【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工程要求、巖石的物理力學(xué)性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造特征、巖石的可鉆性以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性等因素選擇。工藝措施的選擇還要與所選擇的取芯工具相適應(yīng)。 類別 硬 度 代 表 性 巖 土 I 松軟、松散的 軟塑的粘性土、有機(jī)士 (淤泥、泥炭、耕土 )，含硬雜質(zhì)在 10%以內(nèi)的人工填土 Ⅱ 較松軟、 松散的 可塑的粘性土、粉土 ,軟塑的粉土 ,新黃土 ,含硬雜質(zhì)在 10%～ 25%的人工填土 ,粉砂、細(xì)砂、中砂 Ⅲ 軟的 硬塑、堅(jiān)硬的粘性土，粉土，含硬雜質(zhì)在 25%以上的人工填土，老黃土，殘積土，粗砂 、礫砂、礫石、輕微膠結(jié)的砂土， ,石膏、褐煤、軟煙煤、軟白堊 Ⅳ 較軟的稍硬的 泥質(zhì)頁巖 ,砂質(zhì)頁巖、油頁巖、炭質(zhì)頁巖、鈣質(zhì)頁巖、泥質(zhì)砂巖、較松散的砂巖 ,砂頁巖互層 ,泥質(zhì)板巖 ,滑石綠泥石片巖 ,云母片巖 ,泥灰?guī)r ,泥灰質(zhì)白云巖 ,巖溶化石灰?guī)r及大理巖 ,鹽巖 ,結(jié)晶石膏 ,斷層泥 ,無煙煤 ,硬煙煤 ,火山凝灰?guī)r ,強(qiáng)風(fēng)化的巖漿巖及花崗片麻巖 ,凍土 ,凍結(jié)砂層 ,粒徑20~40mm 含量大于 50%的卵 (碎 )石土 ,金屬礦碴 V 中等硬度的 長(zhǎng)石砂巖 ,鈣質(zhì)膠結(jié)的長(zhǎng)石石英砂巖 ,鈣質(zhì)砂巖 ,鈣質(zhì)膠結(jié)的礫巖 ,灰?guī)r及輕微硅化灰?guī)r ,大理巖 ,白云巖 ,橄欖巖 ,蛇紋巖 ,板巖 ,千枚巖 ,片巖 ,凝灰質(zhì)砂巖 ,集塊巖 ,弱風(fēng)化巖漿巖及花崗片麻巖 ,凍結(jié)礫石土 ,粒徑 40~80mm含量大于 50%的卵 (碎 )石土 ,混凝土構(gòu)件、砌塊、路面 Ⅵ 硬的 中粒與粗粒的花崗巖、閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)巖、輝長(zhǎng)巖、花崗片麻巖 ,粗面巖 ,安山巖 ,輝綠巖 ,玄武巖 ,偉晶巖 ,輝石巖 ,硅化板巖 ,千枚巖 ,砂巖 ,灰?guī)r ,硅質(zhì)膠結(jié)的礫巖 ,硅化或角頁化的凝灰?guī)r ,粒徑 80~130mm含量大于 50%的卵(碎 )石土 ,半膠結(jié)卵石土 Ⅶ 堅(jiān)硬的 細(xì)粒的花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗片麻巖 ,流紋巖 ,微晶花崗巖 ,石英粗面巖 ,極致密的玄武巖 ,安山巖 ,角閃巖 ,粒徑 130~200 mm 含量大于 50%卵(碎 )石土 ,膠結(jié)的卵石土 Ⅷ 最堅(jiān)硬的 碧玉巖 ,剛玉巖 , 碧玉質(zhì)硅化板巖 ,角頁巖 ,石英巖 ,燧石巖 ,粒徑大于200mm 超過 50%的漂 (塊 )石土 回次進(jìn)尺的控制也是主要的工藝措施手段。 下面舉例說明一下： 砂層鉆進(jìn)： 16 ① 砂層鉆進(jìn)宜采用泥漿護(hù)壁。對(duì)粉、細(xì)砂層可用活套閉水接頭單管、階梯式肋骨硬質(zhì)合金鉆頭泥漿循環(huán)鉆進(jìn) 。 中、粗、礫砂層可用方柱狀硬質(zhì)合金鉆頭或階梯式肋骨硬質(zhì)合金鉆頭灌漿無泵反循環(huán)鉆進(jìn)。 ② 砂層鉆進(jìn)應(yīng)符合下列規(guī)定 : a 鉆孔未見地下水時(shí)不得采用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)。 