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钻探技术要求(新兴)

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钻探 技术 要求 新兴
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钻探技术要求编制: 审核: 批准: xxxxx 铁道勘察设计公司二〇一三年六月 2工程地质钻探必须执行该技术要求,严格执行《铁路工程勘察规范》 ,及有关安全管理规定规程,现将有关钻探技术要求补充如下:一、 钻具材料:1. 机组的钻具需按最大孔深备配(深孔根据计划孔深单独备置) 。2. 机组备标贯设备、薄壁取土器等。3. 机组备一定数量的土样盒(一般土层以 108 为主)、土样袋、封样蜡、封条及泥浆等。4:机组备齐报表(日志,质量评定表,标贯表,岩芯签,样品签) ,警戒线,红油漆,安全施工牌(必须佩带注意安全,当心机械伤人,严禁烟火等字样) ,施工牌(各工地施工牌不同) ,五米卷尺,透明胶布。二、 钻探作业:(一) 总的要求1、 机组在接到钻孔任务书确定孔位,并确认青苗赔付问题已经解决后方能开钻。2、 开钻前要核对孔位,查明无架空的高压电线,地下电缆或管线时方可施钻。若发现孔位有问题,应及时与技术管理人员联系并采取相应的调整措施,严禁擅自移孔。3、 第四系地层应采用泥浆护壁钻探或干钻,严禁水冲钻进。4、 司钻和记录应密切配合,以保证原始资料的真实可靠性。5、 终孔前应提前将钻探和地质情况与地质组人员联系,明确终孔条件,严禁擅自终孔。6、 严禁弄虚作假、随意移孔,否则以废孔处理。(二)钻孔直径钻孔直径应满足钻探取芯、取样和孔内测试的要求,并应符合表 1 的规定。表 1   钻孔直径岩 层技术作业 第四系土类 基岩采取原状土样孔 黏性土 ≥1103湿性黄土 ≥150 ≥75采取岩石试样孔压、注水试验段孔 ≥75原位测试孔 比探头直径大一级以上鉴别、分层采芯的孔 ≥33抽水试验的孔 ≥150 ≥110(三)地质钻探分层与钻具量测1、岩层划分、钻具的尺寸量测应符合下列规定:(1) 量测钻具长度时最小读数应为厘米。(2) 岩层分层界线深度,允许偏差为±5cm。等于或大于 5cm 厚的夹层不得漏层。(3) 测量取样、标贯及地下水位深度的允许偏差为±5cm。2、钻具量测与分层应符合下列规定:(1) 量测用具应经常用钢尺校正,允许偏差为±2‰。(2) 水上钻探时水边应设观测标尺,以此推算孔位的水深和机上钻具的余长。(3)钻具下孔前应按顺序摆放、编号、逐根量测和记录。(4) 钻进时应根据钻进快慢、声音变化、钻具跳动、回转阻力等情况,及时量测钻具余长、记录孔深。(四)岩芯采取与整理1、岩芯采取应符合下列规定:(1) 工程地质钻探岩芯采取率应符合表 2 的规定。表 2   工程地质钻探岩芯采取率岩 层 回次进尺采取率(%)黏 性 土 ≥90砂 类 土 ≥70土类碎石类土 ≥50滑动面及重要结构面上下 5m 范围内 ≥70风化轻微带(W 1)、风化颇重带(W 2) ≥70风化严重带(W 3)、风化极严重带(W 4),构造破碎带 ≥50基岩完整基层 ≥80注:①岩芯采取率:圆柱状、圆片状及可合成柱状岩芯长度与碎散岩芯装入同径岩芯管中高度之总和与该回次进尺的百分比;②滑动面及重要结构面在第四系土 中时,按土类相同岩层取岩芯率规定。4(2) 供水水文地质钻探,取样、取芯率应符合下列规定:1)取出的土样应反映岩层的颗粒组成。2)采取鉴别岩层的土样在非含水层中宜每 3~5m 取一个,含水层中宜每 2~3m取一个,变层时,应加取一个。3)采取试验用土样在厚度大于 4m 的含水层中,宜每 4~6m 取一个,当含水层厚度小于 4m 时,应取一个。4)试验用土样的取样质量应大于下列数值:砂 1kg 圆砾土、角砾土 3kg卵石土、碎石土 5kg5)基岩岩芯的采取率不得小于下列数值:完整岩层 70%构造破碎带、风化带、岩溶带 30%当有测井和井下电视配合工作时,鉴别岩层的土样、岩样的数量可适当减少。