隧道深孔钻探技术要

隧道深孔钻探技术要求

一、总体要求

本次XX铁路定测隧道洞身孔的钻探与测试均严格按总体组的技术要求及铁道部和国家颁布的有关规程、规范执行。

各孔在定孔后认真做好钻孔设计，以指导钻探施工。对于水文地质试验等重要内容要进行单项设计，经地质负责人同意后严格执行。如遇特殊情况，施工单位不得任意修改设计，必须经本线地质负责人批准后方可实施。

本次施工严格按项目管理的程序执行，每孔必须有1～2人专门负责技术工作，经常检查验收各孔的施工情况。对不符合质量要求的及时自行重钻，重钻合格后才能参加质量评定和计量。

二、地质调绘

根据钻孔目的要求，重点调查或复查隧道通过地段及钻孔附近地表基岩岩性、岩层产状、地质构造位置及有关水文地质内容。

三、钻探

1、孔位及孔深

钻孔孔位由本线地质负责人在施工单位地质人员配合下现场确定，施工钻探机组不得挪动孔位。钻探深度应达到设计路肩高程以下10～15m左右，若遇溶洞、暗河等不良地质时，应根据需要加深，一般应穿过溶洞、暗河等地层5m。因进行抽水试验要延孔深时，须由本线地质负责人确定。

2、孔径

孔深250m及以上的孔，开孔口径采用172mm，终孔孔径不得小于91mm；孔深250m以内的孔，开孔口径采用150mm，终孔孔径不得小于91mm。各抽水试验段应采取较大的孔径，不得小于110mm。

3、岩芯采取

金刚石钻进必须采用卡簧取芯，严禁采用钢粒和泥浆钻进。钻进中控制回次进尺，不得超管钻进，并采用单动双管或双动双管钻具钻进，以保证各层段和关键部位的岩芯采取率及求取RQD。要求完整地层的采取率为80%以上，破碎带采取率为50%以上。在操作中严格遵守操作规程。

4、防斜

在全孔钻进过程中，必须采用防斜组合钻具，并严格遵守防斜操作规程，每钻进50m或100m 必须进行校正孔深，以确保孔深误差不超过0.2%，并保证各类测试仪器能顺利下入井内，达到测试目的。

在破碎带换层及软硬互层频繁的钻进时，必须在钻具

中加上“防斜保直器”。一般钻进中岩芯管长度不得小于4m，下井前必须校直。换径前必须进行校正孔深及测斜。

5、钻进过程中严格执行相关操作规程，并做好钻探与测试记录，岩芯须写明深度与孔号装在岩芯箱内进行分箱数码拍照，然后分箱置于避晒的岩芯坪上，妥善保存至钻孔验收合格后再进行处理。认真及时做好岩心地质编录工作。

6、钻孔达到终孔井深，完成各层次水文试验及物探综合测井，并经验收合格后方可终孔，然后采用水泥砂浆封闭，全孔回填封闭地面下20m段及钻孔底50m段必须封闭密实，孔口埋设永久性标志。

四、水文地质试验

㈠、简易水文观测

简易水文地质观测资料是评价含水层水文地质条件的基础，并为水文地质试验提供依据，故必须做好该项工作，其工作内容及要求如下：

1、回次水位观测：钻进过程中每小班观测一次提钻后下钻前水位，当水位深在100～200m 间，每大班观测一次，当水位深大于200m时，每隔3天观测一次（大班记录员必须在场）；因故停钻时间较长时，每隔30分钟观测一次水位，直至复钻为止。

2、消耗量观测：每班至少观测2次，消耗量较大时应加密观测。当孔内冲洗液全漏时，采用流量表观测流失量；若流失量较大，流量表不能满足供水要求时，可停止观测，改为在抽水层段的中部及下部各做一次简易注水试验（其步骤是：观测静止水位1小时，每隔30分钟观测一次；注水试验1小时，每隔15分钟观测一次水位及流量）。

3、井口管止水：井口管必须下入基岩内3m，止水物质超出套管头0.3m，将管内注满水，观测2小时，每隔30分钟观测1次，每小时水位差不大于0.1m为合格。在钻进过程中遇冲洗

