长昆岩溶钻探技术要求.docx

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长昆岩溶钻探技术要求

新建铁路

沪昆客运专线云南段

施工阶段

岩溶路基注浆地质勘探技术要求

中铁二院沪昆客专云南项目部

二○一一年五月成都

沪昆客运专线云南段岩溶路基注浆

地质勘探技术要求

一、执行规范

1、《铁路工程地质勘察规范》（TB10012—2006）

2、《铁路工程地质钻探规程》（TBJ10014—98）

3、《铁路工程地质原位测试规程》（TB10041—2003，J261-2003）

二、勘探设备、材料要求

1、钻探单位进场前所需做的工作

（1）钻探单位进场前必须认真学习本要求并严格执行，对所承担的钻探任务、钻探质量负责。

（2）准备好进场所需材料，包括备足钻杆、各类套管、抽水设备、岩芯箱（宽度为1m）、大理石粉、钢卷尺、板尺等备料、数码相机、钻机施工牌等。

施工现场必须树立施工牌，其标注模式如下表：

沪昆客专云南段钻探施工牌表1

钻孔编号

钻孔里程

终孔深度

终孔日期

（3）钻孔记录、岩芯标签必须用规定的统一格式。

岩芯签

钻孔编号

回次编号

回次深度

米米

回次进尺

米

岩芯长度

米

岩芯采取率

%

年月日

三、钻探质量的控制

1、根据钻孔任务书，制定可靠、可行的勘探设备、人员、工程进度等的组织计划，技术人员应及时熟悉本段地质情况。

2、施钻前必须采用满足精度的测量仪器按有关测量规范放孔，准确测定钻孔坐标及高程。

且定位误差：

陆地应小于0.1m，水中一般应小于0.5m。

孔位高程测量，地面孔口高程误差：

陆地应不超过0.01m，水中应不超过0.1m。

钻孔内地层的分层高程误差应在0.05～0.1m以内。

3、位置一经确定，机组不得随意变动。

如因种种原因须变动时应及时通知地质人员，地质人员现场重新定位。

擅自移孔的一律作为废孔处理。

4、勘探工作中遇异常时应及时向地质人员汇报，不得擅自继续进行工作。

5、土层、基岩全风化带采用（风压）干钻。

饱和砂层、卵石土层可采用跟管钻进、套管护壁、或泥浆、植物胶护壁钻进等有效方法。

在基岩弱、微风化层中钻进时，每回次进尺不超过2m；基岩全强风化层、黏性土、粉土、砂类土一般不大于1.0m，在软土和松散地层中钻进时，每回次不超过0.5m。

6、岩芯采取率及终孔直径：

黏性土、粉土≥90％；砂类土、基岩弱风化带（W2）、微风化带（W1）≥80％；碎石类土、全风化带（W4）、强风化带（W3）和构造破碎带、溶洞充填物≥70％；完整基岩≥85％，并确定岩石质量指标（近似RQD值）。

终孔直径不小于91mm。

7、抽水试验、有断层破碎带的钻孔，开孔孔径不宜小于150mm。

每段路基采取水样三组做侵蚀性检测。

8、做压水试验钻孔，要求统一使用130口径开孔及终孔，使用清水钻进，统一使用机械压水法进行综合压水试验，试验中采用等差法选三个压力点进行试验。

9、软土、饱和粘性土中如有缩孔、塌孔，应注明其位置及严重程度，并采取加固孔壁措施。

10、每个钻孔的岩芯均应按顺序在岩芯箱中摆放整齐，分箱摆放，每箱五米，每米一行，每箱间应空出定的距离，并按回次填写岩芯签，用数码相机及时岩芯彩色照片。

照相前，岩芯应标明孔号、每箱起止深度、分层深度、取样深度、终孔深度等，然后拍照。

拍照时，先导孔应拍整体照、土层照及基岩照三张照片，若遇岩溶发育，应附局部放大照，并按指定要求编辑整理，提交电子文件。

注浆孔只照整体照一张，照相应按照基岩方拍向土层方，但若岩芯超过15m，应分两张照。

11、准确量测和记录钻进尺寸及不同岩性分层深度，要求，不同塑性状态粘性土、不同密实程度碎石类土及砂、不同岩层，相同岩层的不同风化程度均要单独分层，岩溶有变化的也须单独分层（如充填溶洞，无充填溶洞，岩溶强烈发育段等）认真填写钻探记录的各项内容。