2、工程地质钻探回次进尺长度,应符合表 3 规定表 3    质钻探回次进尺长度岩 层 回 次 进 尺(m)黏 性 土 1.0~1.5薄层黏性土与薄层砂类土互层 1.0~1.5泥浆钻进 1.0~1.5砂 类 土跟管回转钻进 0.3~0.5双管钻具钻进 0.5~1.0无泵反循环钻软质岩石 1.0~1.5碎石类土无泵反循环钻破碎岩石 0.5~0.7软 土 0.3~1.0黄 土钻进取芯时 1.0~1.5;取原状土时,1m 三钻,第一钻 0.5~0.6 m,第二钻 0.2~0.3 m;第三钻取样膨胀性岩层 0.5~1.0预计滑动面及其以上 5m 范围小于或等于 0.3滑动面及重要结构面上下 5m重要结构面上千 5 m 为 0.3~0.5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 10 <13 13~20内间距比(%) 0 0.5~1.0 0.5~1.5 0.5~1.5外间距比(%) 0 0~2.0刃口角度α(°) 5~10 <10长度 L(mm) 对砂土:(5~10)D τ对黏性土:(10~15)De 400,550外径 Dτ (mm) 75,100 75~89,108衬 管 无衬管,束节式取土器衬管同右 整圆或半合管,塑料、酚醛层压纸或镀锌铁皮制成注:回转型取土器面积比不受本表限制。表 6    黄土薄壁取土器技术参数外径(mm) <129刃口内径(mm) 120放置内衬后内径(mm 122盛土筒长(mm) 150~200盛土筒厚(mm) 2.0~2.5余(废)土筒长(mm) 200面积比(%) <15切削刀刃口角度(°) 12(3) 取土器必须完好,磨损后应及时修理或更换零件。当有下列情况之一时,不得使用。1)技术参数不符合表 5 及表 6 的规定;2)密封球阀或活阀失灵,出水不畅通;3)滑动、滚动等活动件锈蚀或被卡;4)取土管或取土筒(衬套)变形、不密贴光滑,或铁皮筒接缝不良;5)刃口缺口或卷刃,一处长度大于 3mm,或几处长度累计大于圆周长的 10%。 (4) 钻孔中采取原状土样的方法应符合下列规定:1)连续压入法:用钢丝绳滑轮组或钻机液压装置时应将取土器快速均匀地一次压入取土层。此法对土样扰动最小,应优先采用。2)断续压入法:用杠杆、千斤顶、钻机手把或手轮加压,将取土器不连续压入土层。操作时应加大压入行程。此法适用于浅层软土。3)回转压入法:在半干硬或硬塑的黏性土中可用钻机回转压入式(双层单动岩芯管式)取土器采取原状土样。74)击入法:在黏性土层中采用压入法取样有困难时,可采用击入法,并应重锤少击取土器。(5) 取样操作、土样保管和运送必须符合下列规定:1)当取样孔钻进至钻进取芯规定的深度时,应采用回转钻进,并减小钻压,回次进尺应小于 1m。2)取样孔孔壁应稳定、畅通。套管护壁时孔内水位应等于或稍高于地下水位,套管底部应高于取土位置 0.5~1.0m。泥浆护壁时应边提取土器边灌注泥浆,防止掉样。3)取样前应采用大于取土器外径一级的钻具清孔。孔内残留物高度不得大于取土器余土管( 筒)长度(活塞取土器除外)。清孔后应测量取土深度。4)下放或提升取土器时不宜过快或晃动,入土深度不得大于取土器有效长度;当取土器压入预定深度后,若土质为硬土时应将取土器回转几圈,若土质为软土时则应将取土器停放 2~3min;断续压入法取土时应避免提动取土器。拆卸取土器时严禁用管钳或重锤敲击。5)土样筒取出后应立即揩擦干净,观察土样外表,当发现扰动时必须立即清孔重取;当土样完整时削平加盖;当土样筒有空隙时用稠度状态接近的扰动土填满,然后加盖、缠胶布、封腊,贴标签标明土样的上、下。6)保持天然含水量的扰动土样应及时装入土样筒内,用石蜡密封。作颗粒分析的砂类土应采用四分法对角取样,并装袋(筒)贴标签。7)土样应放在阴凉干燥处,不得日晒、风吹、碰震、受热、被冻。土样应及时送试验室(站 )。送样时应装箱、专人负责,防止碰撞、震动。2、 石试样的采取、保管与运送应符合下列规定:(1) 钻孔中采取石样时岩芯直径不得小于 50mm,高度为直径的 1.2~2.2 倍,断口呈斜面时应以最低处计算高度。(2) 石样应填写标签,标明上下。作密度、含水量试验的石样,应擦干净后立即蜡封。8(3) 作磨片鉴定的石样应标明名称、产状和结构构造;在断裂带上的石样应注明断裂方向。