铁路工程地质钻探技术分析

徐伟

（中铁第四勘察设计院集团有限公司　湖北武汉　430063）

1　引言

目前，我国的铁路建设取得了飞越式的发展，许多铁路基础设施项目开工，相应的铁路工程地质钻探任务将有上百万米，这对于处于“弱势”状态的地质钻探行业来说是千载难逢的机会。但是，我国目前的地质钻探技术还存在一些问题，这需要我们对相关的技术进行深入的研究，为解决好铁路工程地质钻探问题提供一定的保障。

2　铁路工程地质钻探技术要求

铁路工程地质钻探是指利用各种手段对铁路工程中的岩土特征、地质情况进行勘探和研究。工程地质基础的主要目的是通过钻探对铁路进行相关勘查，通过物探方法获得相关资料，这种方法可以找出物理地层等良好特征，扩大对地质钻探周围空间的认识。在铁路工程中，包括铁路桥梁、铁路路基、铁路建筑、铁路隧道等，都需要进行地质勘探。其主要原因是铁路具有重载、高速运输的特点，因此，对工程地质钻探和取样的相应要求远远高于其它行业。

2.1　明确勘查目的

选择合适的钻机，根据初步判断采取最合理的钻探方法，同时做好相关的记录工作及作业安全记录，确保得到高质量的钻探。在采集原始土样时，必须根据地层的实际情况，确定钻孔的大小、取土器的大小和钻孔方法，同时要确保有关技术要求符合规范。

2.2　熟悉钻探技术

钻探的有关技术指标应符合铁道部《铁路工程地质钻探规程》中的要求，需要准确测量土层中水位分层，重要钻探需要采取现场试验和物探方法，以取得详细的地质资料。不同的钻探目的应该选择不同的施钻方法，通过使用干钻、无泵反循环、双层岩心管等方法，进一步来了解钻探过程中所涉及到的物理力学、土层类型、水层状况及地质情况。

2.3　测量水文地质

对于一些钻孔需要收集相关水文地质资料，此时需要进行抽水取水的工作。对于水层较多的地质条件，每层水层应分别进行测试，预留钻孔进行长期观察。

2.4　描述底层层序

为了更好地描述孔点的实际情况，需要描述孔点的底层序列，在绘制直方图的同时还需要用文字来描述。它还需要绘制一个展视图来详细描述底部和结构的划分，彩色照片应附在孔点的代表性部位，取样时应选择有代表性的岩层和位置，选定岩层的地质条件应符合有关规定。

3　钻探的常见问题

铁路工程地质钻探是一项非常复杂的工作，受多种因素的影响。了解铁路地质钻探技术领域中常见的问题是重中之中，有助于做好施工前的准备工作。

3.1　易损件的备料

在进行铁路工程地质勘察时，经常可能在山区工作，有些齿轮和附件山区很难购买到，所以对于一些经常损坏的工件需要储备，以防在特殊地区的工期延误。

3.2　工期要求和工点分布

综合考虑工期的要求以及实际的设备情况，采取最合理的工程钻点分布。如果工期要求短、工点分布又比较分散，这就对设备的数量提出了要求，工程的成本也会大大的提高。施工前应该结合实际的地形情况合理的确定工期进度和工点的分布，把成本降到最低。

3.3　移动装置

目前的一些钻机通过改装轻便钻机，安装了简易的行走装置，在一定程度上方便了钻机，降低了劳动强度。但这种改造没有经过严格的安全检查，其安全性能没有严格规定，特殊情况下的安全性能无法得到保证。因此，在使用此类钻机行走装置时，应提醒有关单位或钻机单位注意安全。此外，在需要穿过铁路时，尽可能从铁路部门指定的路口穿越，在没有穿越通孔时，必须联系附近的车站，从而了解列车运行时间，并在相关部门的许可下，做好穿越铁路的准备，在两头500m距离指定专人瞭望，选择视线开阔、列车运行间隔时间较长的时间段快速通过，必须确保安全通过。

