巖土工程勘察的鉆探技術措施

劉 靜

（河南省有色金屬地質礦產局第一地質大隊，河南鄭州450016）

巖土工程勘察的鉆探技術措施

劉 靜*

（河南省有色金屬地質礦產局第一地質大隊，河南鄭州450016）

鉆探是巖土工程勘察的基本手段，鉆探質量的高低決定了巖土工程勘察成果的質量。針對不同的地層條件，采用不同的鉆探設備、鉆探方法及測試方法可以提高巖土工程勘察質量和效率。

巖土工程勘察質量；鉆探設備；鉆探方法；測試設備

1 鉆探目的及任務

鉆探是巖土工程勘察的基本手段，其成果是進行工程地質評價和設計、施工的基礎資料，鉆探質量的高低對整個地質勘察的質量起決定性作用。鉆探目的主要是為了確定場地的地層結構、土壤類別、分層厚度、均勻性，下伏軟弱地層和堅硬地層的分布，查明地下水埋藏深度，并在孔內進行采取原裝或擾動試樣及原位測試。為工程設計提供準確可靠的的工程地質基礎資料。

2 巖土工程鉆探執(zhí)行的規(guī)范

鉆探的操作工藝、技術要求及設備配置應執(zhí)行以下規(guī)范及規(guī)程：《巖土工程勘察規(guī)范》2009年版（GB50021-2001）；《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ72-2004）；《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2012）；《建筑工程地質勘探與取樣技術規(guī)程》（JGJ/ T87-2012）；《土工試驗方法標準》（GB/T50123-1999）。

3 巖土工程鉆探設備及測試設備標準

（1）鉆探設備根據(jù)現(xiàn)場地形環(huán)境條件、地層特點及鉆探技術要求，以汽車鉆及100型以上臺鉆為主。

（2）標貫試驗設備：標準貫入器靴刃口應保持完好，無損壞和變形；探桿采用?42mm鉆桿，鉆桿彎曲度應小于0.1%；穿心錘質量為63.5kg的鋼錘，外徑不宜小于200mm，錘的質量誤差應不大于0.5kg并應有自動落錘裝置，鋼錘落距（76±2）cm；錘墊外徑100～140mm并附有導向桿，錘墊和導向桿質量之和不宜大于30kg。

（3）動探采用重型動力觸探設備；探桿每米質量不宜大于7.5kg，探桿接頭外徑應與探桿外徑相同；錘座直徑應小于錘徑1/2，并大于100mm；導桿長度應滿足重錘落距的要求，錘座和導桿總質量為20～25kg。重錘應選用圓柱形，高徑比1～2，重錘中心的通孔直徑應比導桿外徑大3～4mm。

（4）黃土取土器：應使用專門的黃土薄壁取土器（宜使用帶內襯），其內徑不小于120mm，刃口壁厚不宜大于3mm，刃口角度10°～12°，控制面積比為12%～15%。

（5）應配置簡易水文地質測試設備及量測初見水位和穩(wěn)定水位設備。

4 提高巖土勘察質量的鉆探及測試技術措施

（1）各鉆機必須按要求配置機組工長、記錄員和其他鉆探人員，必須接受施工前的技術培訓（應有培訓記錄），培訓合格后方可上崗。

（2）各鉆機在進入工地前對機組人員、設備及能力進行自檢，填寫自檢記錄（重點檢查鉆具、取土及原位測試設備能否滿足技術要求；安全設施是否完善）。

（3）接受地質人員現(xiàn)場交孔，未經地質人員許可，機組人員不得挪動鉆孔。但因由障礙物或其他因素，不能在原孔位施鉆，需要移動孔位時，應首先征求地質人員意見，并請求地質人員提供新的鉆孔位置和孔口高程。

（4）鉆孔直徑以滿足試驗測試工作及土石樣品的采取為原則，一般規(guī)定鉆孔開孔孔徑不應小于130mm，終孔孔經應大于91mm。采取巖石試樣的鉆孔直徑不小于91mm，采取粘性土試樣的鉆孔直徑不小于110mm，采取濕陷性黃土試樣的鉆孔直徑不小于130mm；進行原位測試的鉆孔直徑應大于測試探頭直徑一級以上。

