【精选】02《铁路工程地质钻探技术和质量要求》

1、铁路工程地质钻探技术和质量要求一、铁路工程地质钻探的概念1、定义：利用人力、机械等手段，揭示地层层序、岩土工程特征、 认识地表以下地层或某一特定位置的情况或特点的一种勘探手段。2、地质勘探钻孔的目的：是为桥梁、道路、房屋建筑等的基础进行 取样试验，也用于现存工程基础、地基的检验。以及物探方法获得的 有关资料的钻探验证。如果在钻孔中进行各种物探方法的测井，查明地层的物理及其他 特性，还可以扩大和修正对钻孔周围空间地层的认识。铁路房屋建筑（车站站房、信号楼等）、桥梁、路基工程（包括 边坡防护工程）、隧道等工程的基础都需要进行勘察。因铁路运输高速重载的特点，对桥梁、路基及隧道工程基础的要 求都要高于

2、其它行业。所以在进行工程地质勘探时对钻探、取样及资 料整理比其他行业要求更高一些。二、铁路工程地质钻探技术要求：根据铁路工程地质勘察规范等的表述，归纳起来铁路工程 地质钻探要求有以下几条：1、应根据勘探0的，选择适宜的钻机类型，采用合理的钻进方法， 安全操作，详细记录、认真分析钻探过程和岩心情况，保证钻探质量。2、采取原状土样时，应根据地层情况，选定钻孔孔径、取土器类型、 规格及施钻方法，其技术要求应符合有关技术规程要求。3、钻探精度和岩芯采取率，应符合铁道部铁路工程地质钻探规程 的规定。对工程存影响的软弱夹层、软弱面（带）不得遗漏，含水层 分层及水位的测量应准确。控制性重要钻孔宜与物探、原位

3、测试等手 段配合，获取多方面地质参数。4、为下列目的进行的钻探，应采用干钻、无泵反循环、双层岩心管 或其他有效钻进方法： 查明粉土、黏性土、软土、膨胀土的物理力学性质； 查明黄土的湿陷性； 査明砂类土的颗粒成分； 判明岩层的风化和破碎程度； 查明地下水情况； 查明地基土液化的可能性； 查明滑坡的滑床与滑面（带）： 多年冻土地区进行地温观测； 采用冲洗液钻进不能保证钻探质量时。5、当需要景测水景、流向、流速、水质等水文地质参数时，钻孔应 按存关规定进行提水或抽水等试验及观测工作，必要时进行压水或注 水试验。当含水层较多，各层水质、水量变化较大时，应结合工程需要分 层止水进行测定及试验。需作长期观

4、测的勘探孔，应加固孔口，并设标志桩，按要求定期观测。6、正式勘探点的资料均应有反映地层层序的柱状图和文字描述。为 确定层面（或带）方位的试坑、探井除文字描述外，应以展视图反映 井壁及底部岩性、地层分界的方位、构造特征、取样及原位测试位置。 代表性部位，应附彩色照片。7、勘探点位置、高程均应用仪器测定，钻探岩芯鉴定表上应记录其 经纬距坐标。下一阶段利用价值较大的钻孔，宜设标志桩。8、对妨碍交通、影响安全和不封孔右可能恶化基底工程或隧道地质 条件或污染环境的钻孔或探坑鉴定后，应按铁道部现行钻规的规 定及时回填、平整场地。对位于大江、大河及堤防的钻孔应根据当地 堤防部门的要求回填、平整场地，回填资料

5、应上报和存档。9、工程勘探岩芯及探坑应及时鉴定。工程地质条件复杂及重点工程 的钻孔岩芯应拍摄岩芯照片备查，并选择代表性岩芯整理保存。10、采取的岩芯、土、水样，应具有代表性。同类地质条件岩土试 样数量，应满足有关规定的要求。三、钻探实施过程和要求（一）、钻探的前期准备铁路工程地质钻探一个重要特征就是战线长、涉及工程类型多、 地层复杂多变、地形地貌变化大、工作条件和场地条件多有不便、技 术和质量要求高等。正因为铁路工程地质钻探的这些固有特点，对我们进场前的准备 工作就提出了很高的要求比如易损件的备料。平常搞工勘很容易配到的皮带、齿轮等等， 一到了山区、边远农村就都成了紧俏物质。铁路一般经过的地区

6、往往 就是老、少、边、穷地区，所以要重视易损件的储备，要足量储备， 以免误工期。再比如工期要求和工点分布。工期要求紧、工点分布散，势必要 多上钻机，这样又要考虑综合效率问题，也就是成本问题。所以要综 合考虑每台钻机在特定地形条件和工作环境条件下的进尺效率和总 工作量的关系。凡是搞过铁路工程地质钻探的单位都是右体会。还有交通工具。一是要考虑到道路条件，工作场地都是乡村便道， 如果我们现场都是大卡车，显然是到不了孔位的。必然又要转运、又 要人力搬运，劳民伤财。二是要有合理的数量和位置配置，一个机组 移孔，如果抬几百米，甚至一、二公里平地他都可以忍受，但是如果 二个孔之间隔了一座山，虽然直线距离只存