标记时不得用油漆。3、 水试样的采取,保管与运送应符合下列规定:(1) 水样中不得含有泥、砂和油污等杂质。(2) 钻孔中采取水样,当弱含水层时应先将水提干,待孔内水位上升后取样;当含水层涌水量较大时应先抽出两倍以上孔内水体积后取样。(3) 取水样前盛水器皿应先用被取水洗涤 2~3 次后方可取样,器皿内应保留20%的空间。取样后应及时加盖、蜡封,并贴标签。(4) 作侵蚀性测定的水样数量不得小于 1500mL。(六) 原位测试原位测试是取得岩土力学参数的重要依据,钻探人员应严格按照要求进行标贯,动探等相应原位测试。不得编造数据,否则以作假废孔处理。标准贯入试验应在清孔、预打 15cm 后,开始记录每打入 10cm 的锤击数, (日志中应分别记录) ,累计打入 30cm 的锤击数为标准贯入试验锤击数;重型动力触探应在清除孔底残土后进行,每次试验至少连续打入 50cm,贯入过程中应不间断地连续击入,锤击频率应控制在 15~30 击/min。标准贯入试验及重型动力触探应记录钻杆长度。试验时分别记录标贯及动探每打入 10cm 的锤击数(日志中应分别记录) 。对于静力触探达不到设计孔深地段,可采用动力触探。 说明:1) 、对于土层较厚钻孔均进行标贯试验, 。2) 、试验前须清孔,确定孔内无残留岩心;放置标贯器,在接近孔低时应减缓放入速度,避免标贯进行前标贯器内有土进入,使标贯击数偏大。3) 、发现土层塑性发生变化的必须进行标贯试验。4) 、标贯结束后,待下一回次结束后,将标贯岩芯摆放在相应深度位置的岩芯上。(七) 校正孔深1、 孔深偏差及修正应符合下列规定;(1) 孔深最大允许偏差为±2‰,9当大于此数时应查明原因,及时消除,将偏差值按比列分配至钻程内各岩层厚度值中。(2) 校正孔深用的量具应与钻进时的量具相同。校正方法可采用直接测量孔深、复测钻具长度和记录,或重新钻孔验证等。2、 钻孔深度在下列情况下必须检查校正: (1) 工程地质钻探每钻进 100m,水文地质钻探每钻进 50m;(2) 钻过巨厚覆盖层至基岩时;(3) 钻至滑动面、断层面等重要结构面时;(4) 在孔内需要进行测试工作时;(5) 换径下套管、过滤管时;(6) 钻孔终孔时。(八) 钻孔弯曲度与孔斜预防1、 钻孔弯曲度及测量应符合下列规定:(1) 工程地质钻探孔每深 100m 钻孔顶角允许偏差:垂直孔为 2°,斜孔为 3°,随钻孔加深递增计算。测量钻孔顶角:垂直孔深度大于 100m 时,每 50m 测量一次;斜孔深度大于 50m 时,每 25m 测量一次;覆盖层较厚下导向管孔段应增加测量次数。(2) 水文地质孔深在 100m 时,钻孔顶角的允许偏差为 1.5°随钻孔深度递增计算。钻孔顶角每 50m 测量一次。2、 预防孔斜可采用下列措施:(1) 钻机安装应稳定,立轴不得旷动,钻进时合箱螺丝应拧紧,并不得使用弯曲钻具。(2) 孔口定向管应定位正确、牢固。开孔钻进时,应轻压、慢转,并随孔深加长粗径钻具。(3) 当岩层由软变硬时应采用慢速、轻压钻进一定深度后,改用硬岩层的钻进参数。当钻进破碎带、软硬互层等岩石时,粗径钻具长度不得小于 4m。(4) 钻进中应减少换径次数,换径时可采用导向钻具导向,钻进深度为 1~2m后再正常换径钻进。深孔钻探时宜采用钻铤加压。(5) 发现孔斜超过允许偏差时应根据孔斜程度、岩层特点,及时纠斜。10三、 钻探记录1、 钻探报表必须采用统一标准纸张,对于大小不一,封面不同的报表,不予采用,重新填写。2、 钻探记录应按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。当发现误记时应以横线划去错记部分后在旁重写;不得涂改、挖补、撕毁或重新抄写。3、 终孔后钻探记录应经机组长、地质人员核查签字后,才可作为使用资料。4、 钻探记录内容应符合表 7 的规定。表 7   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 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(三) 岩芯描述内容应符合表 8 的规定。