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1、精选优质文档-倾情为你奉上目 录 1.2.12 钻孔记录和编录 1 勘探分类和钻探技术要求1.1 勘探分类1.1.1 岩土工程勘察的勘探可采用钻探、井探、洞探、触探和地球物理勘探等。勘探方法的选取应符合勘察的目的和岩土的特性,各钟勘探方法的选取都要以满足岩土工程勘察、设计和施工的需要为前提。1.1.2 布置勘探工作时应考虑勘探对自然环境的影响,防止对地下管线、地下工程和自然环境的破坏。钻孔、探井和探槽完工后应妥善回填,回填材料和回填后的密实度,应根据工程需要和场址的地质条件而定。1.1.3 静力触探、动力触探和地球物理勘探作为勘探手段时,应与钻探等其他勘探方法配合使用。1.1.4 进行钻探、井
2、探、槽探和洞探时,应采取有效措施,确保施工安全;应遵守有关的技术规范、规程和标准,确保勘探质量。1.1.5 勘探方法分类及其功能和应用条件(见表1.1.5)。表1.1.5 勘探方法分类及其功能和应用条件表 勘探方法功能与特点应 用限 制直接的探井、探槽可在掘进范围内直接观察地层岩性及地质构造;可在其中采取高质量的岩土试样;可在其中进行大型的原位测试。可用人力开挖,适用各种地形(如陡峻山地)和窄小场地;可用于滑坡、断层、特殊岩土等勘探。受地下水和施工条件的限制,开挖探度不能太大。竖井、平洞可在掘进范围内直接观察地层岩性及地质构造;可在其中采取高质量的岩土试样;可在其中进行大型的原位测试。应用于大
3、型岩土工程,如大坝、隧道、地下洞室的勘探。费用高,施工难度大,施工时间长。半直接的钻探可采取岩土芯样,根据岩土样品、钻进参数、手感等鉴别地层;可采取岩土试样;可进行原位测试;可观测地下水位。普遍应用于各类工程的勘探。对地质构造、溶洞形态等只能作判断,有时可能发生误判。间接的触探可根据贯入指标间接地划分地层,兼有原位测试功能;可获得全断面的贯入曲线,对土层的细微变化反应灵敏。普遍应用于地基土的勘探,效率高,成本低。不能直接观察地层,有时贯入曲线具有多解性,可能发生误判。工程物探具有“透视性”,可简单快捷地获得有关地层岩性、地质构造、地下埋藏物的信息;可测得岩土层的某些物理力学性质参数。多作为辅助
4、手段配合其他勘探方法使用。效率高,成本低。不同方法均有各自的应用条件和局限性,常具多解性,无其他方法配合易误判。1.2 钻探技术和要求1.2.1 工程地质钻探的基本方法(1)回转钻进利用钻具回转钻头的切削刃或研磨材料削磨岩土使之破碎同时施加一定的压力,进行钻进。它包括岩芯钻探、无岩芯钻探和螺纹钻探。岩芯钻探根据所使用的研磨材料不同又可分为硬质合金钻进、钻粒钻进及金刚石钻进。岩芯钻进为孔底环状钻进,螺旋钻进为孔底全面钻进。(2)冲击钻进利用钻具的重力和下冲击力使钻头冲击孔底以破碎岩土进行钻进。它包括冲击钻进和锤击钻进。根据使用的工具不同可分为钻杆冲击钻进和钢绳冲击钻进。对于硬层(基岩、碎石土)一
5、般采用孔底全面冲击钻进;对于土层一般采用圆筒形钻头的刃口借钻具冲击力切削土层钻进。(3)振动钻进振动钻进系将机械动力所产生的振动力,通过连接杆及钻具传到圆筒形钻头周围土中。由于振动器高速振动的结果,使土的抗剪力急剧降低,这时圆筒钻头依靠钻具和振动器的重量切割土层进行钻进。对粉土、粘性土及较小粒径的碎石(卵石)层比较适用,钻进速度较快。(4)冲洗钻进它是利用水的高压力冲击孔底土层,使之结构破坏,颗粒悬浮并最终随水流出孔外的钻进方法。由于它要靠水压直接冲洗,因此无法采样进行观察和鉴别。1.2.2 钻探方法的选用岩土工程勘察钻探可根据岩土类别和要求按表选用表1.2.2 钻 探 方 法 的 适 用 范
6、 围钻探方法钻进地层勘察要求粘性土粉土砂土碎石土岩石直观览别,采取不扰动试样直观览别,采取扰动试样回转螺旋钻探+-+无岩芯钻探+-岩芯钻探+冲击冲击钻探-+-锤击钻探+-+振动钻探+-+冲洗钻探+-注:+:适用;+:部分适用;-:不适用1.2.3 钻孔口径和钻具规格确定成孔口径应根据钻探目的和钻进工艺确定,应满足取样、测试和钻进工艺的要求。采取原状土样的钻孔,口径应保证取样的要求,不得小于91mm,仅需鉴别地层的钻孔,口径不宜小于36mm,在湿陷性黄土中,钻孔口径不宜小于150mm。钻孔口径和钻具规格应按表1.2.3选用。浅部只作鉴别地层的钻孔可用小口径麻花钻、小口径勺形钻和洛阳铲钻进。表1.
