改建铁路包兰线银川至兰州段定测钻探细则.doc
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1、改建铁路包兰线银川至兰州段定测 钻探技术细则改 建 铁 路包 兰 线银川至兰州段定 测钻探技术细则中铁第五勘察设计院集团有限公司地质路基勘察设计院2010年9月北京一、钻探目的及任务钻探是铁路工程地质勘察的基本手段,其成果是进行工程地质评价和设计、施工的基础资料,钻探质量的高低对整个地质勘察的质量起决定性作用。钻探目的主要是为了确定场地的地层结构、土壤类别、分层厚度、均匀性,下伏软弱地层和坚硬地层的分布,查明地下水埋藏深度,并在孔内进行采取原状或扰动试样及进行原位测试。为工程设计提供准确可靠的工程地质基础资料。二、钻探执行的规范钻探的操作工艺、技术要求及设备配置应执行以下规范及规程:1、铁路工
2、程地质勘察规范(TB10012-2007)2、铁路工程岩土分类标准(TB 10077 -2001)及修订条文(铁建设2004148号)3、铁路工程特殊岩土勘察规范(TB10038-2001)4、铁路工程地质钻探规程(TB10014-98)5、铁路工程地质原位测试规程(TB10041-2003)6、铁路工程土工试验规程(TB100412003)7、关于加强铁路工程地质勘察工作的通知(铁建设函2004644号)三、钻探工作的一般要求1.制定各种工作制度,并严格执行。如岗位责任制、交接班制度及交接班记录,特殊工序的记录等。2.钻孔孔径、钻探工艺必须满足孔内各项测试、试验的要求。终孔直径一般大于91m
3、m。隧道工程、断层及接触带的钻孔应根据综合测试技术要求,并考虑对后继测试试验的影响采取合理钻进、护壁等措施。3.在钻探准备阶段及钻探过程中应与地质技术人员密切联系和配合,遇特殊情况应及时通知地质技术人员。4.钻探工作必须保证安全,严格遵守安全操作规程。对危及安全,影响建筑物稳定的钻孔,竣工验收后应立即按相关要求回填封孔。机组钻探开钻前,应探明地下文物、管线和通讯光电缆,必要时先进行挖探,挖深2.0m左右,确认避开电缆、光缆等管线后再进行钻探。钻探中应注意孔内有无有害气体的逸出,防止燃烧和中毒。5.沿线黄土分布广泛,为保证黄土原状样的可靠性,要求在黄土地区钻进时必须干钻;在第四系地层中施工时,严
4、禁开泵,应采用干钻或无泵反循环的工艺,以保证岩芯采取率。6.钻孔质量检查:分中间检查和勘探验收两阶段,机组应按铁路工程地质钻探规程的规定,制定工点钻探质量保证措施,并坚持逐孔班检、日检、终孔检工作制度。驻机组技术人员随时检查、指导钻探质量。钻孔终孔时勘探单位技术负责人应组织验收,必须检验孔深、检查岩心采取率、取样数量及深度、孔内测试记录、钻探记录等,并填写钻孔质量验收单,铁五院地质分段负责人检查确认后,签字认可,作为钻孔竣工计价依据。检查孔布置在被检查的钻孔附近0.5米范围内,深度一般超过原钻孔深度不小于2米,且技术人员必须在现场进行质量核定。检查孔完工后需及时整理,根据现场实际情况与原钻孔资
5、料进行对比分析,由技术人员提出质量检查报告,作为钻探质量评定的依据。7钻孔记录和编录必须由经过专业训练人员承担,钻机组技术人员应具有助理工程师以上技术职称。8.严格执行地质组下达的钻探事前指导书。若未达到应有详细的文字说明,附于钻探记录文件中。四、钻探设备及测试设备的要求1、本次钻探设备根据现场地形环境条件、地层特点及钻探技术要求,主要采用XY-1型钻机。2、按有关规范要求及施工工艺等配置钻具及其他机具。3、标贯试验设备:标准贯入器靴刃口应保持完好,无损坏和变形;探杆采用42mm钻杆,钻杆弯曲度应小于0.1;穿心锤质量为63.5kg的钢锤,外径不宜小于200mm,锤的质量误差应不大于0.5kg
