钻探设计方案

铁路工程地质钻探技术和质量要求

2016-01-21

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。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，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：

①查明粉土、黏性土、软土、膨胀土的物理力学性质；

②查明黄土的湿陷性；

③查明砂类土的颗粒成分；

④判明岩层的风化和破碎程度；

⑤查明地下水情况；

⑥查明地基土液化的可能性；

⑦查明滑坡的滑床与滑面（带）；

⑧多年冻土地区进行地温观测；

⑨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，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。

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。