3.4　交通工具

施工前应进行合理的交通设计，从而合理调度设备运输。由于地形地貌的复杂性，必须考虑交通问题。对于一般的村庄道路，而一般野外施工中使用的大型卡车是无法通行的，这通常需要转运和人工搬运。同时，在转移钻探工具时，应注意合理的调度，以减少劳动力的浪费，降低不必要的成本。

3.5　协调的问题

在钻孔领域往往需要占用当地农田和作物，合理有效的与当地政府和村民进行沟通，来减少不必要的冲突事件的发生。施工前，需要对相关的协调工作区域进行及时处理，以防耽误工期。

4　钻探质量控制要点

地质钻探技术会直接影响铁路建设的进程及工程质量。因此，了解掌握钻探质量控制要点对建设铁路工程起了关键性的作用。

4.1　钻孔位置

每个钻孔的里程和标高是唯一的。当孔位置改变时，孔的里程和标高将相应地改变。因此，对已布好孔位需要移动钻孔时，必须经地质人员批准，并测量新孔位的里程和标高。钻孔最常见的位置移动是钻孔机在平整地面时，由于孔口标高或里程变化与钻孔的地面标高和里程不一致，原钻孔数据如果不作调整，整理资料也没有调整，这将造成钻孔数据出现偏差。

4.2　孔内实验

孔内试验包括动力触探、试样采样、抽提水试验及配合物理探测的一些其它项目。其中动力触探分为轻型、中型、重型和超重型四种。目前，国内铁路工程地质勘察一般采用重型动力触探。孔内取样包括了土样、水样、岩样的采取。进行取样的目的是为了通过室内试验准确测定各类岩（土）的天然物理力学性质，为工程地质人员分析地层的承载力提供准确依据。提水试验则是为了确定钻孔、试坑涌水量和含水层渗透性的概略值，为设计抽水设备提供依据。

4.3　孔内遗留钻具

在钻探施工过程中，由于各种原因，孔内会发生一些钻探事故。在事故处理过程中，有一部分钻具在钻井过程中会被遗漏。这些遗留的钻具将对施工单位产生一定的影响。因此，钻探单位必须注明遗留钻具的类型、尺寸和位置，以便设计人员将准确地向施工单位提供孔内钻具信息，并在施工中采取相应措施。

4.4　钻探监督

钻探监督是控制钻探质量的重要环节。在铁路项目中，一些人在经济利益的诱惑下，对工程中出现的问题不给予指出，使的钻井质量不能得到保证，甚至有的单位故意忽视质量和弄虚作假，这严重违反了“百年大计、质量第一”的原则。为此，建议对钻探过程设立钻探监督，以确保铁路工程地质钻探质量。

4.5　人员方面

随着就业体制的改革，大量的农民工进入钻井行业并成为主力，农民工工作勤奋，非常适合钻探行业。但是，钻井是一项非常复杂的技术工作，需要一定的专业技术知识和专业技能，而不是简单的体力劳动。因此，对农民工进行上岗前的培训和考核显得尤为重要。铁路轨道交通从业人员岗前培训应包括专业知识、业务技能和社会基本知识、基本法律法规等。专业知识包括钻探的基本知识，如钻机、柴油机的结构、性能等。常用的钻探技术理论、钻探质量基本要求、钻探安全知识等。专业技术包括钻机各部分的操作、正确使用各种专业工具、钻机、柴油机例行保养、钻孔事故处理方法等。其次，农民工还应进行社会基本知识、基本法律法规、职业道德、敬业精神、集体生活等方面的教育。因此，有必要为钻探单位制定人才标准化培训教材。

5　结束语

对于铁路工程来说，其地质钻探在整个工程中占有十分重要的地位。它对整个铁路工程的安全性和经济性都有很大的影响，需要引起重视。不断总结铁路工程地质钻探实践中的各种经验，在发现问题的同时加以改进，使相关钻探技术更加成熟，确保铁路工程质量。并希望通过以上的叙述能够对从事铁路勘察的工作人员有所帮助。

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