6、并应有自动落锤装置,钢锤落距(762)cm;锤垫外径100140mm并附有导向杆,锤垫和导向杆质量之和不宜大于30kg。4、动探采用重型动力触探设备;探杆每米质量不宜大于7.5kg,探杆接头外径应与探杆外径相同;锤座直径应小于锤径12,并大于100mm;导杆长度应满足重锤落距的要求,锤座和导杆总质量为2025kg。重锤应选用圆柱形,高径比12,重锤中心的通孔直径应比导杆外径大34mm。5、软土取土器:宜应使用薄壁取土器(宜使用带内衬),其内径不小于108mm。6、应配置简易水文地质测试设备(提水、抽水试验所用提水筒、满足流量的潜水泵及相关管材)及量测水位设备(水位测钟、电子水位量测仪)。五、钻
7、探技术要求(一)岩芯采取率要求土层:黏性土 回次进尺采取率90% 砂类土 回次进尺采取率70% 碎石类土 回次进尺采取率50%基岩:微风化(W1)、弱风化(W2) 回次进尺采取率70% 强风化(W3)、全风化(W4) 回次进尺采取率50% 完整基岩 回次进尺采取率80% 滑动面及重要结构面上下5m范围内 回次进尺采取率70%(二)工艺要求1. 严格控制回次进尺,施钻方法应保证不同地层测量准确,不漏层,不同地层分层误差不应超过0.1m。对软弱层、特殊薄层、破碎带等,应严格控制回次进尺。岩芯必须装入分格式岩芯箱内,分箱照相,并对照片编号。2.钻孔直径以满足试验测试工作及土石样品的采取为原则,一般规
8、定采取岩石试样的钻孔直径91mm,采取黏性土试样的钻孔直径110mm,采取湿陷性黄土试样的钻孔直径150mm;进行原位测试的钻孔直径应大于测试探头直径一级以上。3.钻孔深度允许偏差:孔深最大允许偏差为2;工程地质钻孔每深100m钻孔顶角不超过2,水文地质钻孔每深100m钻孔顶角不超过1.5。4.记录应详细准确,每个回次均应有描述。钻进参数及钻进情况应详细记录,如钻压、转速、泵量、冲洗液、孔内漏水、涌水、涌砂、塌孔、钻具振动、施钻方法、孔内事故等。岩芯应详细描述,特别注意描述软弱层、夹杂物、溶洞充填物、破碎带岩性特征、岩层层理面、节理面等、以及冲洗液的渗漏情况。5. 钻探过程中必须按有关要求进行
9、简易水文地质观测。每班次均应记录12次水位变化情况,如遇承压水,应测量水位上升的高度,每孔均要量测初见水位和稳定水位。路堑、隧道进出口及中部浅理地段或断层、接触带的钻孔,如地下水较发育,需(及时通知地质组长)做提水或抽水试验,并准确量取稳定水位,稳定水位量取方法:在钻孔终孔后进行洗孔,再提干或抽干孔内水,在24小时后量取孔内水位和采取水样。6.孔内测试:钻孔钻探过程中,应根据指导书要求,对各钻孔内的粉土及砂类土进行标准贯入试验,间距1.02.0m;对卵石土、碎石土、基岩全风化、强风化层进行动力触探试验,一般分层进行试验。7、在钻探过程中应严格执行有关规范和钻探事前指导书的技术要求。具体应做到:
10、1)钻探过程中应控制回次进尺,一般不宜超过12m。螺旋钻头钻进时控制回次进尺深度0.51.0m。2)所有钻孔在地下水位以上,必须采取干钻钻进,不得使用冲洗液,不得向孔内注水,要准确量取地下水位。3)在表层填土及其他松散地层可采用套管护壁,地下水位以下可根据地层情况采用泥浆护壁钻进或跟管钻进等钻进工艺。4)钻探过程中应经常检查钻头、取土器、标准贯入器的完好情况,当发现钻头、取土器、管靴有变形、刃口缺损时,应及时校正或更换。8、要严格控制回次进尺,岩芯应装入固定岩芯箱内(岩芯箱长1m,宽0.750.90m,分为5格,可不要底板),每箱摆5m钻探岩芯,岩芯按其在钻孔中的实际位置摆放整齐,无岩芯段应空
11、出。每一回次应有回次记录标签,要保证书写清晰、准确。9、所有岩芯均要求用数码相机进行拍照(像片不少于300万相素)。拍照时应注明钻探工点名称、钻孔编号、起止深度、岩芯名称,在分层位置应注明深度等。所有岩芯未经地质人员同意,不得自行销毁,需通知铁五院地质人员验收合格后方可遗弃。10、钻孔在完成所有测试后均应回填封孔。11、在钻孔内进行的各类原位测试如:动探、标贯,应严格执行铁路工程地质原位测试规程(TB10041-2003)。12、终孔后应及时整理钻孔日志及岩心野外鉴定表,签名,并在二天内交到地质组。13、钻探情况应随时通告,每孔终孔前应征得地质人员的同意或验收方可转移。终孔条件:达到钻探事前指
12、导书要求并经现场的铁五院地质人员验收合格。14.钻孔情况及进度应及时向地质人员反聩,发现异常情况应留有记录并及时处理。(三)钻探记录1.钻探记录必须按规定格式,记入钻探日志中,由记录员在现场及时填写,记录数字必须准确,字迹应清晰,资料应齐全。如有误记时,应以横线划去错字后在旁边重写,不得涂改、挖补撕毁或重新抄写。2.岩土定名按铁路工程岩土分类标准及修订条文(铁建设2004148号)执行。对于每一回次的记录,应包括钻探情况和岩芯描述。岩芯描述应按不同地层的要求详细描述。黏性土应描述其名称、颜色、结构及构造,夹杂物性质和含量、潮湿程度;砂类土应描述其名称、颜色、颗粒成分、粒径、颗粒组成及形状、密实
13、程度、潮湿程度、标贯击数等;碎石类土应描述其名称、颜色、颗粒成分、粒径组成、颗粒风化程度、磨圆度、充填物成份及性质与含量、密实程度、潮湿程度、动力触探击数等;岩层应描述其名称、颜色、矿物成分、结构及构造,节理裂隙发育程度及裂隙大小充填程度等、风化裂隙程度、沉积岩的胶结物和胶结程度,划分风化层界限、钻具钻进的稳定性和进尺情况以及水冲钻进时循环液的变化情况如颜色、循环液漏失等。如遇溶洞应详细描述溶洞的顶、底板深度及标高,溶洞内的充填情况如满充填、半充填及无充填等,应详细描述充填物、夹杂物的颜色及其状态等。钻 探 记 录 内 容 序 号项 目内 容1时 间各项作业起止时间2进尺与深度钻具总长与余长、
14、回次进尺、层深、层厚、累计深度3钻进情况钻进工艺、钻具规格类型、孔径、护壁类型与深度4孔内情况涌砂、涌水、漏失、坍塌、缩孔、掉块、空洞、震动、钻进快慢等深度5钻进参数钻压、转数、冲洗液量、投砂量6地下水位初见水位与稳定水位深度7岩芯记录岩芯编号、采长、采芯率、岩芯描述、取样3、钻探现场记录表的各栏均应按钻进回次逐项填写。在每个回次中发现变层时,应填写分层标签。记录时特别应注意对软弱层、夹层(如黄土古土壤层)或夹杂物、破碎带、基岩层面、节理面及钻具跳动、掉钻及冲洗液的渗漏等的描述。4、标贯和动探除在钻探记录中标注外,应按动力触探试验记录表和标准贯入试验记录的表格内容进行记录。5、钻孔结束后,班长