7、儿百米，如用人工转移， 显然是浪费劳力。工效也不会高，所以有一个合理调度的问题。还有与钻探当地政府和居民协调的问题，也就是占地和青苗赔偿 问题，在这个问题上我们是吃过不少亏的，花了钱不说，还耽误工期， 有时还会引发冲突事件。前期策划是项h部的熏要工作，各种各样的现场问题你在策划时 一定要考虑全面，一定要把工作做深、做细、做透。这样才能保证成 木控制，才会有效益。下面我将前期准备工作作了个粗略统计，列为一个表开钻前的准备工作（表1）:操作项目标准具体要求1、设备选 型机具准 备钻探没备应 根据工程 地质和水 文地质勘 探目的、要求和地 质条件、 施钻方 法、钻孔 结构等因 素选择， 并应比较 设

8、备的经 济效益。1、了解本工点的最大孔深要求数值，地形条件（钻机重量对搬运的 影响）等，根据任务确定机型设备；2、根据工期要求和工点分布确定进场钻机的数量。3、本工点的地层条件、取样及孔内试验等钻探技术要求；确定携带 钻具、取样器、管件等的规格、数量。4、根据水上钻孔数，孔深及水深、流速；确定水上钻探平台的构建 方式（祖船、扎排、筑岛等）5、了解工点的行政位置交通状况。准备交通工具的数量和规格6、在城市、道路等位置的钻孔，还要准备泥浆的配制与净化设备。7、钻机备用件的配罝；钻进有关工具准备；8、记录用具：花杆、皮尺、钢尺、算盘、计算器、测钟、钟表、夹 子等的检查准备；9、取样工具：取土器、蜡锅

9、、刷子等的检查准备；10、孔内试验仪器，如标贯器的检查准备。11、水位、水量、水温测试仪器的检查准备。12、柴油机、发电机、水泵等磨损件的检查配备；13、检修工具的准备；14、钻进辅助工具的准备。2、材料准 备能满足钻 探嚮要1、水上钻探器材；2、水管、抽水机等送水器材；3、劳保、安企及其它器材；4、棉纱、膨润土、pw植物胶与钻进有关材料准备；5、原始记录、竣工报表、钻探记录等记录表格、铅笔等记录用品；6、纱布、石蜡、土样盒、标签、水样瓶等収样用品及送样用品；7、机油、柴油、汽缸油等油料准备。3、工艺准 备能按规定 的工艺操 作1、组织全纟u人员学习“钻孔任务通知书”；2、组织全组学习任务书规

10、定的钻进工艺知识；3、学习并掌握规定工艺对记录工作的要求；5、学习并掌握勘察细则。4、现场踏 勘了解现场 确定驻地1、了解工点、孔位的环境条件：地形、地质、水源及施钻条件；2、道路交通状况、工点、孔位可通行什么车辆；3、为机组找房子、驻地条件等。5、机具搬 迁和场地 平整安全1、台面坚固平坦，常用场地面积为8m x 4m、10m x 7m、11m x 8m o2、绕避地上、地下障碍物。7、竖架安 装及校正稳固对中 水平统一指挥立架，安装钻机；对屮和水平的校正；卜*面就场地、基台修建和设备安装、拆卸、搬迁的具体要求明确一下:（1）场地应根据钻孔位置、钻探设备、安装方法、地基面积、地形条件等因素确

11、定。常用场地面积力8mx4m, 10mx7m, llmx8m。(2) 场地修建应符合下列规定： 场地必须避开高压线和影响塔架起落的障碍物。钻孔位置必须 避开地下电缆、煤气和给排水管线等设施u 场地地基必须平整、稳固、水平，能承受重载、动载和应急起 重等全部荷载。 在斜坡上修建场地填方面积不应大于整个场地面积的35%，原 地面应挖成台阶，填土应分层夯实。 在松软地层上修建场地应采用抛片石、打桩、搭井字枕木架等 方法。枕木架必须用扒钉钉牢，上铺木板的厚度不得小于4cm。基台 应设置卧枕，并用螺栓与机座连接。卧枕的规格和数量根据机型确 定。 在河滩或山谷中修建场地，基台纵向应与水流方向平行。在洪 水

12、、暴雨季节，应有防护措施。 在陡崖、陡坡下修建场地，必须清除上方的活动块石，确实危险 而又无力处理时，应与地质人员研究，设法避开或采取安全措施。 场地应少占农田，保护农作物和树木。(3) 安装、拆卸塔架应符合下列规定： 塔架配件齐全无损。各部连接的螺孔，必须用原规格螺栓拧紧。 装后应进行检查。 安装、拆卸塔架时，严禁上下同时作业。塔上工作人员所用工 具和零件应装入工具袋或用绳索捆牢。塔下除接、递料者外，严禁其他人员逗留。 安装或拆卸塔架如遇雷电及六级以上风力时必须停止工作。 安装a型塔架时应先将两脚与机座连接，然后按顺序安装各 部件。用卷扬机竖立塔架时，制动抱闸、钢丝绳、结扣应牢固，可靠， 钻

13、机底座尾架必须负重，专人掌握后支撑，塔架起落范围内不得有 人。当塔架起至80°时应即时停止，再用，人力调整，将后支撑固牢。 塔架绷绳必须连接牢固，绷绳的规格和数量应根据塔架类型、 高度确定。绷绳的仰角不得大于45% a型塔架整体倒放时操作应谨慎、缓慢、平稳，用卷扬机倒放 时严禁猛放、急刹制动抱闸。（4）机械安装与拆卸应符合下列规定： 机械安装应使机座水平、稳固。车装钻机的车身必须稳固地坐 落于基台上，车轮不得受力和转动。 安装和拆卸机件时，不得用锤直接敲击。连接螺栓必须对称拧 紧，管路连接必须密封可靠。各零部件应按规定安装齐全、完好。 钻孔中心、钻机立轴轴线和天车前轮的轮缘切点三者必