12、每个钻孔均应量测初见水位及终孔后24小时的静止水位。

13、钻孔终孔须经驻机地质技术人员验孔并同意。

四、钻探工作要求

（1）开钻前，记录员及机长应详细了解任务书提出的钻探目的、要求，按要求钻探、试验、取样，要求勘探孔均须采用机械回旋钻进方法，采取岩芯。

（2）了解钻探工点地质概况、地层结构及岩性特征等，做好机具及材料设备的准备工作。

（3）做好岩芯整理、保管和处理工作。

将岩芯按从左到右，从上到下顺序摆放在岩芯箱中。

采取的岩芯每回次按要求填写岩芯签并摆放在相应位置，在一个回次内采得两种不同岩层的岩心时应注明变层位置，岩芯签应用塑料袋封存以确保岩芯签不被雨水淋冲损坏或被泥土污染后难以确认。

终孔后，一般岩芯经鉴定并核对日志，在拍彩照后，放到指定地点弃舍或保存。

（4）岩芯鉴定和描述是地质钻探的第一手资料，基础之最，十分重要。

必须及时记录变层深度和岩（土）厚度，对每一节岩芯均需鉴定，凡岩性结构有变化者，都应详细描述，并准确记录变化处的深度。

（5）钻孔记录中应特别注意对岩芯中反映不出来的钻探过程情况的记录。

如对钻具自然下落、钻进自然压力的增减、孔内异常响声、孔内掉块、钻具跳动、循环液消耗异常、颜色变化等（如漏水、塌孔、埋钻、卡钻、缩孔、涌砂、涌水、掉块、钻具陷落、震动、钻进快慢、冲洗液颜色的变化在岩溶或空洞地段钻探的钻具陷落、滑坡及断层带中发生的进尺突然变快、钻孔歪斜、下钻困难等）情况进行及时详细记录，以便为地质技术人员提供分析判定孔内地质情况的变化。

（6）钻孔记录须放在工地机组，并由地质技术人员现场编录，分层要准确、仔细，真实反应钻孔的层次，严禁采用其它方式记录后在室内整编，钻孔记录整编应与钻孔进度同步，基本做到钻孔结束钻孔记录完成。

一经发现在室内编录钻孔记录的一律作为废孔处理

（7）钻进中发现地下水时，做好简易水文地质观测，测定初见水位、稳定水位、稳定时间（一般按24小时）。

（先导孔做，注浆孔可不做）

（8）钻进过程中，记录员与机长密切配合，经常观察循环水颜色、成分等，若有变化，及时量测深度位置。

每孔必须明确记录循环水是否翻出孔口。

（先导孔做，注浆孔可不做）

（9）从岩芯管内获取岩芯时，钻具不得提吊过高，以防岩芯掉出后层次混乱或摔断岩芯。

下钻时，必须掏尽岩芯管内的残存岩芯以及下钻时孔壁刮带至孔底的岩（土），以免造成下回次岩芯误记。

（10）孔内脱落或残留的岩芯数量，应确定查清，必须推算出岩芯的实际层位和长度，正确计算岩芯采取率、节长。

不易取出岩芯的地层，应保留岩粉或破碎样品。

（11）先导孔最终必须提交合格的钻探资料，包括钻孔日志（见附表）、钻探资料电子文件（按二院提供的数据库格式录入，含钻孔概况（ZKGK）、钻孔分层（ZKFC）、岩石RQD（ZKRQD）、钻孔风化表（ZKFH）、钻孔潮湿表（ZKCS）、钻孔岩性采取率（ZKCQL）等六个分表）、钻孔状图，水文地质试验成果，拍照钻孔还应提交按我院格式整理的数码照片（电子文件）。

