工程地质钻探施工技术规范最新版

5.在钻孔内进行原位测试。
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（二）工程地质钻探的分类
1.测绘孔：为工程测绘而钻的浅孔，在孔中采取原 状样品公室内实验适用，以查清建筑物基础的工程 地质特征；
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2.勘探孔：在勘察阶段中，了解建筑物基础的详细 地质资料，决定施工方法：
3.控制孔：是为编制岩性和水文地质剖面进行工程 地质分层；
图4-3 振动冲击结构示意图 1.振动器外壳；2.偏心块；3. 锤头；4.连接弹簧；5.振击板 ；6.沉管
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图4-4 1-碎岩工具；2-钻杆；3-顶帽；4-振动器； 5-吊绳；6-滑车；7-提升钢绳；8-绞车
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3.振动钻进可用两种方式实现
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第一节 工程地质钻探
一、工程地质钻探的目的、分类和特点：
（一）工程地质钻探的目的
1.揭露并划分地层，鉴定和描述岩土的性质和成分；
2.查明地质构造，不利地质现象的分布界限及形态等；
3.对孔内采取的岩石样品，进行分析实验，搞清岩石的 物理、力学性质；
4.查明地下水的类型，水位测量，采取水样，分析地下 水的物理化学性质。
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5.振动钻钻头
带有切口的空心钻（Φ73～168mm）切口有一、 二、三个，切口多，强度和刚度低，钻头钻进时容 易扭曲或劈开，管体内带有半含式容纳管。
图4-5 振动沉管示意图
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振动钻头
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（2）振动冲击理论
这种理论认为，地基土的 性质是多样的，所以其自振频 率也各不相同。因此，振动锤 的强迫振动频率不易与地基土 颗粒的自振频率接近，甚至相 差很远。因此，桩管下沉不单 是靠自重破坏桩前端的土层， 而是由于桩管在振动时有很高 的振动速度，使桩管上产生很 大的冲击力且作用于桩尖上， 致使桩尖破土下沉。振动冲击 锤就是根据此理论设计的。
(1)振动器在孔上的上位冲锤（地表冲击筒）；
（2）振动器在孔下的下位冲锤（潜孔冲击筒）
两种方法比较起来，下位冲锤方式可以提高 机械钻速，扩大振动钻的应用范围，使振动钻进 的孔深可达25～30米及钻进4～5级的岩石。
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4.用于地质勘探工作的振动器应满足下列要求：
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有二个或三个纵切口的振动钻头
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（三）螺旋钻进方法
1.概念：螺旋钻进方法是干式钻进，利用螺旋钻头，不 断地回转将岩粉输送到地面或用螺旋钻杆本身将岩屑提到地 表地一种钻进方法。孔径多为120～200mm；孔深为25～50m最 深不超过100m。它适用于1～4级软岩层。
2.螺旋钻具
螺旋钻头和螺旋钻杆。
（1）螺旋钻头由钻头体、翼片、螺旋带和连接部分组成。 翼片上镶有阶梯状布置得硬质合金切削具，在外径上也镶有 合金片，以保持孔径。钻头体上焊有一段螺旋带，以与钻杆 螺旋带连接。
第四章 工程地质钻探施工技术
工程钻探: 工程地质钻探 工程施工钻井（孔）的方法
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工程钻探根据钻探的目的可分为： 1.工程地质钻探（工程地质勘察钻探）
主要位工程地质勘探服务和用于工程基础 勘查的钻探工作。 2.工程施工钻探
作为某种工程施工手段的钻探工作成为工 程施工钻探，这种技术目前应用的范围日益扩 大。
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180° S1
Q1 P1
-p最大
90°
1
2 3
0° S2
P2 Q2 270°
+P最大
图4-2 双轮双轴振动器作用原理示意图 1—齿轮 2—轴 3—偏心轮
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（1）共振理论
振动沉管是将振动打桩锤和沉管刚性连接，形成 一个振动体系。当启动振动锤，锤内两组对称的偏心 块通过齿轮控制做相反方向但同步的旋转运动，转动 时产生的惯性离心力水平分力相互抵消，垂直分力大 小相等方向相同，相互叠加，从而产生忽上忽下周期 性的激振力，使沉管上下振动。当沉管的振动频率与 地基土的自振频率一致时，土体发生共振，土中的结 合水释放出来成为自由水，颗粒间粘结力急剧下降， 呈现液化状态，土体对沉管表面的摩阻力，对沉管的 端阻力均大为降低，沉管在自重和附加荷载作用下沉 入到预定深度。
（二）机械振动钻进
1.振动钻进应用范围
砂、亚砂、亚粘土、粘土地层；孔浅时，钻进 效率较高，孔深和岩石较硬时，钻进效率低。
2.机械振动原理
振动器带动钻杆和钻头产生周期振动，使周围 岩层和土层也产生振动。由于振动频率较高，岩土 层抗剪强度降低，在钻具和振动器自重及振动力的 联合作用下，使钻头切入岩土层，从而实现钻进。 （见图4－1）
（1）有足够的振动力以产生大的振幅，但不应超过设备和钻 具的允许值；
（2）振动器自重应尽可能小些，自重大将使无益功增加和使 钻杆上部变形；
（3）振动器所有零件在工作时要牢固可靠，
（4）振动器振动频率不低于100次/min，一般为1200～1500次 /min；振动频率小，则效率低；
（5）振动器工作时，要求最大振动力应比钻具或其它下沉的 重量大20～30％，振动器振动可调，最大振动力正比于偏心轮 的重量、偏心距、转数的平方。改变这三个参数的大小就能调 节振动力大小。
4.实验孔：是为在孔内进行原位测试水文地质试验 而钻的孔。
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(三)工程地质钻探的特点 1.孔浅，一般50米以内； 2.取未扰动和原状土样； 3.孔内进行多种多样试验，时间较长，完成后必须止 水，以防止地下水的侵入； 4.钻进条件变化大，勘察对象分散。 二、工程地质钻进方法和工具 （一）人力钻探、岩芯钻探、人力冲击钻探、人力回 转钻探、小径机械回转钻进及小径冲击回转钻进。
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(4)
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钢 筋
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钢 筋
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图4-1 洛阳铲 （1）-弧形铲 （2）、（3）-圆形铲 （4）-掌形铲
（5）-软湿黏土铲 （6）-稀泥铲（7）-稀泥铲 （280）21/3-/水9 位以下的稀泥铲（水9）文地-砂质及土工和程地淤质泥钻探稀泥铲（10）-风化的岩石铲6