14、须在一 直线上。 电器设备，照明设施应放在干燥、清洁的地方，严防油、水和杂 物侵入；电器的引线必须绝缘，接地必须可靠。 装、拆机械时发现有损坏或磨损过限的零件，应更换。 拆卸机器时应按机器结构存顺序地进行，液压钻机的油路系统 元件除连接油缸的接头外，不宜拆动。拆下的仪表、螺帽、销子等应妥善保管。拆卸后机器上露出的油孔、水孔必须保护好。 在斜坡上安装水管、风管，应自下而上，拆卸应自上而下地进行。(5) 机械搬迁应符合下列规定： 钻机塔架必须先拆卸后搬运。搬运机械时捆绑绳索必须牢固， 受力应均衡，停放应平稳，对易损部件应妥善保护。 汽车搬运机械设备时必须捆绑牢固，并严格执行公路运输有关 规定。 火

15、车搬运机具设备时应装箱丰固，防止晃动。电瓶内的电解液 必须倒净。 在搬运或装卸过程中严禁将机具或料具由高处向下投掷。(二)施钻过程1、岩芯采取率的影响因素岩芯是取芯钻探的直接成果，是进行地质研究的重要依据。岩芯 采取率也是判断一个钻孔是否合格的主要指标。通过对岩芯的分析研宄，可以了解不同地层的埋藏深度、厚度、 产状、地层分布规律以及不良地质的发育情况。所以提高钻孔岩芯采 取率是达到上述目的的关键。在生产中常常有这样的现象，经过努力，岩芯采取率从数量上虽 然达到y质量指标的要求，但由于种种原因，岩芯的结构被破坏，成分被污染；或岩芯虽完整，但选择性磨损较严重，其中较软的成分被 丢失了。这样的岩芯虽

16、然在数量上达到了要求，在品质上并没有真正的代表性。严格意义来讲，这样的钻孔仍然是质量不合格的。有一次，在赣龙线检查钻探质量，一个机组请我确认他们的岩芯定名是否准确，他们定名是花岗岩的风化层，还是极严重风化。我一 看那个岩芯，就急忙表扬他们，你们水平真高，我根本就不知道你们 所说的这些有什么根据，还是重钻吧。为什么呢，因为他们取上来的 东西倒是不少，但根本就不能叫岩芯，都是碎石子，土都被水冲走了， 那样的钻孔我要他有什么用。所以只有保持了岩芯的完整度、纯洁性，即保持了岩芯的品质的 岩芯采取率方是真实的，这样采出的岩芯才是有地质意义的岩芯。下 面我们分析一下影响岩芯采取率的因素。影响岩芯采取率与代

17、表性的因素是多方面的，但归纳起来，可分 为地质因素，钻进方法与规程，钻具结构，操作技术，组织管理和规 章制度。(1)、地质因素岩土的物理机械性质(硬度、胶结性、脆性和酥性、松散性与浮 游性等)和岩层的结构、构造等对岩芯采取都右影响。组成岩石的矿物硬度以及岩石的颗粒与颗粒间的胶结硬度若是 相差悬殊，则对岩芯的采取率和完整性是有影响的。胶结差的岩石易 被钻具的回转震动而破碎，脆性和酥性岩石其组织结构极易破碎，松 散性与浮游性地层易被冲洗液冲刷、冲散和流失。岩石的节理、片理、 裂隙发育或岩层倾角较大的地层，岩芯受震后易被破碎、断裂、岩芯 堵塞互磨。受构造错动或风化破碎带尤其易震动、冲刷。同时，这种地

18、层还带来护壁困难，而护壁不好，反过来又严秉影响了岩芯的采取。 地质条件是客观存在的，但我们可以通过主观努力，采取有效措施，适应地质条件、摸索规律减少或消除客观因素的影响，以提高岩 芯采取率。(2)、钻进方法与规程因素在同一地层用不同的钻进方法，其岩芯采取效率是不同的，这是 因为目前岩芯钻探常用的几种钻进方法其破碎岩石的原因虽有差异， 但基本上都是在轴心压力与回转力矩作用下通过切削具尅取破碎岩 石的，可以认为整个钻进过程，是产生岩芯的过程，同时也是破坏岩 芯的过程。而钻具与孔壁的间隙愈小、钻具导向性能好、回转平稳和 震动小的钻进方法，对岩芯的机械破坏作用就愈小。岩芯的采取率就 愈高。比如在硬岩层

19、中金刚石钻进取出的岩芯就完整，采取率高。但 在钻进松软岩层，巾于岩粉多，钻头冷却效果差，钻效就不如合金钻 头。合适的钻进方法，还需要有适当的钻进参数配合，才能收到好的 效果。而钻进参数本身，对岩芯的采取是有其影响。首先钻压，孔底压力过大，给进不均，对于钻进松软、粘性大的 地层，则有糊钻、岩芯堵塞自磨，或烧灼变质，严重者还会引起烧钻 事故；对于钻进硬岩层则易使钻头变形，岩芯堵塞磨损。同时，压力 过大还增加了钻具的弯曲和摆动，从而加剧了对岩芯的机械破坏，孔 底压力不足，则进尺缓慢，增长了岩芯受破坏作用的时间；由于压力 过小，等于“吊起”钻进，钻头摆动加剧，离心力增大，易将岩芯柱 震断造成岩芯诸塞磨