灌浆孔只交钻孔日志，不须进行数据录入。

五、岩芯的鉴定和描述

岩芯的鉴定和描述

（一）土的分类

1.漂石（块石）>200mm

2.卵石（碎石）60~200mm

3.粗圆砾（粗角砾）20~60mm

4.细圆砾（细角砾）2~20mm

5.砂粒0.075~2mm

6.粉粒0.005~0.075mm

7.黏土粒＜0.005mm

（二）黏性土的分类及野外鉴别

（1）黏土：

极细的均匀土块，搓捻无砂感，黏塑滑腻，易搓成细于0.5mm的长条

（2）粉质黏土：

无均质感，搓捻时有砂感，塑性，弱黏结，能搓成比黏土较粗的短土条

（3）粉土：

有干面似的感觉，砂粒少，粉粒多，潮湿时呈流体状，不能搓成土条、土球

（三）土的潮湿程度的划分

（1）黏性土

状态

名称

坚硬

硬塑

软塑

流塑

粉质黏土

不能捏成团，IL＜0

不能捏成饼，易成碎块和粉末

IL=0-0.5

能捏成饼，手中一般有湿印

IL=0.5-1.0

手捏表层出水，手上有明显湿印，IL>1.0

黏土

不能捏成饼，IL＜0

能捏成饼，边上多裂口

IL=0-0.5

两手相压成饼状，粘于手掌，掌中有湿印IL=0.5-1.0

手捏粘于手上，IL>1.0

标贯实测击数平均值N

（击/30cm）

N＞35

7＜N≤35

2＜N≤7

N≤2

（2）砂性土

——含漂（块）石土、卵（碎）石土、圆砾（角砾）土、砂土，分为稍湿、潮湿及饱和

稍湿—呈松散状，手摸时感到潮，饱和度Sr50%

潮湿—手捏时手上有湿印，Sr=50-80%

饱和—空隙中的水可自由流出（地下水位以下），Sr>80%

（3）粉土潮湿程度的划分

稍湿—天然含水率w＜20%

潮湿—天然含水率w=20～30%

饱和—天然含水率w>30%

（4）土的潮湿程度在钻孔中的表达方法

黏性土砂性土

5坚硬稍湿

6硬塑、软塑潮湿

7流塑饱和

（四）碎石类土密实程度的划分及在钻孔中的反映：

分为密实、中密、稍密、松散四类

（1）密实—钻进困难，给进震动厉害，孔内响动大，孔壁稳定，不易坍垮。

N＞30（击/30cm）

（2）中密—钻进较困难，给进震动不剧烈，孔壁常有坍塌现象，需跟管钻进。

15＜N≤30（击/30cm）

（3）稍密—钻进较困难，给进震动剧烈，孔壁较易坍塌，需跟管钻进。

10＜N≤15（击/30cm）

（4）松散—钻进较容易，给进稍有震动，孔壁严重坍塌，必须跟管钻进。

N≤10（击/30cm）

（五）描述内容

（1）土

黏性土

名称、颜色、可塑性（坚硬、硬塑、软塑、流塑）、成层性（层状、混合状）、均匀性（纯砂、黏粒含量）、触嗅感（搓、捻、滑腻、嗅味等）、夹杂物（如云母、贝壳、腐植体、结核体等）、其他（如斑纹、虫孔等）漂卵（块、碎）石土