7、2.3 钻 孔 及 钻 具 口 径 系 列钻孔口径(mm)钻具规格(mm)相应于DCDMA 标准的级别岩芯外管岩芯内管套 管钻 杆绳索钻杆DdDdDdDdDd36352926.52345383323-E46453835315849433143.534A59585147.543.57363544255.546B757365.56256.5898167557161N918981777010899.56755-11010899.5-127118-130127118-146137-150146137-168156-S注:DCDMA标准为美国金刚石钻机制造者协会标准该表引自建筑工程地质钻探技术标准(JG
8、J87-92)1.2.4 钻探点位测设(1)钻探点位测设于实地应符合下列要求:初步勘察阶段:平面位置允许偏差0.5m,高程允许偏差5cm;详细勘察阶段:平面位置允许偏差0.25m,高程允许偏差5cm;城市规划勘察阶段、选址勘察阶段:可选用适当比例尺的地形图依地物特征确定钻探点位和孔口高程。(2)钻探点位应设置有编号的标志桩。开钻之前应按设计要求核对桩号及其实地位置,两者必须符合。(3)因障碍改变钻探点位时,应将实际钻探位置及时标明在平面图上,注明与原桩位的偏差距离、方位和地面高差(精度要求按上第(1)点确定),必要时应重新测定点位。(4)钻探结束后,尚应提供所有钻探点的座标及高程数据,且宜采用
9、本地区的统一座标和高程系统。1.2.5 深孔和特殊孔钻进要求深度较大的钻孔以及有特殊要求的钻孔(包括定向钻进钻孔、跨孔法测量波速钻孔、混凝土灌注桩钻芯钻孔等)要防斜、测斜,保持钻孔的垂直度或倾度与倾斜方向。(1)对要求垂直的钻孔,钻机安装要稳定、水平,回转钻机的天车、立轴应与孔位在同一铅直线上;冲击钻机天车边缘的钢丝绳下落点应与孔位在同一铅直线下。钻进时要随时注意和测量垂直度,每深100m允许偏差为2,当偏差超过要求时,应及时采取纠正措施;(2)对定向钻进的钻孔应分段进行孔斜和方位测量,倾角和方位的精度应分别为 0.1和3.0,当超过偏差超过规定时,应及时采取纠斜措施。1.2.6 钻进过程深度
10、丈量钻进过程中各项深度数据应实测丈量,钻进深度和岩土层深度的精度不应低于5cm,地下水量测精度为2cm。1.2.7钻进回次的控制(1)螺旋钻头钻进时,一般每回次进尺不宜超过1.0m,在主要持力层或重点研究部位,回次进尺不宜超过0.5m,并应满足鉴别厚度小至0.2m的薄层的要求;(2)在岩层中钻进时,回次进尺不得超过岩芯管长度,在软质岩层中不得超过2.0m。1.2.8岩芯采取率的相关规定(1)完整和较完整岩体,岩芯采取率不应低于80%,较破碎和破碎岩体不应低于65%;(2)对需重点查明的部位(滑动带、破碎带、软弱夹层等)应采用双层岩芯管钻头连续取芯;(3)钻进宜采用金刚石钻头,需要确定岩石质量指
11、标RQD时,应采用75mm外径(N型)的双层岩芯管金刚石钻头;(4)在水下粉土、砂土层中钻进,当土样不易带上地面时,可用对分式取样器或标准贯入器间断取样,其间距不得大于1.0m。1.2.9坍塌地层钻孔护壁措施在浅部填土及其它松散土层中可采用套管护壁。在地下水位以下的饱和软粘性土层、粉土层和砂层中宜采用泥浆护壁。在破碎岩层中可视需要采用优质泥浆、水泥浆或化学浆液护壁。冲洗液漏失严重时,应采取充填、封闭等堵漏措施。1.2.10钻进时防止管涌措施钻进中应保持孔内水头压力等于或稍大于孔周地下水压,提钻时应能通过钻头向孔底通气通水,防止孔底土层由于负压、管涌而受到扰动破坏。1.2.11 钻探和取样及原位
12、测试关系预计采取原状土试样或进行原位测试的钻孔,应按原状土取样和原位测试标准的规定钻进,详见后第2章和第3章具体要求,使原状土取样和原位测试能顺利进行。1.2.12 钻孔记录和编录记录和编录应按岩土工程勘察规范和本讲义要求进行,详见后第4章。 2 勘探取样和钻孔取样技术要求2.1 勘探取样分类2.1.1 勘探取样按取样的对象分:岩层取样、土层取样、水取样、气取样。2.1.2 勘探取样按取样分析试验目的分:矿物成分分析取样、结构构造分析取样、化学成分分析取样、物理性质分析取样、力学性质分析取样、特殊分析取样。2.1.3 勘探取样按取样的位置场所分:地面取样、地下取样;天然露头取样、人工露头取样;探井、探槽、竖井、斜井、平洞取样和钻探取样。2.2 钻孔取土样技术要求2.2.1 钻孔取土样质量等级钻孔取土样质量等级分为四级,具体划分见表表2.2.1 土 试 样 质 量 等 级质量等级相对扰动程度能满足试验内容不扰动土类定名、含水率、密度、强度试验、固结试验、矿物成分、化学成分轻微扰动土类定名、含水率、密度、矿物成分、化学成分显著扰动土类定名、含水率、矿物成分、化学成分完全扰动土类定名、矿物成分、化学成分注:1、不扰动是指原位应力状态虽已改变,但土的结构、密