20、损的机会。其次转速，钻具与孔壁间隙大的钻进方法，钻进时转速愈快，钻 具受离心作用大，其振动、摆动亦越大。对岩芯的破坏作用亦加剧。 间隙小、导向好，转速快有利于提高钻速，亦缩短了岩芯受破坏作用 的时间。再次冲洗液量，冲洗液景大小的选择，应根据地层条件和钻进方 法，钻速高低、排粉的需要、孔壁的保护、以及岩芯的保全、免遭冲 刷等酌情选择。回次进尺的时间和长度对岩芯的磨损也有影响，其影响的程度， 要视地层情况而定。按规程，回次进尺最多以23米为宜，就是为/尽量减少过长的回次时间和进尺对岩芯的影响表9.3.2工程地质钻探回次进尺长度山石层回次进尺(m)粘性土1.0 1.5薄层粘性土与薄层砂类士互层1.0

21、 1.5砂类土泥浆姑进1.01.5跟管回转钻进0.30.5碎石类土双管钻具钻进0.51.0无泵反循环钻软质岩石1.01.5无泵反循环钻破碎岩石0.50.7冻土0.3 0.5软土0.3 1.0黄土钻进取芯时1.01.5;取原状土时，lm三钻，第一 钻0.50.6m，第二钻0.20.3m，第三钻取样膨胀性岩层0.51.0滑动面及重要结构面上下5m预计滑动面及其以上5m范围小于或等于0.3重要结构面上下5m为0.30.5软硬互层、软硬不均风化带及硬、 脆、碎基岩0.5 1.0较完整、轻微风化基岩1.0-2.5完整基岩<3.5(3)钻具结构因素钻尖的结构应存利于钻头工作平稳、钻效高、右利于岩芯的

22、进入 和保护，减少堵塞、磨损的机会，卡取岩芯方便可靠为原则。钻头结 构主要控制部位是合金的镶焊质量、水口大小和形式、钻头内锥度等。岩芯管的结构形式单管双管、单动双动等对岩芯采取的影响。取土器的结构形式等，这些大家都比较熟悉，就不多说丫。(4)操作技术卡芯方法与操作，是取芯的最后一道工序，即使钻速高，岩芯 保存完好，如果卡取不上或中途脱落，势必前功尽弃。在用干钻法或 双动双层管取芯时，掌握不当，会使岩心严重挤压或烧灼变质。还有 岩芯堵塞问题，除地质等因素引起外，操作方法不当，也是重要一环。 比如在我院办公大楼的基桩取芯验桩钻探中，要求取一截20公分以 上的芯做力学试验。结果钻探单位把一根桩都快钻

23、透了，居然就没有 取上一截够20公分的混凝土，结果勘察单位和施工单位就干上了， 施工单位说勘察单位水平差，勘察单位说施工单位偷工减料。其结果： 钻探是用的单管金刚石钻进，卡芯应加卡簧，而司钻钻个5公分10 公分就活动一下钻具。试想，当活动钻具的时候，岩芯管下面的卡簧 不起一点作用。自然取不上完整的岩芯了。后来不活动钻具，结果就 取岀一截50公分的完整岩芯。所以操作技术也是一个很重要的因素。(5)组织管理与规章制度组织管理与规章制度不仅仅是影响岩芯采取的因素，也是影响 整个钻探工作的秉要因素。有一个很典型的例子，湖南408地质队 98年在宜万线一个隧道钻探中，因为规章制度不健全，交接班不明确，造

24、成超钻，结果一个600米深的钻孔打了二年半才完成。2、提高岩芯米取率的措施了解了岩芯采取率的影响因素。我们工作的重点就应从这些因素 入手，采取措施保证钻探质量，使获取的原始资料真实可靠。根据铁路工程地质钻探规程的要求各种地层的岩芯采取率如 下表2层岩(%)率取采尺进次回土类土性粘一土类砂70土类石碎基岩内围范m5下上面构结要重及面动滑70w重颇化风w,微轻化风70带破造构w4重严极化风f/3w微重严化风50>岩整完80>提高岩心采取率的措施主要有:（1）设备措施：选择适宜的钻头、取芯工具是保证岩芯采取率的前 提。比如金刚石钻头，有高温烧结的和低温电镀两种工艺，因为金刚 石的性质决定

25、丫它不能承受高温，高温烧结金刚石钻头是在800 1000°c的条件下成型的，现在有可靠资料证明，钻头中的金刚石右些 是被烧炸裂了甚至表层炭化了。并且这种钻头的自磨性（自出刃）远 远赶不上电镀金刚石钻头。电镀金刚石钻头由于工艺、配方各个厂家 都是保密的，有些厂家甚至偷工减料，所以在挑选时也要当心。下面列出了一个取心方法和取心工具选择表:序取芯钻具名称钻进方法卡芯方法适用岩石1活塞闭水接头单管 钻具硬质合金干钻粘性土，软土，屮、细、粉砂及互层2普通弟管钻具硬质合金、钢粒卡料干钻完整基岩,粘性土3投球式单管钻具硬质合金干钻粘性土，砂类土，松软至较软页岩、 砂岩4活动分水投球接头 单管钻具硬

