殊薄层、破碎带等,应严格控制回次进尺。岩芯必须装⼊分格式岩芯箱内,按其在钻孔中的实际位置摆放整齐,⽆岩芯段应空出。对应回次及分层处必须贴好标签,

分箱编号,标注上下岩芯后照相,照⽚相应编号。未经地质⼈员同意,不得毁损、丢弃任何岩芯。2、钻孔直径以满⾜试验测试⼯作及⼟⽯样品的采取为原则,⼀般规定采取岩⽯试样的钻孔直径不⼩于φ91mm,进⾏现场测试的钻孔直径应⼤于测试探头直径⼀级以上。3、钻探孔深最⼤允许偏差为±2‰,钻孔垂直度:不超过1.5o,在钻进过程中采⽤⽔平尺测量。

4、钻探原始记录须按要求记录准确、详细,每个回次均应有描述,不得事后补记或同⼀地层统记。应详细记录钻进的各项参数及钻进情况,如钻压、转速、泵量、冲洗液、孔内漏⽔、涌⽔、涌砂、塌孔、钻具振动、施钻⽅法、孔内事故等。岩芯须详细描述,特别注意描述软弱层、夹杂物、破碎带特征、层⾯、节理⾯、溶蚀等状态,及时记录冲洗液的渗漏情况。5、钻探过程中必须按有关要求进⾏简易⽔⽂地质观测。每班次均应记录1~2次⽔位变化情况,如遇承压⽔,应测量⽔位上升的⾼度,每孔均须量测初见⽔位和稳定⽔位。6、孔内测试:钻孔钻探过程中,应根据任务书要求,对粉⼟及砂类⼟进⾏标准贯⼊试验,间距1.0~2.0m,并妥善保存试样;对卵⽯⼟、碎⽯⼟、岩层全风化、强风化层等进⾏动⼒触探试验,⼀般分层进⾏试验。地震区饱和粉⼟、砂⼟层,还应判定其地震液化的可能性。对跨度⼤于64m的桥基应进⾏剪切波速测试,勘探孔应按测试要求钻⾄设计深度。7、钻孔情况及进度及时向地质⼈员反馈,发现异常情况应留有记录并及时处理。(四)钻探记录

1、钻探记录必须按规定格式,由记录员在现场及时填写,记录数字必须准确,字迹应清晰,资料应齐全。如有误记时,应以横线划去错字后在旁边重写,不得涂改、挖补撕毁或重新抄写。2、对于每⼀回次的记录,应包括:钻具钻进的稳定性和进尺情况以及⽔冲钻时循环液的变化情况如颜⾊、循环液漏失等钻探情况和岩芯描述。

岩⼟定名执⾏《铁路⼯程岩⼟分类标准》(TB10077-2001)规范。岩芯应按不同地层的要求详细描述。

粘性⼟:名称、颜⾊、结构及构造,夹杂物性质和含量、潮湿程度;

砂类⼟:名称、颜⾊、颗粒成分、粒径、颗粒组成及形状、密实程度、潮湿程度、标贯击数等;

碎⽯类⼟:名称、颜⾊、颗粒成分、粒径组成、颗粒风化程度及磨园度、充填物成份及性质与含量、密实程度、风化程度、动探击数等;

岩层:名称、颜⾊、构造、矿物成分、节理裂隙发育程度及裂隙⼤⼩和充填程度、RQD (RQD=⼤于10cm的岩⼼累计长度/回次进尺×100%)、风化程度、胶结物及溶蚀现象。如遇溶洞应详细描述溶洞的顶、底板深度及标⾼,溶洞内的充填情况如满充填、半充填及⽆充填等,应详细描述充填物、夹杂物的颜⾊及其状态等。3、平机台时如孔⼝标⾼有变动,须在原始记录上注明清楚。

4、标贯、动探试验需按规定表格单列记录。

5、终孔后应及时整理钻孔⽇志及报表,签名,按要求及时交到地质组。

(五)取样和试验1、各委外勘探应在现场设⼟⼯试验室,对⼟的物理性质、直剪、⽆侧限抗压强度、压缩固结试验项⽬应在现场完成。

2、⼀般规定采取岩⽯试样的钻孔直径φ≥91mm,采取黏性⼟试样的钻孔直径φ≥110mm,采取湿陷性黄⼟试样的钻孔直径φ≥150mm;进⾏原位测试的钻孔直径应⼤于测试探头直径⼀级以上。

取样(⼟、⽔、⽯)数量须满⾜勘探细则和钻孔任务书的要求。3、黏性⼟⼀般取原状样(软⼟每组为两样);砂类⼟取扰动样,砂类⼟每组样质量应符合下列要求:

砂 1Kg

圆砾⼟、⾓砾⼟ 3Kg

卵⽯⼟、碎⽯⼟ 5Kg4、黏性⼟所取的原状样须在现场及时蜡封;砂类⼟所取扰动样应放⼊⼟样筒内,⽤⽯蜡密封。岩⽯样品应及时擦净标明上下,并蜡封。标签填写必须完整⽆缺,不合格样品(含⽆标签或不清楚的)必须返⼯处理、补取。5、岩⼟样品应放在阴凉⼲燥处,不得⽇晒、风吹、碰震、受热、被冻,并及时送验,送样单需有试验⼈员签字备查。

