岩土工程勘察野外钻探培训.docx

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岩土工程勘察野外钻探培训

宁夏海辉岩土工程有限公司

2017年10月

第一章培训安排

第二章野外钻探流程

第三章野外记录的基本要求

第四章岩石和土的形成

第五章岩土工程勘察野外钻探记录的技术要求

第一节岩土的定名与分类

第二节岩土的野外鉴定与描述

第三节钻探与取样

第四节原位测试

第五节地下水

第六节记录格式

第一章培训安排

1、培训目的

为保证岩土工程勘察野外钻探记录质量和人员安全，提高记录员的水平和安全意识，统一记录要求，对本单位记录员进行野外钻探培训。

2、培训目标

（1）熟悉岩土工程勘察野外钻探的安全注意事项和单位对记录的管理要求；

（2）掌握《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）对岩土工程勘察野外钻探记录的技术要求;

（3）掌握岩土的分类、描述的实际操作技能。

第二章野外钻探流程

1、放点

按照平面图布置，使用RTK或者全站仪放点，把塑料袋或者竹签放在对应的点位，进行标示，标明孔号，孔深，钻孔性质，如取土孔，标贯孔等。

2、进场

进场前确认场地道路的通畅，进场后，确认场地是否存在安全隐患，如是否有高压线，地下管道，天然气管道，自来水管道，光缆，高空坠物等。

3、钻探

如有以上安全隐患，需要移孔，移孔后在原始记录标明移孔方向和距离，用水准仪测量标高的变化方可开孔。

开孔前必须带安全帽。

开孔后，初见水位之前尽量干钻，测量水位深度，水位之后可以用泥浆护壁钻进。

按照平面图要求，取样，标贯，动探严格按照规范要求。

确保孔深达到设计要求。

钻探结束后，泥浆坑进行回填，孔口封闭，第二天进行水位测量。

第三章野外钻探记录的基本要求

1、记录应按要求真实、准确、完整，满足规程、规范和相关的管理要求。

2、记录应保持清晰、易于识别和检索，并应妥善保存，不得丢失、损坏或损毁。

3、记录应采用黑色铅笔，硬度一般应采用H、HB、B。

4、记录不得涂改；必要时可以更正，更正应采用划改法，划改后应能识别原有内容和更正后内容；更正一般由记录员进行，其他人员更正时或更正后应与记录员进行确认，防止发生错误。

5、每份记录首页（扉页）均应标识工程名称、孔号、终孔深度、地下水位，每页记录均应标识孔号。

6、记录员、机长均应在记录上签名。

7、工程（技术）负责人应对记录进行检查，合格后应在首页（扉页）上签名。

8、工程（技术）负责人应在提交成果后、规定期限内将记录随其他工程资料一并存档保存。

第四章岩石和土的形成

第一节岩石

1、岩石成因分类

岩石按成因可分为：

岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）、变质岩三大类。

2、岩石的形成过程和主要识别特征

岩浆岩：

岩浆在向地表上升过程中，由于热量散失逐渐经过分异等作用冷凝而成。

沉积岩：

由岩石、矿物在内外力的作用下破碎成碎屑（xie）物质后，再经水流、风吹和冰川等的搬运、堆积在大陆低洼地带或海洋，再经胶结、压密等成岩作用而成。

按成因又可细分为碎屑沉积、化学沉积、生物沉积。

主要识别特征为具有层理。

几种典型沉积岩的鉴定：

（1）页岩：

泥质、具薄层理

（2）泥岩：

泥质、不具薄层理

（3）石灰岩、泥灰岩、白云岩：

滴稀盐酸起泡

变质岩：

岩浆岩或沉积岩在高温、高压或其他因素作用下，经变质而成。

主要识别特征为具有片麻状、片状或片理。

第二节土

1、土的形成过程

由岩石、矿物在内外力的作用下破碎成碎屑（xie）物质后，再经水流、风吹和冰川等的搬运、堆积在大陆低洼地带或海洋，未经胶结、压密而形成的第四纪松散沉积物。

2、第四纪沉积物的主要成因

残积、坡积、洪积、冲积、淤积、风积。

3、第四纪沉积物的基本特征

（1）以陆地沉积为主，出露地表以陆相为主，一般未经成岩作用；

（2）具有松散性；

（3）具有多变性，沉积环境复杂，沉积层性质、结构和厚度迅速变化，水平方向和垂直方向变化迅速；

（4）具有移动性，沉积时间短，未胶结成岩，受各种营力影响，随时有被搬运、堆积的可能，难以找出原始产状；

（5）常构成各种堆积地貌形态，并在各种地质单元中呈现出有规律的变

化。

第五章岩土工程勘察野外钻探记录的技术要求

第一节岩土的定名与分类

一、岩石的分类

1、在进行岩土工程勘察时，应鉴定岩石的地质名称和风化程度，并进行岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分。