26、质合金干钻品岭土，泥页岩，粘性土5普通双动双管钻具硬质合金干钻松散、怕冲刷、易拥塌岩层6活塞式双动双管钻 具硬质合金干钻怕污染的岩盐、拥盐等岩层7441双动双管钻具硬质合金、钢粒沉淀中等硬度以上的硬、脆、极碎层、 碎石类土8爪筒式双动双管钻 具硬质合金、钢粒爪简爪取稍硬至中硬多裂隙、节理发育，硬、 脆，碎.无胶结性岩层，碎石类土9隔水单动双管钻具硬质合金岩芯提断器软至中硬破砕，节理、层理发育，酥 脆易流失，怕震，怕磨的岩层10活塞式单动双管钻 具硬质合金干钻软于屮硬松散、粉状、节理发育、 怕污染岩层，粘性土及软粘土11活塞压卡成单动双 管钻具硬质合金卡簧较软至屮硬较完整，节理发育，呈 纤维状的

27、岩层，如白云岩，石棉等12球夹压卡式单动双 管钻具硬质合金卡簧较软至屮硬较完整，节理发育，呈 纤维状的岩矿层，如蛇纹石化白云 岩,石棉等13爪簧式单动双管钻 具硬质合金1-從卡责软于中硬，软硬交替频繁薄互层， 以硬为多，极软，塑性，易冲蚀的蛇 纹岩等14yn-7型单动双管 钻具硬质合金岩芯提断器软于稍硬，硬软交替频繁互层，以 软为多，断层多的岩层15开口式无泵钻具硬质合金沉淀干钻软于中硬，松、软、怕冲、溶蚀岩 层，粘性土，砂类土，碎石类土16简易无泵钻具硬质合金沉淀干钻软于屮硬，松、软、怕冲、溶蚀岩 层，粘性土，砂类土，碎石类土17弯管型喷射反循环 单管钻具硬质合金、钢粒沉淀干钻硬、脆、碎、节

28、理发育的岩层18弯管型喷射反循环 双动双管钻具硬质合金沉淀干钻较软至屮硬松散、碎、脆、易磨山a?贝石/云19分水接头型喷反单 管钻具硬质合金、钢7性1沉淀干钻硬、脆、碎、节理发育的岩层20分水接头型喷反双 动双管钻具硬质合金沉淀干钻较软至中硬松散、脆、碎、易磨山a?贝石/云21分水接头型喷射单 动双管钻具硬质合金沉淀干钻片理发育、酥脆、易砕呈粉状岩 层22金刚石单管或双管 钻具金刚石1-卡簧较软至最坚硬基岩，漂石，碎石类 土（2）工艺措施：钻探方法应根据工程要求、岩石的物理力学性 质、地质构造特征、岩石的可钻性以及技术经济合理性等因素选择。 工艺措施的选择还要与所选择的取芯工具相适应。类别硬度

29、代表性岩土i松软、松散的软塑的粘性土、有机士（淤泥、泥炭、耕土），含硬杂质在10%以内的人 工填土ii较松软、 松散的可塑的粘性土、粉土，软塑的粉土，新黄土，含硬杂质在10%25%的人工 填土，粉砂、细砂、中砂iii软的硬塑、坚硬的粘性土，粉土，含硬杂质在25%以上的人工填土，老黄 上，残积土，粗砂、砾砂、砾石、轻微胶结的砂土，石膏、褐煤、软 烟煤、软白垩iv较软的稍硬的泥质页岩，砂质页岩、油页岩、炭质页岩、钙质页岩、泥质砂岩、较松 散的砂岩，砂页岩互层，泥质板岩，滑石绿泥石片岩，云母片岩，泥灰岩，泥 灰质白云岩，岩溶化石灰岩及大理岩，盐岩，结晶石膏，断层泥，无烟煤，硬 烟煤，火山凝灰岩，强风

30、化的岩浆岩及花尚片麻岩，冻土，冻结砂层，粒径 2040mm含量大于50%的卵（碎）石土，金属矿碴v中等硬度的松石砂岩，钙质胶结的长石石英砂岩，钙质砂岩，钙质胶结的砾岩，灰岩及 轻微硅化灰岩，人理岩，白云岩，橄榄岩，蛇纹岩，板岩，千枚岩，片岩，凝灰质 砂岩，集块岩，弱风化岩浆岩及花岗片麻岩，冻結硕石土，粒径4080mm 含量大于50%的卵（碎）石土，混凝土构件、砌块、路面vi硬的中粒与粗粒的花尚岩、闪长岩、正长岩、辉长岩、花岗八麻岩，粗面岩， 安山岩，辉绿岩，玄武岩，伟晶岩，解石岩，碑化板岩,t枚岩，砂岩，灰岩，硅质 胶结的砾岩，硅化或角页化的凝灰岩，粒径80130mm含:w:大于50%的卵 （

31、碎）石土，半胶结卵石土vii坚硬的细粒的花岗岩、花岗闪长岩、花岗片麻岩，流纹岩，微晶花岗岩，石英飢而 岩，极致密的玄成岩，安山岩，角闪岩，粒径130200 mm含量大于50%卵 （碎）石土，胶结的卵石土viii最坚硬的碧玉岩，刚玉岩，碧玉质硅化板岩，角页岩，石英岩，燧石岩，粒径大于 200mm超过50%的漂（块）石土回次进尺的控制也是主要的工艺措施手段。 下面举例说明一下：砂层钻进： 砂层钻进宜采用泥浆护壁。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。 砂层钻进应符合下列规定：a钻孔未