6、⼟样取出后应在5天之内送到试验站。⼟样应分钻孔集中装箱,在⼟样运输过程中应做好必要的防震措施,搬运时应清拿轻放,避免扰动。7、送样前,技术⼈员应认真填写⼟⼯试验项⽬⼀览表,包括取样位置、岩芯初步鉴别,根据地层和构筑物类型确定⼟⼯试验项⽬和频度。

第四章复杂与特殊条件钻进

(⼀)砂层钻进1、砂层钻进宜采⽤泥浆护壁钻进。对粉、细砂层可⽤活套闭⽔接头单管、阶梯式肋⾻硬质合⾦钻头泥浆循环钻进;中、粗、砾砂层可⽤⽅柱状硬质合⾦钻头或阶梯式肋⾻硬质合⾦钻头灌浆⽆泵反循环钻进。2、砂层钻进应符合下列规定:

(1)钻孔未见地下⽔时不得采⽤泥浆护壁钻进。

(2)地下⽔位以上,采⽤跟管钻进时套管直径应⽐粗径钻具⼤1—2级,回次进尺可为0.3~0.5m,套管外环间隙必须封堵。

(3)采⽤泥浆护壁钻进时应根据砂层的透⽔性、颗粒⼤⼩、埋深、厚度等,选⽤不同性能的优质泥浆。提钻时应不间断地向孔内灌浆。

(4)钻进砂层应采⽤低转速,压⼒不宜过⼤,并适当控制回次进尺和提升速度。(⼆)岩堆、卵⽯层和漂⽯层钻进1、岩堆、卵⽯层和漂⽯层钻进,可选⽤灌浆⽆泵反循环的硬质合⾦、钢粒或硬质合⾦与钢粒混合钻进。当卵漂⽯粒径较⼤时也可采⽤冲击、爆破或⾦刚⽯钻进。2、根据孔壁稳定程度和钻进⽅法,可选⽤优质泥浆护壁,并配以泥球、套管加固。当孔壁坍塌严重,泥球、泥浆护壁⽆效,下管⼜困难时,可采⽤⽔泥浆灌注护壁。3、岩堆、卵⽯层或漂⽯层钻进应符合下列规定:

(1)硬质合⾦回转钻进时钻头宜⽤⼋⾓柱状硬质合⾦,并采⽤中压⼒或⼤压⼒,低转速,中泵量。

(2)钢粒钻进时投砂量应适当增加,提动钻具次数应相对减少。、(3)当取芯困难时宜采⽤特制的钢丝钻头。

(4)采⽤⾦刚⽯单动双管钻具钻进漂⽯或块⽯时,宜⽤低固相或⽆固相冲洗液,钻头⽔⼝应适当减少,胎体应有较强的韧性。⽆固相冲洗液钻进参数应符合下表。

(三)软⼟钻探技术要求1、软⼟勘探深度应符合下列要求:

(1)路基⼯程为满⾜稳定分析,勘探、测试孔深度应⾄软⼟层硬底或主要持⼒层以

下2~5m;当软⼟层较厚时,为满⾜沉降估算,勘探、测试孔深度不应⼩于地基压缩层的计算深度。

(2)桥址⼯程勘探、测试孔深度应⾄桩尖或持⼒层5~10m以下。2、软⼟取⼟样应符合下列要求:

(1)软⼟地区钻孔直径应满⾜取样、原位测试或其他试验⼯作的需要;控制回次进尺,岩芯采取率应⼤于90%。

(2)软⼟取样宜采⽤均匀连续压⼊法及下击式重锤少击法。流塑软⼟层须跟下套管,套管管靴必须⾼出取样部位10~20cm。当在较深位置取样时应安置钻杆扶正器。

(3)采取原状⼟样必须使⽤薄壁取⼟器。取⼟器的直径不得⼩于108mm。

(4)采取原状⼟样前,应将孔内钻进过程中残存的余⼟清除⼲净。取⼟器的⼊⼟深度,严禁⼤于取⼟器的长度。

(5)取样时,严禁向钻孔内注⽔。钻孔中的⽔也不能浸泡或压⼊样品中。

(6)取样数量应按钻孔任务书要求执⾏。3、软⼟原状⼟样应符合下列要求:

(1)⼟样长度与采样长度之⽐应等于或近于1;

(2)⼟样周边扰动带厚度应⼩于10mm,内部应⽆扰动现象;

(3)开⼟样后如有析⽔或变形现象时,应降低⼟样质量等级或重新取样;

(4)采取的原状⼟样不符合要求时,应及时采取调整取样⼯艺或调换取⼟器等措施。4、软⼟室内试验应符合下列要求:

(1)软⼟室内试验的项⽬按《铁路⼯程地质特殊岩⼟勘察规程》和《铁路⼯程⼟⼯试验规程》(TB10102-2004)中相关内容执⾏。

(2)原状⼟样样品应及时送样试验;对不能按时试验的样品,应妥善保存,不得露天堆放。

(四)黄⼟钻探取样要求1.压⼊法:取⼟前,应将取⼟器轻轻吊放⾄孔内预定取⼟深度处,然后以匀速连续压⼊,中途不得停顿,在压⼊过程中,钻杆应保持垂直不摇摆。压⼊深度以超过盛⼟段3~5cm 为宜。2.击⼊法:当有经验时,亦可采⽤击⼊法。击⼊时应根据击⼊阻⼒⼤⼩,预估击⼊能量,使整个取样过程在⼀击下完成,不得进⾏⼆次锤击.击⼊深度以超过盛⼟段3~5cm 为宜。