液漏失、水位突变、溶洞、裂隙、涌砂、涌气等特殊水文地质现象要进行详细观测、记录，并做好岩芯溶蚀鉴定和裂隙统计。

㈡、抽水试验

为获得水文地质参数，评价水文地质条件，计算隧道涌水量，需对含水层段进行抽水试验，试验标准按《铁路工程水文地质勘察规程》（TB10049-2004）及有关规则进行。当钻孔水位在井深180m以上时，采用深井潜水泵抽水，当水位大于180m时，请示本线地质负责人后采用其他方式进行水文地质试验。

1、水文试验孔为保证试验质量必须采用清水钻进，严禁采用泥浆钻进。

2、止水检查：必须将管内止水物质超出套管头0.3～0.5m，抬高或降低管内水柱，使其与管外水位形成30m差值，观测管内水位变化，每隔30分钟观测一次，持续2小时，每小时水位差不大于0.1m为合格。

3、洗井：采用最大泵量对钻孔进行反复冲洗，直至水清砂静为止，若孔内沉淀物高度大于含水层段厚度的1/5时必须清除。

4、试验抽水：

①、近似稳定水位观测：以能初步确定地下水位深度为止，一般不小于4小时。相邻两次观测水位差不大于0.02m或0.04m，地下水位无趋势上升或下降，可视为水位稳定。

②、试验抽水：尽设备能力做最大水位降深，以达到初步了解水位降深与涌水量关系，供正式抽水选择设备为宜。

5、静止水位观测：每隔30分钟观测一次，直至稳定，稳定标准为：

a、连续2小时无变化；

b、水位呈单一方向变化，连续3小时，每小时水位差不大于0.02m；

c、水位呈锯齿状变化，连续3小时，每小时水位差不大于0.04m。

6、抽水试验

①、水位降深：做3次降深，先尽机械能力做最大一次降深，第二、三次降深为最大降深的1/3、2/3。当水量较大时降距不小于1m。最大降深应不小于2.5m。

②、水位、流量观测：抽水开始后应在5、10、15、20、25、30分钟各观测一次，以后每30分钟观测一次，直至抽水结束。观测孔的动水位观测时间与抽水试验孔同步进行。

③、延续、平稳时间：连续时间不做具体要求，稳定时间不少于24小时。当有观测孔时，抽水试验孔稳定时间起算点以最远一个观测孔的动水位开始稳定后起算。

④、稳定时间内水位、流量变幅：水位波动范围小于3～5cm，流量变幅小于5%。

⑤、水温、气温每隔4小时观测一次。

⑥、在抽水试验过程中应绘制Q=f（S）曲线，以便及时发现问题。

⑦、水样采取：抽水试验结束前，取水样2瓶，其中一瓶加大理石粉，并及时贴好标签。

7、恢复水位观测：抽水试验一结束，立即观测恢复水位，开始时在1、2、3、4、5、6、8、10、15、20、25、30分钟各观测一次，以后每隔30分钟观测一次，直至稳定，其标准同静止水位。

8、钻孔深度检查：抽水结束后应探孔深，孔内沉淀物不得埋没含水层段厚度的1/5，否则应清洗钻孔重新抽水。

9、一孔有二个层次做水文地质试验时，宜按正向抽水进行。

10、无条件抽水时，报本线地质负责人审定后，可改做提水或压水试验。

五、物探测井

要求钻探方必须无条件配合做好综合物探测井工作，以保证整个工程的完整性。待综合物探测井工作结束后，经本线地质负责人验收合格后方可终孔和封孔。

综合测井项目为：视电阻率、人工γ、自然γ、声波、井径、井温、井斜等，严格按《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004）及参照《煤田地球物理测井》现行规定执行，以求查明测井分层、岩层裂隙发育情况、破碎程度、含水性及岩溶发育情况。

六、采样与测试

1、水样：从钻孔各含水层段内取水样1～2组，其中一瓶投放大理石粉2～3g，进行简分析和侵蚀性判释。

2、岩样：每孔在隧道洞身30m范围内不同岩性分别取6组（其中不同岩性各有1组每节岩样长度不小于30cm），岩石试样试验项目包括：干、湿容重，干、湿抗压强度，软化系数，天然含水量，吸水率，饱和吸水率，弹性模量与泊松比，岩块纵波波速；软质岩加做自由膨胀率试验。

3、深度大于400m的钻孔，在钻进300m后开始作地应力测试。

4、钻孔中有害气体测试。深度大于100m的钻孔，在钻孔深度100m处开始分段进行有害气