32、见地下水时不得采用泥浆护壁钻进。b地下水位以上，采用跟管钻进时套管直径应比粗径钻具大12 级，回次进尺可为0.30.5m，套管外环间隙必须封堵。c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。d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。破碎岩石钻进： 易冲刷和松软的岩石可采用双管钻具或无泵反循环钻进；硬、脆、 碎岩石应采用双管钻具或喷射式孔底反循环钻进。 破碎岩石钻进应符合下列规定：a当采用双动双管钻具钻进时岩芯管长度应为1.52.0 m。钻头轴向 差距应视岩石而定，可为3050mm，软质岩石差距应

33、大些，反之则 小些。钻进中不宜提动钻具。回次进尺以0.51.0m为宜。 b无泵反循环钻进回次进尺视岩性而定，软质岩石应为1.01.5m，破 碎岩石应为0.50.7m。软土层钻进： 软土层钻进宜采用活套闭水接头单管钻具和硬质合金钻头泥浆循环钻进，或螺旋提土钻钻进。 软土层钻进应符合下列规定：.a钻进时应采用优质泥浆作冲洗液，并根据孔壁坍塌、缩径情况，增 加泥浆密度或配用套管护壁不得使用清水冲孔或注水钻进。 b泥浆循环回转钻进应采用长肋骨式硬质合金钻头。钻具下至孔底 12m时，宜用大泵量回转扫孔到孔底再换正常泵量钻进。应注意孔内有害气体逸出，防止燃烧d采取土样时应使用取样可靠的取土器，采取方法宜用

34、压入法。取样 直径不小于100mm。膨胀性岩层钻进：在膨胀性岩层，如膨胀土、铝土、含水的页岩、泥岩等岩层 中钻进，易引起缩孔、糊钻、鳖泵等现象。钻进应符合下列规定： 钻头宜采用肋骨式或加大内外出刃的硬质合金钻头，水口高度不 小于20mm,内壁可增设水槽，其宽度为68mm。 用优质泥浆护壁时泥浆性能指标应符合本规程表6.1.1的规定。 钻进时应降低钻压，提高转速和加大泵量，回次进尺控制在0.5 1.0m。 取芯宜采用双管钻具或无泵反循环钻进。 当发现孔壁严重收缩时应随钻随下套管，并详细记录。 滑坡钻探：滑坡钻探应采用干钻、无泵反循环或双层岩芯管方法进行。在活动的滑坡体上钻探时，应设专人监视滑动体

35、位移情况，发现异常应及时采取措施，确保人身和设备安全。 滑坡钻探应结合岩层情况、滑坡体稳定程度、滑动面位置及滑床 岩性等，确定下入套管的深度。 滑坡钻探应符合下列规定：a钻探中，当接近预计滑动面（带）以上约5m或发现滑动面迹象 （软弱面、地下水）时，必须采用干钻或空气钻进，并宜增大钻压、降 低转速，提高岩芯采取率。回次进尺不得大于0.3m，并应检查岩芯， 确定滑动面位置。b钻进中应检查钻孔是否歪斜，发现孔内不正常时应及时提钻检查。 c钻进中应及时取样鉴定和进行水文地质观测工作。工艺措施及适用地层手段列表如下：地质条件漂石、大卵石粘性土、砂土卵石、漂石、砾石金刚石、钢中硬岩层卵石、 砾石 为主

36、夹砂 或；h其本地层软岩层卜職献観屮硬岩层iv-讀适用工艺螺活旋套提土无钻泵、钻干钻进合金钻、干钻合金、金刚石钻进无泵反循环灌浆活排套状循合环金钻钻进进金金刚刚石石、合钢金粒钻钻进进负贵人机长注意事项：有测井、抽水（注水）等技术要求的钻孔，不宜下入金属套管护管。 工艺措施还有一项重要措施就是护壁措施。在钻进砂夹卵砾层、膨胀地层、滑坡、软土等地层时，都会遇到钻孔孔壁的防护问题。许 多队伍对钻孔的护壁问题不重视，措施不到位，或运用措施不当。造 成的直接后果就是岩芯混乱，因为钻了塌，塌了钻，使地层层序都搅 成了一锅粥。特别是有软弱夹层时，极容易漏掉。这在铁路建设上是 有惨痛教训的。远的不说，近年來被

37、铁道部通报的事故中因为岩性、 地层判断错误造成事故的就有南昆线上八渡车站，整个车站因地质资 料不准全部建在一个大型滑坡上，因为车站前后的桥隧都已建好，不 能改线，只能整治，整治费用花了一个亿。去年通报的由三院设计的 济南，还有四院范围的罗定铁路、梅坎线的一些工程，正在施工中的 赣龙线、洛湛线等据不完全统计，铁路施工中的变更设计和开通后发 生的事故有70%都是由于地质资料不准造成的。钻进中保持孔壁的完整，保持地层的原始层序，是保证地质资料 准确的前提。护孔最经济有效的就是泥浆，不要看一袋粘土粉多少钱，好象不 经济。我们做过一个粗略的统计，使用泥浆护壁比跟管钻进提高工效 40%,减少管料消耗和运输