2、岩石坚硬程度、岩体完整程度和岩体基本质量等级的划分，应分别按表7.1~表7.3执行。

表7.1岩石坚硬程度分类

坚硬程度

坚硬岩

较硬岩

较软岩

软岩

极软岩

饱和单轴抗压

强度（MPa）

fr＞60

60≥fr＞30

30≥fr＞15

15≥fr＞5

fr≤5

表7.2岩体完整程度分类

完整程度

完整

较完整

较破碎

破碎

极破碎

完整性指数

＞0.75

0.75~0.55

0.55~0.35

0.35~0.15

＜0.15

表7.3岩体基本质量等级分类

完整程度

坚硬程度

完整

较完整

较破碎

破碎

极破碎

坚硬岩

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

较硬岩

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

较软岩

Ⅲ

Ⅳ

软岩

Ⅳ

极软岩

二、土的定名与分类

1、晚更新世Q3及其以前沉积的土，应定为老沉积土；第四纪全新世中近期沉积的土，应定为新近沉积土。

根据地质成因，可划分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土和风积土等。

土根据有机质含量分类，应按表7.17执行。

2、粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为碎石土，并按表7.4进一步分类。

表7.4碎石土分类

土的名称

颗粒形状

颗粒级配

漂石

圆形及亚圆形为主

粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量50%

块石

棱角形为主

卵石

圆形及亚圆形为主

粒径大于20mm的颗粒质量超过总质量50%

碎石

棱角形为主

圆砾

圆形及亚圆形为主

粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%

角砾

棱角形为主

注：

定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。

3、粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为砂土，并按表7.5进一步分类。

表7.5砂土分类

土的名称

颗粒级配

砾砂

粗砂

中砂

细砂

粉砂

粒径大于2mm的颗粒质量占总质量25~50%

粒径大于0.5mm的颗粒质量超过总质量50%

粒径大于0.25mm的颗粒质量超过总质量50%

粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量85%

粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%

注：

定名时应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。

4、粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数IP等于或小于10的土，应定名为粉土。

《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ01—501—92）（以下简称北京规范）细分为：

砂质粉土：

5、塑性指数大于10的土应定名为粘性土。

粘性土应根据塑性指数分为粉质粘土和粘土。

塑性指数大于10，且小于或等于17的土，应定名为粉质粘土；

规范细分为：

粉质黏土10

塑性指数大于17的土应定名为粘土。

注：

塑性指数应由相应于76克圆锥仪沉入土中深度为10mm时测定的液限计算而得。

6、除按颗粒级配或塑性指数定名外，土的综合定名应符合下列规定：

（1）对特殊成因和年代的土类应结合其成因和年代特征定名；

（2）对特殊性土，应结合颗粒级配或塑性指数定名；

（3）对混合土，应冠以主要含有的土类定名；

（4）对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为“互层”；厚度比为1/10~1/3时，宜定为“夹层”；厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”；

（5）当土层厚度大于0.5m时，宜单独分层。

第二节岩土的野外鉴定与描述

1、岩石的描述应包括地质年代、地质名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量指标RQD。

对沉积岩应着重描述沉积物的颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度；对岩浆岩和变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度。

根据岩石质量指标RQD，可分为好的（RQD>90）、较好的（RQD=75～90）、较差的（RQD=50～75）、差的（RQD=25～50）和极差的（RQD<25）。

2、岩体的描述应包括结构面、结构体、岩层厚度和结构类型，并宜符合下列规定：

（1）结构面的描述包括类型、性质、产状、组合形式、发育程度、延展情况、闭合程度、粗糙程度、充填情况和充填物性质以及充水性质等；

（2）结构体的描述包括类型、形状、大小和结构体在围岩中的受力情况等；

（3）岩层厚度分类应按表7.6执行。

表7.6岩层厚度分类

层厚分类

单层厚度h（m）

巨厚层

厚层

中厚层

薄层

h＞1.0

1.0≥h＞0.5

0.5≥h＞0.1

h≤0.1

3、对岩体基本质量等级为IV级和V级的岩体，鉴定和描述除按岩土工程勘察规范第3.2.5条～第3.2.7条执行外，尚应符合下列规定：

（1）对软岩和极软岩，应注意是否具有可软化性、膨胀性、崩解性等特殊性质；

（2）对极破碎岩体，应说明破碎的原因，如断层，全风化等；

（3）开挖后是否有进一步风化的特性。

4、土的鉴定应在现场描述的基础上，结合室内试验的开土记录和试验结果综合确定。

土的描述应符合下列规定：

（1）碎石土应描述颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分、风化程度、充填物的性质和充填程度、密实度等；