软土、松软土

颜色、状态（可塑性、稀软程度、含气泡情况等）、嗅味、植物遗体情况、手搓捻感觉、失水后的状态、钻进缩孔情况、夹杂物等

③砂土

名称、颜色、潮湿程度、密实程度、颗粒成分及含量、颗粒形状及直径、夹杂物等

④碎石类土

名称、颜色（若为复色，主色在后，次色在前，如灰褐、紫红）、潮湿程度（稍湿、潮湿、饱和）、密实程度（密实、中密、稍密、松散）、颗粒成分（石质与土质名称，各占的百分比，坚硬程度）、粒径组成（多少大的-多少小的所占百分比，最大，最小，一般为多大）、颗粒成分的分布情况（分选性）、颗粒的风化程度（全、强、弱、微）、颗粒的磨圆度（浑圆、圆棱、半棱、尖棱）、夹杂物等

（2）岩石

名称、颜色、矿物成分、结构、构造、风化程度、节理裂隙发育程度,裂隙面的张闭程度、充填物性质、层面、节理面倾角、水文地质特征等，可溶岩要加岩溶现象的描述，溶孔、溶洞、溶缝等，大小，多少。

节理不发育：

节理1-2组，节理间距大于1.0m；节理较发育：

2-3组，节理间距>0.4m；节理发育：

节理>3组，节理间距＜0.4m;节理很发育：

节理>3组，节理间距＜0.2m

（3）断层带

名称（断层压碎岩、断层角砾岩、断层泥、糜棱岩、片理化岩）、颜色、岩性（物质组成：

包括夹杂物、充填物、胶结物等）、块度（岩芯的破碎程度、粉碎程度、胶结情况）、岩块的岩石特征（擦痕方向、搓揉或挤压现象）、含水情况、裂面倾角等

（4）滑动面

土质

名称、颜色、物质组成、含水可塑情况、滑面力学特征、钻孔异常（缩孔等）

石质

名称、颜色、物质组成、岩芯软弱状态、岩芯搓揉挤压特征、微层变化（软弱层不同物质的分布情况，与上下层位的关系）、含水情况、夹杂物等

（5）含水地层

除上述各自的岩土描述外，应加下列内容：

对砂卵石而言，还应说明夹杂黏性土的含量、夹砂的含量

对岩层而言，还应说明岩层的破碎情况、溶蚀现象、裂隙、水锈现象、裂隙面被水浸染情况等

（六）土、石分层，风化带划分的判别

1、换层记录的判断

孔内岩石性质变化时，记录员必须记录在案，应根据下列情况确定换层位置：

（1）转速的变化和压力的增减，地层软硬的不同部位

（2）钻进中的震动和钻头切割岩芯的声音

（3）钻进速度的快慢

（4）水钻时，冲洗液的颜色和循环水槽内岩粉成分的变化

（5）涌水、涌砂

（6）少钻、多提、勤观察、补漏

2、土石分界面主要依据的判断

（1）钻进中由震动到平稳

（2）土质颜色的不均匀性至岩质颜色的均一性及与母岩的一致性

（3）土质的混杂结构至岩质的层理结构

（4）土质成分的混杂性至岩质成分均一性或渐变性

（5）土质颗粒受外营力的磨蚀性及母岩的无移动特征

（6）覆土厚度与其在地质环境中成因一致性

（7）邻近钻孔的对比性

（8）水钻时，冲洗液颜色和循环槽内岩粉的一致性

（9）岩芯柱、成分、颜色、物质组成的协调性，堆积物无韵律可寻，岩层有韵律过渡

3、岩体风化带划分的依据

（1）风化等级的规定

分成：

全风化带，代号Ｗ４（数据录入为8）

强风化带，代号Ｗ３（数据录入为4）

弱风化带，代号Ｗ２（数据录入为2）

微风化带，代号Ｗ１（数据录入为1）

未风化带，代号Ｗ

（2）岩体风化带的划分依据

注：

Rw—风化岩石抗压强度

Rf—未风化岩石抗压强度

Vpt—风化岩体纵波速度

Vps—未风化岩体纵波速度

Kf—风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比

RQD值------在岩石钻进过程中，连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分比表示。

岩芯采取率-------钻进采得的岩芯长度与相应实际钻探进尺的比值,以百分率表示。

中铁二院沪昆客专云南项目部

2011.05.30