38、成本更是可观。以前地质队出工都是动用 车皮装套管。各种口径的一装就是半车皮，自从推广泥浆护壁钻进工 艺以来，省事多了。现在又出现新问题了，使用泥浆取出的芯很完整，有些机组就动 歪心思了，就把这个当作原状样给封了，送去试验。以后如果发现哪 个机组这样做将后果自负，必须认识到问题的严重性。（3）组织措施：铁四院钻探质量管理办法对钻探过程控制管理存 一整套的规范化的管理办法。首先是资质的要求：管理办法规定参加钻探作业的单位必须提供： 国家有关部门颁发的从事工程勘察的营业执照和相应的资质 等级证书。 提供近三年来从事岩土工程及大中型勘探项目的业绩材料。近 两年来经合法注册会计师事务所审核的财务三表（资

39、产负债表、损益 表、现金流量表）。 建立有完善的质量保证体系和安全保证体系。持有国家质量认 证机构颁发证书的单位可作优选条件。 右确定的能对项h负责的项h经理和技术负责人。各分包勘察单位在接受资质预审时应按本章前述的规定提供单 位资质材料。在提供标书时提供机组及人员资质材料。铁四院地路处对各分承包方提供的资质材料进行评审和认定。有 权对钻探工人业务水平进行抽查考核，达不到要求的工人不能上岗。 其次是设备要求第一条勘察单位必须配备性能参数指标能满足钻探技术要求的取 芯钻机。钻机保养良好，能满足连续工作的要求。钻机结构紧凑，能 适应频繁搬运、拆装的工作条件。第二条每台钻机必须按照钻探取芯技术要求和

40、钻孔任务通知单 的要求配备符合规格的岩芯管（含单、双层）、原状取土器（含薄壁 型），以及保管运送岩土样的设备。达不到要求的，不能作业。严禁使用不满足技术要求和未经检验合格的替代产品。取芯设备（含辅助设备）各零、部件必须运转灵活。环刀不能卷、缺刃，否则必须更换。第三条测试设备应符合要求。机组应按钻探技术要求配备标准贯入 器（含动探探头）。机组应按技术要求配备抽水、压水、提水或注水 试验设备。机组应按试验要求配备特殊管料、器材及测试记录仪表等。第三是作业过程的控制第一条钻孔结构必须满足各项孔内试验的要求。大于100米的钻孔 应做钻孔设计。使用的钻进工艺不得造成地层混层、漏层。或使岩（土）芯无法 辨

41、认。钻进回次进尺及岩芯采取率必须满足规范的要求。按每行1米的 规格对岩芯进行码放。对每箱岩芯进行标识明确的照相。对有特殊技术要求（如抽水、应力测试等）的钻孔，应采用落实 该技术要求的相应技术保障措施及钻进工艺方法。第二条样品数量必须满足规范及钻探技术要求的规定。样品的标 识、封装、保管和运输应符合规范和规则的要求。取样位置应符合规范及钻探技术要求的规定。样品应在取样现场及时封腊。严禁暴晒、雨淋及被污染。并应及 时送验。第三条记录格式、项目、岩芯描述内容等应按铁四院qi702钻探 作业指导书要求。下面再详细说明。记录应签署准确、齐全、字迹工整，必须在作业时同步完成。第四是岗位责任制度的建立第一条

42、机组应参照铁四院（qi702钻探作业指导书）制定组内各 岗位质量责任制。主要有岗位责任制、交接班制度等。第二条机组应参照铁四院（qi702钻探作业指导书）制定标准作 业流程图。大型钻机（300型及以上）应编制施工组织报告，报告应 附有场地布置图。第三条机组应视需要制定交接班作业制度。第五是钻探质景监理制度，这项制度由我院建立和执行，大家也应 有所了解，以便在工作中减少误会，相互配合。第一条根据勘察项目的具体情况，视需要设置现场钻探监理。钻探 监理受勘探项0部领导。业务上对现场地路处技术人员负责，接受技 术人员的指导。监理人员数量的配备应以每人每天能巡查一台作业钻 机23次为宜。第二条监理人员应

43、通晓钻探工艺及测试手段。熟知地质基本知识。 监理人员的录用和考核由地路处负责。第三条监理负责钻探过程的质量控制，负责钻探过程生产安全监 察，监理采用巡查、旁站方式进行。监理应如实填写要求的各项记录 和表格。第四条监理工程师必须逐日向地质组技术人员汇报当天的监理情 况，以便地质组能迅速掌握各钻探单位的钻探质量和安全生产情况，并由地质组长安排第二天的工作。第五条监理应检查各机组是否根据钻孔任务通知单要求的位置 进行钻探。未经我院现场地路专业技术人员同意，不得擅自移孔。应检查各机组钻探工艺和钻探方法是否符合规范要求，检查各 机组岩芯采取率是否符合要求，岩芯摆放是否整齐，岩芯标签是否符 合要求。应检查

44、各机组取样（土、水、石）是否符合技术要求（尤其是软 土地层），是否及时送样并试验。检查各机组钻探记录（主要包括岩芯及孔内事故）是否符合要求， 检查各机组终孔的孔深是否满足钻孔任务通知单的要求。检查各机组是否按照特殊孔的技术要求进行作业，是否符合本办 法第四章的要求。检查各机组在要求的土层中是否按规定进行标准贯入试验，检查 机组是否采用动力触探确定碎石类土的密实程度，采用标准贯入试验 确定砂类土密实程度，及划分风化岩与残积土。第五条监理应协助钻探单位完善现场质量管理制度。如现场孔位验 证、质量检验和安全检查、质量和安全事故报告和处理制度等。 第六条当现场出现严重违反操作规程，影响钻探质量和安全生