（2）砂土应描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度、密实度等；

（3）粉土应描述颜色、包含物、湿度、密实度、摇震反应、光泽反应、干强度、韧性等；

（4）粘性土应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、干强度、韧性、土层结构等；

（5）特殊性土除应描述上述相应土类规定的内容外，尚应描述其特殊成分和特殊性质；如对淤泥尚需描述臭味，对填土尚需描述物质成分、堆积年代、密实度和厚度的均匀程度等；

（6）对具有夹层、互层、夹薄层特征的土，尚应描述各层厚度和层理特征。

5、碎石土的密实度可根据圆锥动力触探锤击数按表7.7或表7.8确定，表中的N63.5和N120应按岩土工程勘察规范附录B修正。

定性描述可按岩土工程勘察规范附录A表A.0.6的规定执行。

表7.7碎石土密实度分类

重型动力触探锤击数N63.5

密实度

N63.5≤5

松散

稍密

中密

N63.5>20

密实

注：

本表适用于平均粒径等于或小于50mm，且最大粒径小于100mm的碎石土。

对于平均粒径大

于50mm，或最大粒径大于100mm的碎石土，可用超重型动力触探或用野外观察鉴别。

表7.8碎石土密实度分类

超重型动力触探锤击数N120

密实度

N120≤3

松散

稍密

中密

密实

N120>14

很密

6、砂土的密实度应根据标准贯入试验锤击数实测值N划分为密实、中密、稍密和松散，并应符合表7.9的规定。

当用静力触探探头阻力划分砂土密实度时，可根据当地经验确定。

表7.9砂土密实度分类

标准贯入锤击数N

密实度

N≤10

10＜N≤15

15＜N≤30

N＞30

松散

稍密

中密

密实

7、粉土的密实度应根据孔隙比е划分为密实、中密和稍密；其湿度应根据含水量w（%）划分为稍湿、湿、很湿。

密实度和湿度的划分应分别符合表7.10和表7.11的规定。

表7.10粉土密实度的分类

孔隙比e

密实度

e＜0.75

0.75≤e≤0.90

e＞0.9

密实

中密

稍密

注：

当有经验时，也可用原位测试或其他方法划分粉土的密实度。

表7.11粉土湿度的分类

含水量w

湿度

w＜20

20≤w≤30

w＞30

稍湿

湿

很湿

8、粘性土的状态应根据液性指数IL划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑和流塑，并应符合表7.12的规定。

