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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，也用于现有工程基础、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其它行业
2、。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、 应根据勘探目的，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。对工程有影响的软弱夹层、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、原位测试等手段配合
3、，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；查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、 当需要量测水量、流向、流速、水质等水文地质参数时，钻孔应按有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。需作长期观测的勘探孔，应加固孔口，并设标志桩，按
4、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、影响安全和不封孔有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，回填资料应上报和存档。9、 工程勘探岩芯及探坑应及时鉴
5、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往往就是老、少、边、穷地区，所以要重视易损件的储备
6、，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有体会。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，虽然直线距离只有几百米，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
7、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。前期策划是项目部的重要工作，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。这样才能保证成本控制，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设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
8、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（租船、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、钻机备用件的配置；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、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。
9、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需要1、水上钻探器材；2、水管、抽水机等送水器材；3、劳保、安全及其它器材；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、水样瓶等取样用品及送样用品；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、组织全组人员学习“钻孔任务通知书”；2、组织全组学习任务书规定的钻进工艺知识；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、
10、 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 4m、10m 7m、 11m 8m。2、 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；对中和水平的校正；下面就场地、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、 地形条件等因素确定。常用场地面积为 8m4m, 10m7m, 11m8m。（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
11、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。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、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
12、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
13、。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
14、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有顺序地进行, 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。火车搬运机具设备时应装箱牢固, 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
15、、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究，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了质量指标的要求，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才是真
