钻探技术要求

llccqq · 发表于 2011-6-14 06:56

一、钻探目的及任务

钻探是铁路工程钻探的基本手段，其成果是进行工程地质评价和设计、施工的基础资料，钻探质量的高低对整个地质勘察的质量起决定性作用。钻探目的主要是为了确定场地的地层结构、土壤类别、分层厚度、均匀性，下伏软弱地层和坚硬地层的分布，查明地下水埋藏深度，并在孔内进行采取原装或扰动试样及原位测试。为工程设计提供准确可靠的的工程地质基础资料。

二、钻探执行的规范

钻探的操作工艺、技术要求及设备配置应执行以下规范及规程：《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2001）、《铁路工程岩土分类标准》（TB 10077 -2001）、《铁路工程特殊岩土勘察规范》（TB10038-2001）、《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）、《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025-2004）、《铁路工程地质原位测试规程》（TB10041-2003）、《铁路工程土工试验规程》（TB10041－2003）及《关于加强铁路工程地质勘察工作的通知》（铁建设函[2004]644号）和《关于开展铁路工程地质勘察监理工作的通知》（铁建设函[2002]434号）文。

三、钻探设备及测试设备的要求

1、本次钻探设备根据现场地形环境条件、地层特点及钻探技术要求，可采用汽车钻及100型以上台钻。

2、按有关规范、任务书要求及施工工艺等需要配置钻具及其他机具。

3、标贯试验设备：标准贯入器靴刃口应保持完好，无损坏和变形；探杆采用φ42钻杆，钻杆弯曲度应小于0.1％；穿心锤质量为63.5kg的钢锤，外径不宜小于200mm，锤的质量误差应不大于0.5kg并应有自动落锤装置，钢锤落距（76±2）cm；锤垫外径100～140mm并附有导向杆，锤垫和导向杆质量之和不宜大于30kg。

4、动探采用重型动力触探设备；探杆每米质量不宜大于7.5kg，探杆接头外径应与探杆外径相同；锤座直径应小于锤径1／2，并大于100mm；导杆长度应满足重锤落距的要求，锤座和导杆总质量为20～25kg。重锤应选用圆柱形，高径比1～2，重锤中心的通孔直径应比导杆外径大3～4mm。

5、黄土取土器：应使用专门的黄土薄壁取土器（宜使用带内衬），其内径不小于120mm，刃口壁厚不宜大于3mm，刃口角度10～12°，控制面积比为12～15％。

6、应配置简易水文地质测试设备及量测初见水位和稳定水位设备。

四、钻探及测试质量要求

１、各机组必须制定各种工作制度（如岗位责任制、交接班制度及交接班记录，特殊工序的记录等），并严格执行。

2、各钻机组必须按要求配置机组工长、记录员和其他钻探人员，必须接受铁一院地路处包西项目部或各项目组自行组织的技术培训（应有培训记录），培训合格后方可上岗。

3、各机组在进入工地前对机组人员、设备及能力进行自检，填写自检记录（重点检查钻具、取土及原位测试设备能否满足技术要求；安全设施是否完善）。

4、接受地质人员现场交孔，一般情况下未经地质人员许可，机组人员不得挪动钻孔。但因由障碍物或其他因素，不能在原孔位施钻，需要移动孔位时，应首先征求地质人员意见，并请求地质人员提供新的钻孔位置和孔口高程。

5、钻孔直径以满足试验测试工作及土石样品的采取为原则，一般规定钻孔开孔孔径不应小于150mm，终孔孔经应大于91mm。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≥130mm；进行原位测试的钻孔直径应大于测试探头直径一级以上。

6、钻进过程中地质钻探分层及钻具量测应准确，量测允许偏差均为±5cm。

7、钻孔岩芯采取率：黏性土、黄土和粉土必须大于或等于90%；砂类土必须大于或等于70%；碎石类土必须大于或等于50%。微风化（W1）、弱风化（W2）必须大于或等于70%，强风化（W3）、全风化（W4）必须大于或等于50%，完整基岩必须大于或等于80%。滑动面及重要结构面上下5m范围内必须大于或等于70% 。

8、钻机机床要平整，机架安装要稳固、垂直，保证钻孔垂直度。钻孔深度允许偏差：孔深最大允许偏差为±2‰；钻孔垂直度允许偏差：工程地质钻孔每深100m钻孔顶角不超过2°，水文地质钻孔每深100m钻孔顶角不超过1.5°,并随钻孔深度递增计算，在钻进过程中采用水平尺测量。