15、、机长和机组技术人员必须按照钻孔质量自检的要求,对钻孔质量进行逐项检查,并填写相关内容后签字。地质人员应按钻探事前指导书要求,核查钻孔是否满足要求,并要求机组下一趟钻,进一步核查钻孔深度,责任人应在原始记录上签字认可。(四)取样要求1.取样(土、水、石)数量按地质组提供钻孔任务书要求执行。化验单位须在现场设土工试验室,对土的物理性质、直剪、无侧限抗压强度、压缩固结试验等项目应在现场完成2.一般黏性土取原状样应是级试样,(一组2筒,软土一组3筒),取样间隔12m,当土层结构变化较大时应加密取样;按要求填写土样筒签并字头朝上正确黏贴到土样筒上。砂类土取扰动样,砂及碎石类土每组样质量应符合下列要求且
16、要取代表性: 砂取1kg; 粗、细圆砾土、粗、细角砾土取3kg;卵石土、碎石土取5kg。岩石样6节(每节长度大于15cm)/组,采用透明胶带及时密封,按要求填写岩石取样标签并字头朝上正确黏贴到岩石样品上。水样:2桶/组(一桶2.5升,另一桶0.25升,并加23g大理石粉),并用石蜡封口。按要求填写水样瓶签,并正确黏贴到取水样桶上。3、沿线大量分布松软土。因此,取土样质量应高度重视,原则上宜采用静压法,有经验时也可采用击入法。1)压入法:取土前,应将取土器轻轻吊放至孔内预定取土深度处,然后以匀速连续压入,中途不得停顿,在压入过程中,钻杆应保持垂直不摇摆。压入深度以超过盛土段35cm为宜。2)击入
17、法:击入时应根据击入阻力大小,预估击入能量,使整个取样过程在一击下完成,不得进行二次锤击,击入深度以超过盛土段35cm为宜。3)在卸土过程中,不得用榔头等敲打取土器。土样推出取土器后,应注意防止土筒回弹崩开。4)土样取出后,应检查土柱质量,如发现土样有受压、扰动、碎裂和变形等情况时,应将其废弃,并重新取样4.黏性土所取的原状土样需及时蜡封;砂类土所取扰动样应放入土样筒内,用石蜡密封;土样须按顺序整孔放入木箱内,送试验站,以便试验站清点样品。标签填写必须完整无缺,不合格样品必须返回处理。5.岩土样品应放在阴凉干燥处,不得日晒、风吹、碰震、受热、被冻,并及时送试验室(站),送样时应装箱并有专人负责
18、,土样应分钻孔集中装箱,在土样运输过程中应做好必要的防止碰幢、防震措施,搬运时应轻拿轻放,避免扰动。原状士样应采取保护措施,一旦试验开样有析水、变形情况,视为废样,应重新取样。送样时间自取样时起不超过7天(软土不超过3天)。 6、送样时机组技术人员应认真核对样品,并应详细填写送样清单(标明送样单位、线别、段落、工点名称、取样钻孔编号、取样深度、数量、样品类型、规格及包装、取样日期及取样者),送样清单一式两份,交地质组及化验室,上交化验室者需有化验站试验人员签字备查。地质技术人员应根据送样清单认真填写土工试验(或水质分析、或岩石集料、道碴试验)委托书,包括取样位置、岩芯初步鉴别,地下水位埋深,并
19、根据地层和构筑物类型确定土工试验项目和频度。7、 送样时应专人负责,防止碰幢、震动,并实施保温措施。一旦试验开样后有冻胀、析水、变形情况可视为废样,并通知地质人员及机组重新取样。(五)软土钻探工艺及取样要求1软土勘探深度应符合下列要求: 路基工程为满足稳定分析,勘探、测试孔深度应至软土层硬底或主要持力层以下25m;当软土层较厚时,为满足沉降估算,勘探、测试孔深度不应小于地基压缩层的计算深度。 桥址工程勘探、测试孔深度应至桩尖或持力层510m以下。2软土取土样应符合下列要求: 软土地区钻孔直径应满足取样、原位测试或其他试验工作的需要;控制回次进尺,岩芯采取率应大于90%。 软土取样宜采用均匀连续
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