浅析灰岩地区卵石地层工程勘察质量控制

蒋明武 邹春华

摘要：灰岩地区卵石地层工程勘察的质量控制方法

关键词：灰岩；卵石；工程勘察

灰岩地区卵石地层，岩溶发育，下套管穿越卵石层至岩面，钻机施工困难，控制工程勘察质量尤为重要。下面就以龙南阳光狮山花园工程勘察实例，谈下灰岩地区卵石地层工程勘察质量控制的一些方式。

1、工程实例

拟建阳光狮山花园位于龙南县高铁新区里仁镇狮山村濂江北岸，紧邻大广高速龙南北枢纽及105国道，用地面积56.03亩，为12栋11F、17F与18F的高层住宅小区，属政府限价房，结构类型采用剪力墙结构，设有整体地下室一层，设计整平标高为218.0m，地下室底板标高约213.50m，现地面地下室开挖深度约4.50m。

2、地形、地貌

拟建场地属于濂江Ⅰ级阶地。施工期间场地较平整，地面黄海高程214.07-217.94m，平均黄海高程214.89m。

3、 区域地质

龙南县主要有东西向构造（定南-桂竹帽断裂带）、北东向构造（龙南-版石断裂带与九连山-安远断裂带）、贝贝东向构造及北西向构造（崇义-铁石口断裂带）。

4、地层结构

场地内地层自上而下分别为：①耕土、②粉质粘土、③卵石、④碎石土、⑤强风化灰岩、⑥中风化灰岩。

①耕土：全场分布均匀，呈灰褐色，欠压实，大孔隙，松散状，稍湿，成分以粘粒为主，含少量砂颗粒，可见植物根茎。该层层厚0.50～0.80m。

②粉質粘土：全场分布较均匀，呈褐黄色，可塑状，中压缩性土，中等干强度，湿，无摇振反应，韧性高，成份以粘粒为主，刀切面稍光滑，湿土用手捻摸稍有滑腻感与粘滞感，能搓成1～3mm的细长土条。该层层厚1.00～3.00m。

③卵石：全场分布均匀，呈褐色，稍密-中密状，湿，粒径大于20mm的颗粒占60%，粒径多在3cm-5cm之间，偶见直径在20cm以上的漂石，颗粒级配不良，卵石间隙被砂颗粒充填，卵石呈圆形及亚圆形状，磨圆度稍好，分选性差，钻进时较难。该层层厚10.00～15.00m。

④碎石土：全场分布均匀，呈褐黄色夹灰色，中密状，饱和，粒径大于20mm的颗粒占60%，粒径多在3cm-6cm之间，颗粒级配不良，棱角状灰岩碎块与粘性土胶结成块状，钻进时较难。该层层厚3.00～5.00m。

⑤强风化灰岩：全场分布不均匀，强风化，呈灰色、青灰色，层状构造，节理裂隙很发育，主要为灰色厚层状泥～粉晶质灰岩、泥晶灰岩、含生屑云灰岩组成，岩芯采取率介于40～60% ，岩芯破碎，岩芯呈块状、饼状，块径3～7cm，少量呈短柱状，节理裂隙为方解石充填，原岩结构大部分破坏，基本质量等级为Ⅳ级，硬质岩石。该层层厚0.30～2.00m。

⑥中风化灰岩：全场分布均匀，中风化，呈灰色、青灰色，层状构造，节理裂隙较发育，主要为灰色厚层状泥～粉晶质灰岩、泥晶灰岩、含生屑云灰岩组成，中厚层状，岩芯采取率介于80～90%，RQD值介于75～85%，岩芯较完整，呈短柱状、柱状，节理裂隙为方解石充填，原岩结构部分破坏，基本质量等级为Ⅲ级，硬质岩石。

5、施工前做好施工方案

控制好钻孔测量精度。针对上覆地层为卵石、下覆基岩为灰岩，采用合适的钻进与护壁方式，针对可能出现钻进的事故，提早温习与预防，准备好处理孔内事故的材料，熟知钻孔终孔控制的要求，增加技术人员的投入，1台钻机配备1个技术人员。现在视频设备价格低廉，在人员不够的情况下，也可以采用视频设备一直监控，减少技术人员控制质量的劳动强度。