9、在钻探过程中应严格执行有关规范和《钻探事前指导书》的技术要求。具体应做到：

1）钻探过程中应控制回次进尺，一般不宜超过1～2m。螺旋钻头钻进时控制回次进尺深度0.5～1.0m。

2）所有钻孔在地下水位以上，必须采取干钻钻进，不得使用冲洗液，不得向孔内注水，要准确量取地下水位。

3）在表层填土及其他松散地层可采用套管护壁，地下水位以下可根据地层情况采用泥浆护壁钻进或跟管钻进等钻进工艺。

4）黄土可采用螺旋钻头钻进，也可用硬质合金钻头。当含水量在16～24％时，亦可采用冲击钻进。操作应符合“分段钻进，逐次缩减、坚持清孔”的原则。

5）钻探过程中应经常检查钻头、取土器的完好情况，当发现钻头、取土器有变形、刃口缺损时，应及时校正或更换。

10、要严格控制回次进尺，岩芯应装入固定岩芯箱内（岩芯箱长1m，宽0.75～0.90m，分为5格，可不要底板），每箱摆5m钻探岩芯，岩芯柯按其在钻孔中的实际位置摆放整齐，无岩芯段时应空出。每一回次应有回次记录签，要保证书写清晰、准确。

11、所有岩芯均要求用数码相机进行拍照（像片不少于300万相素）。拍照时应注明钻探工点名称、钻孔编号、起止深度、岩芯名称，在分层位置应注明深度等。所有岩芯未经地质人员同意，不得自行销毁，需通知地质人员验收合格后方可遗弃。

12、钻孔在完成所有测试后均应回填封孔。

13、在钻孔内进行的各类原位测试如：动探、标贯，应严格执行《铁路工程地质原位测试规程》（TB10041-2003）。

14、终孔后应及时整理钻孔日志及报表，签名，并在二天内交到地质组。

15、钻探情况应随时通告，每孔终孔前应征得地质人员的同意或验收方可转移。终孔条件：达到钻探事前指导书要求并经现场的地质人员验收合格。

五、取样要求

1、取样（土、水、石、）数量严格按《钻探事前指导书》要求执行。

2、黏性土、黄土应取原状样；砂类土采取扰动样。砂类土、碎石类土每组样质量应符合下列要求：砂取1kg；圆砾土、角砾土取3kg；卵石土、碎石土取5kg。

3、黏性土、黄土、砂类土所取的原状土样需及时蜡封；砂类土所取扰动样应放入土样筒内，用石蜡密封。土样须按顺序整孔送至试验站，以便试验站清点样品。土样出现混乱时，试验站有权拒收。岩石样品应及时擦净并蜡封。标签填写必须完整无缺，不合格样品必须返工。

4、本次钻探属冬季钻探，天气寒冷，应对土样在采取和保存过程中实施保温措施，以防止土样冻结，所取土样应在2天内移送至指定试验室，超期者，按报废处理。

5、送样前，机组人员应详细填写《送样清单>》（标明送样单位、线别、段落、工点名称、取样钻孔编号、取样深度、数量、样品类型、规格及包装、取样日期及取样着），并送交现场地质人员。地质技术人员应根据《送样清单》认真填写《土工试验（或水质分析、或岩石集料、道碴试验）委托书》，包括取样位置、岩芯初步鉴别，地下水位埋深，并根据地层和构筑物类型确定土工试验项目和频度。

6、送样时应专人负责，防止碰幢、震动，并实施保温措施。一旦试验开样后有冻胀、析水、变形情况可视为废样，并通知地质人员及机组重新取样。送样单需有有试验人员签字备查。

7、沿线大量分布黄土。因此，黄土取样质量应高度重视，原则上宜采用静压法，有经验时也可采用击入法。

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：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。