b 地下水位以上 , 采用跟管鉆進(jìn)時(shí)套管直徑應(yīng)比粗徑鉆具大 1~2 級(jí) , 回次進(jìn)尺可為 ~, 套管外環(huán)間隙必須封堵。 c 采用泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)根據(jù)砂層的透水性、顆粒大小、埋深、厚度等 , 選用不同性能的優(yōu)質(zhì)泥漿。提鉆時(shí)應(yīng)不間斷地向孔內(nèi)灌漿。 d 鉆進(jìn)砂層應(yīng)采用低轉(zhuǎn)速 , 壓力不宜過大 , 并適當(dāng)控制回次進(jìn)尺和提升速度。 破碎巖石鉆進(jìn)： ① 易沖刷和松軟的巖石可采用雙管鉆具或無泵反循環(huán)鉆進(jìn) 。 硬、脆、碎巖石應(yīng)采用雙管鉆具或噴射式孔底反循環(huán)鉆進(jìn)。 ② 破碎巖石鉆進(jìn)應(yīng)符合下列規(guī)定 : a 當(dāng)采用雙動(dòng)雙管鉆具鉆進(jìn)時(shí)巖芯管長(zhǎng)度應(yīng)為 ~ m。 鉆頭軸向差距應(yīng)視巖石而定 , 可為 30~50mm, 軟質(zhì)巖石差距應(yīng)大些 , 反之則小些。鉆進(jìn)中不宜提動(dòng)鉆具?；卮芜M(jìn)尺以 ~ 為宜。 b 無泵反循環(huán)鉆進(jìn)回次進(jìn)尺視巖性而定 , 軟質(zhì)巖石應(yīng)為 ~, 破碎巖石應(yīng)為 ~。 軟土層鉆進(jìn)： ① 軟土層鉆進(jìn)宜采用活套閉水接頭單管鉆具和硬質(zhì) 合金鉆 頭泥漿循 17 環(huán)鉆進(jìn) , 或螺旋提土鉆鉆進(jìn)。 ② 軟土層鉆進(jìn)應(yīng)符合下列規(guī)定 :. a 鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)泥漿作沖洗液 , 并根據(jù)孔壁坍塌、縮徑情況 , 增加泥漿密度或配用套管護(hù)壁不得使用清水沖孔或注水鉆進(jìn)。 b 泥漿循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)應(yīng)采用長(zhǎng)肋骨式硬質(zhì)合金鉆頭。鉆具下至孔底 1~2m 時(shí) , 宜用大泵量回轉(zhuǎn)掃孔到孔底再換正常泵量鉆進(jìn)。 c 應(yīng)注意孔內(nèi)有害氣體逸出 , 防止燃燒。 d 采取土樣時(shí)應(yīng)使用取樣可靠的取土器 , 采取方法宜用壓入法。取樣直徑不小于 100mm。 膨脹性巖層鉆進(jìn)： 在膨脹性巖 層 , 如膨脹土、鋁土、含水的頁巖、泥巖等 巖層中鉆進(jìn) , 易引起縮孔、糊鉆、鱉泵等現(xiàn)象。鉆進(jìn)應(yīng)符合下列規(guī)定 : ① 鉆頭宜采用肋骨式或加大內(nèi)外出刃的硬質(zhì)合金鉆頭 , 水口高度不小于 20mm, 內(nèi)壁可增設(shè)水槽 , 其寬度為 6~8mm。 ② 用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁時(shí)泥漿性能指標(biāo)應(yīng)符合本規(guī)程表 的規(guī)定。 ③ 鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)降低鉆壓 , 提高轉(zhuǎn)速和加大泵量 , 回次進(jìn)尺控制在 ~。 ④ 取芯宜 采用雙管鉆具或無泵反循環(huán)鉆進(jìn)。 ⑤ 當(dāng)發(fā)現(xiàn)孔壁嚴(yán)重收縮時(shí)應(yīng)隨鉆隨下套管 , 并詳細(xì)記錄。 滑坡鉆探： ① 滑坡鉆探應(yīng)采用干鉆、無泵反循環(huán)或雙層巖芯管方法進(jìn)行。 ② 在活動(dòng)的滑坡體上鉆探時(shí) , 應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視滑動(dòng)體位移情 況 , 發(fā) 18 現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)采取措施 , 確保人身和設(shè)備安全。 ③ 滑坡鉆探應(yīng)結(jié)合巖層情況、滑坡體穩(wěn)定程度、滑動(dòng)面位 置及滑床巖性等 , 確定下入套管的深度。 ④ 滑坡鉆探應(yīng)符合下列規(guī)定： a 鉆探中 , 當(dāng)接近預(yù)計(jì)滑動(dòng)面 ( 帶 ) 以上約 5m 或發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)面跡象 (軟弱面、地下水 )時(shí) , 必須采用干鉆或空氣鉆進(jìn) , 并宜增大鉆壓、降低轉(zhuǎn)速 , 提高巖芯采取率?；卮芜M(jìn)尺不得大于 , 并應(yīng)檢查巖芯 , 確定滑動(dòng)面位置。 b 鉆進(jìn)中應(yīng)檢查鉆孔是否歪斜 , 發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)不正常時(shí)應(yīng)及時(shí)提鉆檢查。 c 鉆進(jìn)中應(yīng)及時(shí)取樣鑒定和進(jìn)行水文地質(zhì)觀測(cè)工作。 工藝措施及適用地層手段列表如下： 松散地層 其本地層 粘性土、砂土 卵石、漂石、礫石 漂石、大卵石 卵石、礫石為主夾砂或土 軟 巖 層Ⅰ～Ⅲ級(jí)或風(fēng)化層 中 硬 巖 層Ⅳ～Ⅴ級(jí) 硬 巖 層Ⅴ～Ⅵ級(jí) 極 硬 巖 層Ⅴ～Ⅷ級(jí) 地 質(zhì) 條 件 地下水位以上 清 孔 地下水位以下 硬巖層 中硬巖層 地下水位以上 合金鉆、干鉆 螺旋提土鉆、干鉆 活套、無泵鉆進(jìn) 金剛石、鋼粒鉆進(jìn) 合金、金剛石鉆進(jìn) 無泵反循環(huán)、灌漿 活套循環(huán)鉆進(jìn) 排狀合金鉆進(jìn) 金剛石、合金鉆進(jìn) 金剛石、鋼粒鉆進(jìn) 適用工藝 19 注意事項(xiàng)：有測(cè)井、抽水（注水）等技術(shù)要求的鉆孔，不宜下入金屬套管護(hù)管。 工藝措施還有一項(xiàng)重要措施就是護(hù)壁措施。在鉆進(jìn)砂夾卵礫層、膨脹地層、滑坡、軟土等地層時(shí)，都會(huì)遇到鉆孔孔壁的防護(hù)問題。許多隊(duì)伍對(duì)鉆孔的護(hù)壁問題不重視，措施不到位，或運(yùn) 用措施不當(dāng)。造成的直接后果就是巖芯混亂，因?yàn)殂@了塌，塌了鉆，使地層層序都攪成了一鍋粥。特別是有軟弱夾層時(shí)，極容易漏掉。這在鐵路建設(shè)上是有慘痛教訓(xùn)的。遠(yuǎn)的不說，近年來被鐵道部通報(bào)的事故中因?yàn)閹r性、地層判斷錯(cuò)誤造成事故的就有南昆線上八渡車站，整個(gè)車站因地質(zhì)資料不準(zhǔn)全部建在一個(gè)大型滑坡上，因?yàn)檐囌厩昂蟮臉蛩矶家呀ê?，不能改線，只能整治，整治費(fèi)用花了一個(gè)億。去年通報(bào)的由三院設(shè)計(jì)的濟(jì)南，還有四院范圍的羅定鐵路、梅坎線的一些工程，正在施工中的贛龍線、洛湛線等據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，鐵路施工中的變更設(shè)計(jì)和開通后發(fā)生的事故有 70％都 是由于地質(zhì)資料不準(zhǔn)造成的。 鉆進(jìn)中保持孔壁的完整，保持地層的原始層序，是保證地質(zhì)資料準(zhǔn)確的前提。 護(hù)孔最經(jīng)濟(jì)有效的就是泥漿，不要看一袋粘土粉多少錢，好象不經(jīng)濟(jì)。我們做過一個(gè)粗略的統(tǒng)計(jì)，使用泥漿護(hù)壁比跟管鉆進(jìn)提高工效40％，減少管料消耗和運(yùn)輸成本更是可觀。以前地質(zhì)隊(duì)出工都是動(dòng)用車皮裝 套管 。