（5）鉆進過程中地質鉆探分層及鉆具量測應準確，量測允許偏差均為±5cm。

（6）鉆機機床要平整，機架安裝要穩(wěn)固、垂直，保證鉆孔垂直度。鉆孔深度允許偏差：孔深最大允許偏差為±2‰；鉆孔垂直度允許偏差：工程地質鉆孔每深100m鉆孔頂角不超過2°，水文地質鉆孔每深100m鉆孔頂角不超過1.5°,并隨鉆孔深度遞增計算，在鉆進過程中采用水平尺測量。

（7）在鉆探過程中應嚴格執(zhí)行有關規(guī)范和《鉆探事前指導書》的技術要求。具體應做到：

①鉆探過程中應控制回次進尺，一般不宜超過1～2m。螺旋鉆頭鉆進時控制回次進尺深度0.5～1.0m。對要求鑒別地層和取樣的鉆孔,均應采用回轉方式鉆進,取得巖土樣品。遇到卵石、漂石、碎石、塊石等類地層不適用于回轉鉆進時,可改用振動回轉方式鉆進，鉆進巖層宜采用金剛石鉆頭。對軟質巖石及風化破碎巖石應采用雙層巖芯管鉆頭鉆進。需要測定巖石質量指標RQD時應采用外徑75mm的雙層巖芯管鉆頭。

②所有鉆孔在地下水位以上，必須采取干鉆鉆進，不得使用沖洗液，不得向孔內注水，要準確量取地下水位。

③對可能坍塌的地層應采取鉆孔護壁措施。在淺部填土及其它松散土層中可采用套管護壁。在地下水位以下的飽和軟粘性土層、粉土層和砂層中宜采用泥漿護壁。在破碎巖層中可視需要采用優(yōu)質泥漿、水泥漿或化學漿液護壁。沖洗液漏失嚴重時,應采取充填、封閉等堵漏措施。

④在濕陷性黃土中應采用螺旋鉆頭鉆進,亦可采用薄壁鉆頭錘擊鉆進，也可用硬質合金鉆頭。當含水量在16%～24%時，亦可采用沖擊鉆進。操作應符合“分段鉆進，逐次縮減、堅持清孔”的原則。

⑤鉆探過程中應經常檢查鉆頭、取土器的完好情況，當發(fā)現(xiàn)鉆頭、取土器有變形、刃口缺損時，應及時校正或更換。預計采取原狀土試樣或進行原位測試的鉆孔,應按《原狀土取樣技術標準》及其它相應的測試標準的規(guī)定鉆進。

（8）鉆孔在完成所有測試后均應回填封孔，在鉆孔內進行的各類原位測試如：動探、標貫，應嚴格執(zhí)行有關規(guī)范要求,操作要點是：

①鉆具鉆至試驗土層標高以上約0.15m處，以避免下層土受擾動。

②貫入前，應檢查觸探桿的接頭，不得松脫。貫入時，穿心錘落距為0.76m，使其自由下落，將貫入器直打入土層中0.15m。以后每打入土層0.30m的錘擊數(shù)，即為實測錘擊數(shù)N。

③提出貫入器，取出貫入器中的土樣進行鑒別描述。

④若需繼續(xù)進行下一深度的貫入試驗時，即重復上述操作步驟進行試驗。

5 結論

嚴格按照鉆探操作規(guī)程施工，不同的地層采用不同的施工方法，方可取得高質量的巖土工程勘察成果，并獲得良好的經濟效益。

[1]GB50021-2001巖土工程勘察規(guī)范[S].

[2]JGJ72-2004高層建筑巖土工程勘察規(guī)程[S].

[3]GB50007-2012建筑地基基礎設計規(guī)范[S].

[4]JGJ/T87-2012建筑工程地質勘探與取樣技術規(guī)程[S].

[5] 工程地質手冊[M].4版.

The Drilling Technology of the Geotechnical Engineering Prospecting

LIU Jing
(The First Geological Team of Henan Bureau of Nonferrous Metals Geological and Mineral Resources,Zhengzhou Henan 450016, China)

Drilling is a basic means for geotechnical engineering prospecting,and the drilling quality determines the quality of the geotechnical engineering investigation results.According to different formation conditions,using different drilling equipment,drilling and testing methods can improve the quality of geotechnical engineering investigation and efficiency.

geotechnical engineering prospecting quality；drilling equipment；drilling method；test equipment

P634

B

1004-5716(2015)09-0029-02

2014-09-19

2014-09-24

劉靜（1963-），女（漢族），遼寧丹東人，工程師，現(xiàn)從事地質（巖土工程）工作。