表7.12粘性土状态的分类

液性指数

状态

IL≤0

0＜IL≤0.25

0.25＜IL≤0.75

0.75＜IL≤1

IL＞1

坚硬

硬塑

可塑

软塑

流塑

16/30

9、岩土的野外分类和鉴定

（1）岩石坚硬程度等级可按表7.13定性划分。

表7.13岩石坚硬程度等级的定性分类

坚硬程度等级

定性鉴定

代表性岩石

硬质岩

坚硬岩

锤击声清脆，有回弹，震手，难击碎，基本无吸水反应

未风化～微风化的花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等

较硬岩

锤击声较清脆，有轻微回弹，稍震手，较难击碎，有轻微吸水反应

1微风化的坚硬岩；

2未风化～微风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等

软质岩

较软岩

锤击声不清脆，无回弹、震手，较易击碎，浸水后指甲可刻出印痕

1中等风化～强风化的坚硬岩或较硬岩；

2未风化～微风化的凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等

软岩

锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎，浸水后手可掰开

1强风化的坚硬岩或较硬岩；

2中等风化～强风化的较软岩；

3未风化～微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩等

极软岩

锤击声哑，无回弹，有较深凹痕，手可捏碎，浸水后可捏成团

1全风化的各种岩石；

2各种半成岩

（2）岩石风化程度可按表7.14划分。

表7.14岩石按风化程度分类

风化

程度

野外特征

风化程度参数指标

波速比Kυ

风化系数Kf

未风化

岩质新鲜，偶见风化痕迹

0.9～1.0

微风化

结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙

0.8～0.9

中等

风化

结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。

用镐难挖，岩芯钻方可钻进

0.6～0.8

0.4～0.8

强风化

结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙很发育，岩体破碎，用搞可挖，干钻不易钻进

0.4～0.6

＜0.4

全风化

结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进

0.2～0.4

—

残积土

组织结构全部破坏，已风化成土状，锹镐易挖掘，干钻易钻进，具可塑性

＜0.2

—

注：

1波速比Kυ为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比；

2风化系数Kf为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比；

3岩石风化程度，除按表列野外特征和定量指标划分外，也可根据当地经验划分；

4花岗岩类岩石，可采用标准贯入试验划分，N≥50为强风化；50＞N≥30为全风化；

N＜30为残积土；

5泥岩和半成岩，可不进行风化程度划分。

（3）岩体根据结构类型可按表7.15划分：

表7.15岩体按结构类型划分

岩体结构类型

岩体地

质类型

结构体形状

结构面发育情况

岩土工程

特征

可能发生的岩土工程问题

整体状

结构

巨块状岩浆岩和变质岩，巨厚层沉积岩

巨块状

以层面和原生、构造节理为主，多呈闭合型，间距大于1.5m，一般为1～2组，无危险结构

岩体稳定，可视为均质弹性各向同性体

局部滑动或坍塌，深埋洞室的岩爆

块状

结构

厚层状沉积岩，块状岩浆岩和变质岩

块状

柱状

有少量贯穿性节理裂隙，结构面间距0.7～1.5m。

一般为2～3组，有少量分离体

结构面互相牵制，岩体基本稳定，接近弹性各向同性体

层状

结构

多韵律薄层、中厚层状沉积岩，副变质岩

层状

板状

有层理、片理、节理，常有层间错动

变形和强度受层面控制，可视为各向异性弹塑性体，稳定性较差

可沿结构面滑塌，软岩可产生塑性变形

碎裂状

结构

构造影响严重的破碎岩层

碎块状

断层、节理、片理、层理发育，结构面间距0.25～0.50m，一般3组以上，由许多分离体

整体强度很低，并受软弱结构面控制，呈弹塑性体，稳定性很差

易发生规模较大的岩体失稳，地下水加剧失稳。

散体状

结构

断层破碎带，强风化及全风化带

碎屑状

构造和风化裂隙密集，结构面错综复杂，多充填粘性土，形成无序小块和碎屑

完整性遭极大破坏，稳定性极差，接近松散体介质

易发生规模较大的岩体失稳，地下水加剧失稳

（4）碎石土密实度野外鉴别可按表7.16执行。

表7.16碎石土密实度野外鉴别

密实度

骨架颗粒含量和排列

可挖性

可钻性

松散

骨架颗粒质量小于总质量的60%，排列混乱，大部分不接触

锹可以挖掘，井壁易坍塌，从井壁取出大颗粒后，立即塌落

钻进较易，钻杆稍有跳动，孔壁易坍塌

中密

骨架颗粒质量等于总质量的60%～70%，呈交错排列，大部分接触