卵石地层采用复合片钻头，直径127mm厚壁套管跟管回转钻进，加大泥浆浓度，配置高质量的泥浆，能有效防止孔壁的坍塌，对于套管中可能留有卵石，采用反丝套管，可避免丝扣脱滑。灰岩地层采用复合片或金刚石钻头回转钻进，岩溶地层钻进，在岩面易出现钻孔歪斜，灰岩内漏水、掉钻等情况，采用粘土或水泥浆液钻进，堵漏效果明显。跟机台技术交底主要包含如下几点：

一、场地不平，机台可能挪移孔位，把钻机移动在钻孔好放钻机的地方，做好跟机台的技术交底，不能私移钻孔位置，钻孔竣工，做好复测。

二、机台钻穿卵石层至岩面时，需测量钻具，记录岩面深度。

三、遇到溶洞需测量钻具，控制好灰岩取芯率，取芯率不复合要求回次，坚决不能终孔，继续安排机台钻进，以控制机台遇溶洞不报。

四、终孔时，最后一个回次，一定要看见钻具是在孔内提起。测量余尺，控制好孔深与完整灰岩厚度，以符合质量要求。终孔拍完照后，所取灰岩岩芯全喷上油漆。

6、增加机台每延米单价

在市场经济下，只有合理的价格，才能顺利安排机台施工，控制机台施工质量。机台也才能增加施工投入，资金有了保障，钻机配套设施才有保障。灰岩地区卵石地层钻进，是很耗材料的钻进，钻头特别容易磨损，套管也容易砸变形而损坏。阳光狮山花园的单价比附近其他地方钻探的单价都高，机台对于价格都能接受。

7、提供充足的工期

灰岩地区卵石地层钻进缓慢，1台钻机1天也钻进不了多少米工作量，不盲目追求工期，严格控制质量。给予的时间充足，才能保证钻探质量。阳光狮山花园以控制质量为要求，时间上很充足，不催机台赶进度，平均一个30米的孔深，在3-4日完工，遇到事故孔，时间更久。

8、确定责任划分

跟机台确定责任终身制，使机台明确自己的责任，加强责任的划分，确保钻探质量，发现机台弄虚作假，提供处罚的力度，或者把弄假的机台撤出工地。阳光狮山花园跟机台签订了劳务合同，明确了双方责任，现场施工时没发现机台弄虚作假。

9、勘察成果质量符合要求

⑤强风化灰岩，该层含溶洞，编号⑤-1，溶洞充填物多为粉质粘土或碎石土，粉质粘土呈褐色，可塑状，碎石土呈褐色，稍密状。因场地地下水丰富，该层溶洞层顶都较薄，会很快溶蚀掉，正在向土洞转变，强风化灰岩中的大溶洞易造成地面塌陷，建筑物倒塌。

⑥中风化灰岩，该层含溶洞，编号⑥-1，溶洞充填物多为粉质粘土或碎石土，粉质粘土呈褐色，可塑状，碎石土呈褐色，稍密状。

阳光狮山花园工程勘察192个钻孔都严格按照质量要求终孔，层位划分清楚，溶洞深度测量准确，在勘探深度内的大小溶洞都正确揭露。拟建场地属灰岩地区，岩溶发育，原始地貌为濂江Ⅰ级阶地，场地溶洞、溶沟、溶槽、石笋、漏斗等 “喀斯特”现象普遍，多溶蚀凹槽，孔与孔之间岩面相差很大，其中还发现一条宽20米-25米的溶蚀破碎带在场地从东向西穿过。

10、结束

钻机要有创新，要有更适合灰岩地区卵石地层的钻机，以便增加工程勘察的质量，又减轻工人的劳动强度。现在履带式XY-1钻机就是一个能减轻工人劳动强度的实例，但履带式钻机只在搬家上提供了方便，钻进上还有待创新。钻机设计投入不足，更新换代速度太慢，几十年来，岩土工程勘察还是延用着以前的钻机，不但要研究钻进浆液的配置，更要研究新型的钻机。

施工前提前做好施工方案，增加机台每延米单价，提供充足的工期，确定责任划分能控制灰岩地区卵石地层工程勘察质量。

参考文献：

[1] 《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001） 2009版[R]北京，中国建筑工业出版社，2009

[2] 《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/T87-2012） [S]北京，中国建筑工业出版社，2011

[3] 《工程地质手册》（第四版），中国建筑工业出版社，2006