45、产 时，监理工程师可行使质量、安全否决权，在监理工程师通知单 中责令钻探机组停工、返工、限期整改。钻孔终孔须经监理工程师同意。监理工程师必须在钻探原始记录 表的终孔位置及钻探记录表后签认其工作量。钻孔终孔要由地路处现 场技术人员认可。前面讲了这么多，总结起来工艺手段的选择原则是：1、工艺手段的选择要使岩芯采取率达到技术规范规定标准。2、工艺手段的选择要使不混层、不漏层、不塌孔3、工艺手段的选择要使孔内各项试验顺利进行。（三）、样品的采取和孔内测试方法首先说一下岩芯的摆放。一般要求岩芯按每行1米的规格进行摆 放，岩芯码放应配备专用槽板或装箱，槽板一角要醒目标示出工点名 及钻孔号，槽板每0.1m处

46、要有明显刻度。取出的岩芯必须按孔深次 序排列（无岩芯取出的孔段槽板对应位置应空缺）。终孔后每孔岩芯 必须拍取一组彩色相片（属同一钻孔的照片，每张照片上都应标示出 同一工点名和钻孔号，并按孔深次序编号）。至于几箱拍一张照片， 并没有强制的规定，但前提是照片上的岩芯要看的很清楚，否则，照 片就没有价值。按现有的经验，每张照片不能超过6箱。每组照片随 该钻孔原始记录、试验报告和其他有关资料一并移交。终孔后岩芯箱 可以重复利用，但岩芯应按取出的顺序就地摆好，便于甲方技术人员 现场核对岩芯。其次说一下原状样的采取。按照国标岩土工程勘察规范的规 定：每个工点每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于

47、6件（组），对厚度大于0.5米的夹层或透镜体，应采取土试样或进行 原位测试。当土层性质不均匀时，应增加取土数量或原位测试工作量。铁路规范规定，一般粘性土和粉土，应分层取原状样，一般取样 间距为13米，层厚大于3米的每隔3米取原状土一个。取样时应满足以下要求：(1) 在软土、砂土中宜采用泥浆护壁；如使用套管，应先钻进后跟 进套管，应保持管内水位等于或稍高于地下水位，取样位置应低于套 管底三倍孔径的距离；不得向未钻过的土层中强行击入套管。钻孔孔 径应比取土器大一个径级。地下水位以上，不得注水或使用泥浆。土 质较硬时，可采用二(三重)管加转取土器，钻进、取样合并进行。(2) 采用冲洗、冲击、振动等方

48、式钻进时，应在预计取样位置1米 以上改用回转钻进。(3) 下放取土器前应仔细清孔，清除扰动土，孔底残留浮土厚度不 应大于取土器余土管长度(活塞式取土器没有这项限制)。新修订规范特别强调孔内原位测试工作，要求在钻进时遇粘性 土、粉土和砂类土要进行标准贯入试验，标准贯入试验的要点是首先 将贯入器竖直打入土层中15cm后，应以小于每分钟30击的锤击频 率开始记录每打入10cm的击数，累计打入30cm的击数，定力定测 击数n。密实土层中贯入不足30cm而击数超过50击时，应终止试 验。记录格式为：序号试验深度贯入度z (cm)对应于zi的击 数ni实测击 数n修正击 数n探杆长 度m土层定名 及描述备

49、注a-i3n,n2n3（击/30cm）粘性土、砂类土和碎石类土、以及岩层的风化层要进行动探试验。 动力触探一般使用重型动探。作动探时，应始终保持重锤沿导杆铅直下落，锤击频率成控制在1530击/min。应记录每贯入10cm的相应锤击数。那大家有疑问了，哪里会每次正好击入10cm。特别是地层 松软时，有办法，可以采用每阵击（一般15击为一阵）的贯入度， 并按公式换算成贯入10cm时的击数。n63.5=10n/zs n 每阵击的击数，s 每阵击时相应的贯入度 秉型动探如果实测击数大于50击/10cm时，要改用特重型（120公斤）。 记录格式为探杆总长试验深度贯入度锤击数n63.5=校正后击数备注(m

50、)(cm)（击）n*l()/zlsm63.5>=a：t：m63.5k m >(击/10cm)(击/10cm)除了以上工作外，孔内试验还包含有为定量评价水文地质条件 和取得含水层参数而进行的各种水文地质试验工作。这些工作除了水 位的观测，还有水温观测、孔内涌水观测，取水样做水质分析，提水 试验、注水试验、抽水试验和压水试验等等。关于这方面的内容，铁 路和其他行业的要求差不多。但要强调一下的是观测工具和观测吋 间。比如三角堰的制作，大家都知道规格、做法，有些单位就是不太 当回事，一个是堰角不标准，再就是低板高度、厚度不按标准来，用 这样的东西测量的数据可信度就太低了，也体现不出你单位的实力。 所以不要小看了这些事情，这就是我耍强调的。）钻孔的质量标准和验收程序钻孔的质量标准是从这几个方面来衡量的:（