各種口徑的一裝就是半車皮，自從推廣泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)工藝以來，省事多了。 現(xiàn)在又出現(xiàn)新問題了，使用泥漿取出的芯很完整，有些機(jī)組就動(dòng)歪心思了，就把這個(gè)當(dāng)作原狀樣給封了，送去試驗(yàn)。以后如果發(fā)現(xiàn)哪個(gè)機(jī)組這樣做將后果自負(fù)，必須認(rèn)識(shí)到問題的 嚴(yán)重性。 負(fù)責(zé)人 機(jī)長(zhǎng) 20 （ 3）組織措施：《鐵四院鉆探質(zhì)量管理辦法》對(duì)鉆探過程控制管理有一整套的規(guī)范化的管理辦法。 首先是資質(zhì)的要求 ：管理辦法規(guī)定參加鉆探作業(yè)的單位必須提供： ① 國家有關(guān)部門頒發(fā)的從事工程勘察的營業(yè)執(zhí)照和相應(yīng)的資質(zhì)等級(jí)證書。 ② 提供近三年來從事巖土工程及大中型勘探項(xiàng)目的業(yè)績(jī)材料。近兩年來經(jīng)合法注冊(cè)會(huì)計(jì)師事務(wù)所審核的財(cái)務(wù)三表（資產(chǎn)負(fù)債表、損益表、現(xiàn)金流量表）。 ③ 建立有完善的質(zhì)量保證體系和安全保證體系。持有國家質(zhì)量認(rèn)證機(jī) 構(gòu)頒發(fā)證書的單位可作優(yōu)選條件。 ④ 有確定的能對(duì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)的項(xiàng)目經(jīng)理和技術(shù)負(fù)責(zé)人。 各分包勘察單位在接受資質(zhì)預(yù)審時(shí)應(yīng)按本章前述的規(guī)定提供單位資質(zhì)材料。在提供標(biāo)書時(shí)提供機(jī)組及人員資質(zhì)材料。 鐵四院地路處對(duì)各分承包方提供的資質(zhì)材料進(jìn)行評(píng)審和認(rèn)定。有權(quán)對(duì)鉆探工人業(yè)務(wù)水平進(jìn)行抽查考核，達(dá)不到要求的工人不能上崗。 其次是設(shè)備要求 第一條 勘察單位必須配備性能參數(shù)指標(biāo)能滿足鉆探技術(shù)要求的取芯鉆機(jī)。鉆機(jī)保養(yǎng)良好，能滿足連續(xù)工作的要求。鉆機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，能適應(yīng)頻繁搬運(yùn)、拆裝的工作條件。 第 二條 每臺(tái)鉆機(jī)必須按照鉆探取芯技術(shù)要求和《鉆孔任務(wù)通知單》的要求配備符合規(guī)格的巖芯管（含單、雙層）、原狀取土器（含薄壁型），以及保管運(yùn)送巖土樣的設(shè)備。達(dá)不到要求的，不能作業(yè)。嚴(yán)禁 21 使用不滿足技術(shù)要求和未經(jīng)檢驗(yàn)合格的替代產(chǎn)品。 取芯設(shè)備（含輔助設(shè)備）各零、部件必須運(yùn)轉(zhuǎn)靈活。環(huán)刀不能卷、缺刃，否則必須更換。 第三條 測(cè)試設(shè)備應(yīng)符合要求。機(jī)組應(yīng)按鉆探技術(shù)要求配備標(biāo)準(zhǔn)貫入器（含動(dòng)探探頭）。機(jī)組應(yīng)按技術(shù)要求配備抽水、壓水、提水或注水試驗(yàn)設(shè)備。 機(jī)組應(yīng)按試驗(yàn)要求配備特殊管料、器材及測(cè)試記錄儀表等。 第三是作業(yè)過程的控制 第一條 鉆孔結(jié)構(gòu)必須滿足各項(xiàng)孔內(nèi)試驗(yàn)的要求。大于 100 米的鉆孔應(yīng)做鉆孔設(shè)計(jì)。 使用的鉆進(jìn)工藝不得造成地層混層、漏層?；蚴箮r（土）芯無法辨認(rèn)。