岩土工程勘察的钻探技术措施

刘 静

（河南省有色金属地质矿产局第一地质大队，河南郑州450016）

岩土工程勘察的钻探技术措施

刘 静*

（河南省有色金属地质矿产局第一地质大队，河南郑州450016）

钻探是岩土工程勘察的基本手段，钻探质量的高低决定了岩土工程勘察成果的质量。针对不同的地层条件，采用不同的钻探设备、钻探方法及测试方法可以提高岩土工程勘察质量和效率。

岩土工程勘察质量；钻探设备；钻探方法；测试设备

1 钻探目的及任务

钻探是岩土工程勘察的基本手段，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装或扰动试样及原位测试。为工程设计提供准确可靠的的工程地质基础资料。

2 岩土工程钻探执行的规范

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：《岩土工程勘察规范》2009年版（GB50021-2001）；《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72-2004）；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2012）；《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/ T87-2012）；《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）。

3 岩土工程钻探设备及测试设备标准

（1）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，以汽车钻及100型以上台钻为主。

（2）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Ø42mm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并应有自动落锤装置，钢锤落距（76±2）cm；锤垫外径100～140mm并附有导向杆，锤垫和导向杆质量之和不宜大于30kg。

（3）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1/2，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20～25kg。重锤应选用圆柱形，高径比1～2，重锤中心的通孔直径应比导杆外径大3～4mm。

（4）黄土取土器：应使用专门的黄土薄壁取土器（宜使用带内衬），其内径不小于120mm，刃口壁厚不宜大于3mm，刃口角度10°～12°，控制面积比为12%～15%。

（5）应配置简易水文地质测试设备及量测初见水位和稳定水位设备。

4 提高岩土勘察质量的钻探及测试技术措施

（1）各钻机必须按要求配置机组工长、记录员和其他钻探人员，必须接受施工前的技术培训（应有培训记录），培训合格后方可上岗。

（2）各钻机在进入工地前对机组人员、设备及能力进行自检，填写自检记录（重点检查钻具、取土及原位测试设备能否满足技术要求；安全设施是否完善）。

（3）接受地质人员现场交孔，未经地质人员许可，机组人员不得挪动钻孔。但因由障碍物或其他因素，不能在原孔位施钻，需要移动孔位时，应首先征求地质人员意见，并请求地质人员提供新的钻孔位置和孔口高程。

（4）钻孔直径以满足试验测试工作及土石样品的采取为原则，一般规定钻孔开孔孔径不应小于130mm，终孔孔经应大于91mm。采取岩石试样的钻孔直径不小于91mm，采取粘性土试样的钻孔直径不小于110mm，采取湿陷性黄土试样的钻孔直径不小于130mm；进行原位测试的钻孔直径应大于测试探头直径一级以上。

（5）钻进过程中地质钻探分层及钻具量测应准确，量测允许偏差均为±5cm。

（6）钻机机床要平整，机架安装要稳固、垂直，保证钻孔垂直度。钻孔深度允许偏差：孔深最大允许偏差为±2‰；钻孔垂直度允许偏差：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°,并随钻孔深度递增计算，在钻进过程中采用水平尺测量。

（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：

①钻探过程中应控制回次进尺，一般不宜超过1～2m。螺旋钻头钻进时控制回次进尺深度0.5～1.0m。对要求鉴别地层和取样的钻孔,均应采用回转方式钻进,取得岩土样品。遇到卵石、漂石、碎石、块石等类地层不适用于回转钻进时,可改用振动回转方式钻进，钻进岩层宜采用金刚石钻头。对软质岩石及风化破碎岩石应采用双层岩芯管钻头钻进。需要测定岩石质量指标RQD时应采用外径75mm的双层岩芯管钻头。

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对可能坍塌的地层应采取钻孔护壁措施。在浅部填土及其它松散土层中可采用套管护壁。在地下水位以下的饱和软粘性土层、粉土层和砂层中宜采用泥浆护壁。在破碎岩层中可视需要采用优质泥浆、水泥浆或化学浆液护壁。冲洗液漏失严重时,应采取充填、封闭等堵漏措施。

④在湿陷性黄土中应采用螺旋钻头钻进,亦可采用薄壁钻头锤击钻进，也可用硬质合金钻头。当含水量在16%～24%时，亦可采用冲击钻进。操作应符合“分段钻进，逐次缩减、坚持清孔”的原则。

⑤钻探过程中应经常检查钻头、取土器的完好情况，当发现钻头、取土器有变形、刃口缺损时，应及时校正或更换。预计采取原状土试样或进行原位测试的钻孔,应按《原状土取样技术标准》及其它相应的测试标准的规定钻进。

（8）钻孔在完成所有测试后均应回填封孔，在钻孔内进行的各类原位测试如：动探、标贯，应严格执行有关规范要求,操作要点是：

①钻具钻至试验土层标高以上约0.15m处，以避免下层土受扰动。

②贯入前，应检查触探杆的接头，不得松脱。贯入时，穿心锤落距为0.76m，使其自由下落，将贯入器直打入土层中0.15m。以后每打入土层0.30m的锤击数，即为实测锤击数N。

③提出贯入器，取出贯入器中的土样进行鉴别描述。

④若需继续进行下一深度的贯入试验时，即重复上述操作步骤进行试验。

5 结论

严格按照钻探操作规程施工，不同的地层采用不同的施工方法，方可取得高质量的岩土工程勘察成果，并获得良好的经济效益。

[1]GB50021-2001岩土工程勘察规范[S].

[2]JGJ72-2004高层建筑岩土工程勘察规程[S].

[3]GB50007-2012建筑地基基础设计规范[S].

[4]JGJ/T87-2012建筑工程地质勘探与取样技术规程[S].

[5] 工程地质手册[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

刘静（1963-），女（汉族），辽宁丹东人，工程师，现从事地质（岩土工程）工作。