表 8   岩芯描述内容岩类 岩层 内 容黏性土 名称、颜色、结构及构造、夹杂物性质及含量、潮湿程度砂类土 名称、颜色、结构及构造、颗粒成分、粒径、颗粒组成及形状、密实程度、潮湿程度第四系土类 碎石类土名称、颜色、颗粒成分、粒径组成、颗粒风化程度、磨圆度、填物成分及性质与含量、密实程度、潮湿程度岩浆岩 名称、颜色、矿物成分、结构(结晶程度、晶粒大小与形状)与构造、节理与裂隙发育程度、风化程度沉积岩 名称、颜色、构成岩石主要成分与胶结物成分、结构(包括粒径、形状、含量、胶结程度)与构造、结核与包裹体、风化与裂隙程度基岩变质岩 名称、颜色、矿物成分、晶体大小与形态、结构与构造(晶粒组织与排列)、风化与裂隙程度含水地层除描述含水层的岩性外应补充描述:松散层夹杂黏土的粉粒含量;卵、砾石层夹砂含量;基岩破碎情况、裂隙、水锈等断层、破碎带、挤压、软弱、结构面除描述结构面的岩性外应补充描述:块度、擦痕、夹杂物特征;岩芯碎裂、搓揉或挤压以及断层角砾和断层泥情况等11四、终孔条件(一) 一般性钻孔在设计孔深内钻至弱风化层 3m(若遇漂石,应打穿)或强风化层10m即须提前终孔。(二)控制性钻孔一般按设计孔深及要求终孔。(三)孔深超过设计深度还达到技术要求时(如仍为软弱层、断层、溶洞等) ,应及时通知技术人员。(四)达到终孔条件而未终孔的进尺作废。( 备注:不同工点不同地层会有不通同要求,根据甲方要求调整终孔条件。 )五、 封孔回填(一) 钻孔回填应符合下列规定:1 钻孔在浅埋隧道的路肩设计标高以上 15~20m 孔段,用水泥砂浆回填,其余用黏土或原土回填。深埋隧道在地表 20m 以下孔段,用水泥砂浆回填,其余用黏土或原土回填。2 水下隧道河床段的钻孔应全部用水玻璃砂浆回填。河岸地段可用黏土回填。3 位于即有桥基及其他建筑物地基范围内钻孔,岩质地基应采用水泥砂浆回填,土质地基可用黏土或原土回填。4 有自流水及不良地质工点的钻孔应及时回填,岩质的用水泥砂浆回填,土质的用黏土回填,并平整地表,排除地面积水。5 可耕地、常有人畜往来的道路附近及居民区内的钻孔,应采用黏土或原上回填。水库、水利防护堤的钻孔回填应符合有关规定。(二) 钻孔回填操作应符合下列规定:1 套管护壁的钻孔应边起拔套管边回填。2 向孔内投土回填时一次不得投入过多,每投入一次应捣实。3 用水泥砂浆回填时如孔内无水,可将填料由孔口慢慢倒下;如孔内有水应采用小1~2 级的套管下到底,从小径套管内灌入,边灌边提套管。12六、钻探质量的检查与验收(一) 钻探前地质人员应进行技术、质量交底。(二) 机组应按本规程制定工点钻探质量措施,并坚持逐孔班检、日检、组检工作制。(三) 钻探驻机技术人员应随时检查探资料验收和质量评定负责。(四)地质人员在清样时,如标签不详、不清、漏掉或原状样密封不好者,其质量应与钻孔质量挂钩。(样品标签内容包括:工点名称、里程、位置、钻孔编号、取样深度、样品名称、颜色状态等)(五)所整理的钻探日志及钻探资料不符合的不予以验孔。(六) 钻孔质量等级可划分为三级:指导钻探质量,并对钻1 优良钻孔:钻孔质量全部达到技术要求,并符合《规程》第 9 章的规定。2 合格钻孔:钻探质量基本达到技术要求和《规程》第 9 章的规定。3 不合格钻孔:钻探主要质量指标未达到技术要求或不符合《规程》第 9 章的规定。七、钻探安全1. 操作时注意安全,勘探过程应严格执行安全规则,发现安全隐患立即整改,必要时停工整顿,消除安全隐患后方可重新开工。 。2.钻孔时注意架空和地下管线的调查,特别是既有铁路附近的电缆标志。开钻前要求先挖探,在确定无地下管线后方可开始常规施钻,另外放孔时应注意孔位上方有无架空线通过,必要时调整孔位位置,挪动多少视具体情况而定。3.既有线钻探时,严禁将钻具及其它物品侵占,确保行车安全,尽量避免跨越轨道。4. 孔位位于河边时,应注意河水涨落,保证机具、人员的安全。八、其它131、勘探过程应采取有效措施,防止环境污染。2、 机具架设及钻探过程中应尽量减少对植被的破坏。3、对勘探过程中的泥浆池、泥浆、岩芯及试验过程中废弃的土样等妥善处理,禁止直接倒入河、塘、农田等。4、 其余未尽事项,按院颁钻探规则办理。
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