锹镐可挖掘，井壁有掉块现象，从井壁取出大颗粒处，能保持凹面形状

钻进较困难，钻杆、吊锤跳动不剧烈，孔壁有坍塌现象

密实

骨架颗粒质量大于总质量的70%，呈交错排列，连续接触

锹镐挖掘困难，用撬棍方能松动，井壁较稳定

钻进困难，钻杆、吊锤跳动剧烈，孔壁较稳定

注：

密实度应按表列各项特征综合确定。

（5）砂土野外鉴定可按表7.17执行。

表7.17砂土的野外鉴定

鉴定特征

砾砂

粗砂

中砂

细砂

粉砂

颗粒粗细

约有1/4以上颗粒比荞麦或高粱米（2mm）大

有一半以上颗粒比小米粒（0.5mm）大

有一半以上颗粒与砂糖或白菜籽（>0.25mm）近似

大部分颗粒与粗玉米粉（>0.1mm）近似

大部分颗粒与小米粉近似

干燥时状态

颗粒完全分散

颗粒完全分散，个别胶结

颗粒基本分散，部分胶结，胶结部分一碰就散

颗粒大部分分散，少量胶结，胶结部分稍碰即散

颗粒少部分分散，大部分胶结，（稍压即散）

湿润时用手拍后的状态

表面无变化

表面偶尔有水印

表面有水印（翻浆）

表面有显著翻浆现象

粘着程度

无粘着感

偶有轻微粘着感

有轻微粘着感

（6）砂土的湿度鉴定按表7.18执行

表7.18砂土的湿度鉴定

湿度

饱和度Sr

鉴定特征

稍湿

Sr≤0.5

稍有潮湿感，加水时砂样吸水很快

湿

0.5

湿手，摇动时可成饼状，加水时砂样吸水慢

饱和

Sr>0.8

水能自由渗出或轻微摇动即可产生析水现象，加水时砂样基本不吸水

（7）粘性土、粉土按塑性指数的分类及野外鉴定按表7.19执行

表7.19粘性土、粉土按塑性指数的分类及野外鉴定

鉴定方法

分类

黏土

粉质黏土

粉土

塑性指数（Ip）

Ip>17

Ip≤17

湿润时用刀切

切面非常光滑，刀刃有粘腻的阻力

稍有光滑面，切面规则

无光滑面，切面比较粗糙

用手捻摸时的感觉

湿土用手捻摸有滑腻感，当水分较大时极易粘手，感觉不到有颗粒的存在

仔细捻摸感觉到有少量细颗粒，稍有滑腻感，有粘滞感

感觉有细颗粒存在或感觉粗糙，有轻微粘滞感或无粘滞感

粘着程度

湿土极易粘着物体（包括金属与玻璃），干燥后不易剥去，用水反复冲洗才能去掉

能粘着物体，干燥后较易剥掉

一般不粘着物体，干燥后一碰就掉

湿土搓条情况

能搓成大于0.5cm的土条（长度不短于手掌），手持一端不致断裂

能搓成0.5~2cm的土条

不能搓成土条

干土性质（干强度）

坚硬，类似陶土碎片，用锤击放可打碎，不易击成粉末

用锤易击碎，用手难捏碎

用手很易捏碎

摇振反应

无

摇振后形状易改变，析水，静置一段时间，表面析出的水消失

（8）粘性土、粉土天然状态的野外鉴定按表7.20执行

表7.20粘性土、粉土天然状态的野外鉴定

状态液性

指数

土类

坚硬

硬塑

可塑

软塑

流塑

IL≤0

0.25

0.75

IL>1.0

黏土、

粉质黏土

干而坚实掰不成块

不易变形，用力可掰成块

能捏成任意形状

柔软，极易捏成任意形状，手按钻头内土易如一指

土柱自行坍塌，不能直立

粉土

（粘质粉土

砂质粉土）

不易变形，用力捏即成碎块

同上

捏极易变形，轻摇即成饼状

水能自由渗出，土呈流动状态

塑性极低，接近粉砂的土，一般可不描述状态

（9）土的描述等级按表7.21执行

表7.21土的描述等级

摇振反应

光泽反应

干强度

韧性

粉土

迅速、中等

无光泽反应

低

粘性土

无

光滑、稍有光泽

高、中等

（10）土根据有机质含量可按表7.22分类。

表7.22土按有机质含量分类

分类

名称

有机质含量

wu（%）

现场鉴别特征

说明

无机土

wu＜5%

有机

质土

5%≤wu≤10%

深灰色，有光泽，味臭，除腐植质外尚含少量未完全分解的动植物体，浸水后水面出现气泡，干燥后体积收缩

1如现场能鉴别或有地区经验时，可不做有机质含量测定；

2当w＞wL,1.0≤e＜1.5时称淤泥质土

3当w＞wL，e≥1.5时称淤泥

泥炭

质土

10%＜wu≤60%

深灰或黑色，有腥臭味，能看到未完全分解的植物结构，浸水体胀，易崩解，有植物残渣浮于水中，干缩现象明显

可根据地区特点和需要按wu细分为：

弱泥炭质土（10%＜wu≤25%）

中泥炭质土（25%＜wu≤40%）

强泥炭质土（40%＜wu≤60%）

泥炭

wu＞60%

除有泥炭质土特征外，结构松散，土质很轻，暗无光泽，干缩现象极为明显

注：

有机质含量wu按灼失量试验确定。

10、宁夏地区常见的几种土的分布及其特征

（1）填土

杂填土：

素填土：

（2）粉土：

（3）粉质黏土：

（4）黄土状土：

（5）砂土：

（6）角砾：

（7）卵石：

（7）泥岩：

（8）砂岩：

第三节勘探和取样

一、一般规定

1、布置勘探工作时应考虑勘探对工程自然环境的影响，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。

2、进行钻探、探井、槽探和洞探时，应采取有效措施，确保施工安全。

二、钻探

1、钻探方法可根据岩土类

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