3)应采用专门的黄土薄壁取土器，其内径不宜小于120mm，刃口壁厚不宜大于3mm，刃口角度10º～12º，控制面积比为12～15%，其尺寸、规格可参照下表。

黄土薄壁取土器的尺寸、规格

外径
刃口

内径
放置内衬后内径
盛土

筒长
盛土

筒厚
余（废）

土筒长
面积比
切削刀

刃口角度

mm
mm
mm
mm
mm
mm
%
º

﹤129
120
122
150～200
2.0～2.5
200
﹤15
12

4）在卸土过程中，不得用榔头等敲打取土器。土样推出取土器后，应注意防止土筒回弹崩开。

5）土样取出后，应检查土柱质量，如发现土样有受压、扰动、碎裂和变形等情况时，应将其废弃，并重新取样。

6）应经常检查钻头、取土器的完好情况，当发现钻头、取土器有变形、刃口缺损时，应及时校正或更换。

7）对探井和钻孔的取样结果应经常对比、检查、及时发现取样过程中可能存在的问题，并及时更正。

六、钻孔记录及野外记录描述要点

1、钻孔定名应符合现行《铁路工程岩土分类标准》（TB 100 77 -2001）规定，鉴定描述术语及记录符号均应符合铁路现行的相关标准规定。

2、钻探原始资料包括：钻探日志；岩、土、水样、岩芯照片；孔内各项测试记录表等。

3、钻孔记录必须按铁一院有关规定格式，由记录员在现场及时填写。记录内容应准确、齐全。字迹清晰。如有误记时，应按要求杠改。钻孔记录为原始记录，用铅笔填写，不得涂改。

4、钻探各委外单位的钻探原始资料均应有钻探施作者、记录员、岩芯鉴定者、机长及钻孔负责人签名、并整理成册，交铁一院地路处包西项目部立档保存。

5、钻探记录应在钻探进行过程中同时完成，记录内容应包括钻进过程（如下表）及岩土描述（如附表）两部分野外钻探记录。

钻探记录内容

序号
项目
内容

1
时间
各项作业起止时间

2
进尺与深度
钻具总长与余长、回次进尺、层深、层厚、累计深度

3
钻进情况
钻进工艺、钻具规格类型、孔径、护壁类型与深度

4
孔内情况
涌砂、涌水、漏失、坍塌、缩孔、掉块、空洞、震动、钻进快慢等深度

5
钻进参数
钻压、转数、冲洗液量、投砂量

6
地下水位
初见水位与稳定水位深度

7
岩芯记录
岩芯编号、采长、采芯率、岩芯描述、取样

6、钻探现场记录表的各栏均应按钻进回次逐项填写。在每个回次中发现变层时，应填写分层标签。记录时特别应注意对软弱层、夹层（如黄土古土壤层）或夹杂物、破碎带、基岩层面、节理面及钻具跳动、掉钻及冲洗液的渗漏等的描述。

7、标贯和动探除在《钻探记录》中标注外，应按有关表格内容进行记录。

8、钻孔结束后，各单位责任地质人员应按《钻探事前指导书》要求，核查钻孔是否满足要求，并要求机组下一趟钻，进一步核查钻孔深度，责任人应在原始记录上签字认可。

七、钻探成果资料的编制

1、钻探成果资料包括：钻探岩芯鉴定表、各项测试成果表）。

2、钻探岩心鉴定表签署栏可按机长，鉴定者、工点技术负责人（地质人员）三级进行签署，深孔及重大工程钻孔的钻控岩芯鉴定表的签署应执行院相关规定。上交资料的岩芯鉴定表中、工点技术负责人必须由院地质人员签署。均应手签。

3、钻探岩心鉴定表应提供数字化资料。

4、钻探成果应提交钻探岩心鉴定表数据库（用理正工程地质勘察软件）、电子文档（autocadr14）各1份，文本3份；岩心鉴定表数据库、电子文档、文本应包含柱状图、层底标高、累计深度、层厚、岩土名称及其特征、地下水位埋深及高程、取样位置深度、标贯、动探、时代等项。标贯、动探记录表，应提供电子文档及文本（A4）。电子版岩芯鉴定表模板由地质组提供。

5、岩心鉴定表柱状图比例尺不得小于1：200比例尺，应以1：100、1：200两种为宜。

6、提供钻孔岩芯照片（6寸）一式一份，按照工点装订成册。电子版岩芯照片按照钻孔号编制，上交刻录光盘一份。

7、以上为基本要求，具体要求详见《钻探事前指导书》。

8、未尽事宜，请及时与现场地质人员联系。

9、各孔在终孔两天内，应及时提供钻探成果（电子文档、数据库、文本）。

八、其它

1、本规定未涉及的要求，应严格执行相关规范、规程和院相关文件的要求。

2、各单位在钻探过程中，应确保钻探工作的各项措施得到实施，同时提高勘探水平，使各道工序、进度、质量处于良好运行状态。

3、各单位在执行本规定的过程中，应结合工程实际使用。若发现需要修改和补充之处，请将意见及时反馈给铁一院地路处包西项目部。

附录1：钻探技术要求变更通知单

附录2：土的分类

附录3：土的野外鉴定