９０ 西部探矿工程 ２０１２年第８期 野外钻探施工需注意事项 刘天阳 （河北地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队，河北秦皇岛０６６００１） 摘要：为确保岩土工程勘察质量，探讨了野外钻探施工操作注意事项。 关键词：钻探；质量；注意事项 中图分类号：Ｐ６３４文献标识码：Ｂ文章编号：１００４－－５７１６（２０１２）０８－－００９０－－０３ 为确保工程勘察的质量，提高工程勘察效率，我们 要严格执行国家现行的技术规范，为了取得真实资料， 野外钻探施工是确保工程勘察质量的重中之重。 工程勘察的勘探方法有：钻探、井探、槽探、洞探、触 探、工程物探。在工程勘察中钻探是最广泛采用的一种 重要手段，通过在实际工作中的经验，谈谈工程勘察野 外钻探施工中须注意的事项。 １钻探施工前准备 探明浅埋设施，严禁盲目施工；场地空中是否有电线、电 缆通过，钻孔施工钻机塔架要离带电电线一定的安全距 离、避开光缆。 （３）对布置在山区、河滩的钻孔，应查明受山洪、泥 石流、危岩、坍陷、雷电等侵害的可能性，采取必要的预 防措施。 ２钻探方法的选择 根据勘察纲要的要求，对钻探设备、工具、材料进行 准备，了解勘察目的和地层特性合理选择勘察方法。在 工程地质勘察中，按破碎岩土方法的不同，可分为回转 钻进、冲击钻进、冲击回转钻进。不同地层选择的钻探 方法见表１。 （１）根据钻探任务性质的要求，组织有关人员进行 现场踏勘，了解作业现场的施工条件，是否落实三通一 平，即路通、水通、电通和场地平整。 （２）查明场地地下是否有地下电缆、管道、人防工程 等地下设施，采取相应措施，必要时采用人工挖掘方法， ３复杂地层钻进要点 表１钻探方法选择一览表 注：＋＋为适用；＋为部分适用；一为不适用。 ３．１软土层钻进 在软塑或流动状态的粘性土层中钻进．可使用低角 度的长螺钻进行，或采用带阀管钻头冲击钻进，随钻随 跟进套管，以防孔径收缩。当用机动回转钻进时应使用 ＊收稿日期：２０１２－０２—０２修回日期：２０１２—０２—０６ 作者简介：刘天阳（１９６６一），男（汉族），天滓人，：口翌帅，现从事岩土工程勘察技术：Ｉ：作。 ２０１２年第８期 西部探矿工程 ９１ 优质泥浆。如塌孑Ｌ严重也应下套管护壁。下钻钻进时 （２）在水下粉土、砂土层中钻进，当土样不易带上地 先冲洗孔底沉渣，防止存渣过多造成埋钻。需取样鉴别 土质时应采用干钻钻进。 ３．２松散砂层钻进 在松散的含水砂层中钻进应注意防止发生流砂涌 面时，可用对分式取样器或标准贯人器间断取样，其间 距不大于１．０ｍ，取样段之间用无岩芯钻进方式通过，亦 可采用无泵反循环方式用单层岩芯管回转钻进，并连续 取芯。 升现象。钻进方法一般采用跟管冲击，冲程不应过大， 一（３）在岩层中钻进时，回次进尺不得超过岩芯管长 般为０．１～０．２ｍ，每回次钻进０．５ｍ左右，为了避免 度，在软质岩层不得超过２．０ｍ。岩芯采取率应逐次计 ９／６，破碎岩层岩芯 孔内发生涌砂应采用人工注水方法，使孑Ｌ内水位高于地 算，完整岩层岩芯采取率不宜小于８０ 下水位，必要时使用泥浆以增加压力防止涌砂。用跟管 冲击钻进，一般边钻进边下套管。对于需做标准贯人试 验的砂层，必须防止涌砂现象发生。 ３．３大块碎石地层钻进 对于粒径小于２０ｃｍ的卵石，碎石地层可用一字或 十字钻头冲击成小石块，然后用阀管钻提取。每冲击一 次应将钻具向左转动１５。～３０。使石块破碎均匀，孔壁保 持圆形。若遇较大石块可用机动回转钻进或采用孔内 爆破。若遇较松散而漏水的地层，钻进困难时可向孑Ｌ内 投人适量的粘土球，然后再冲击钻进，使粘土与石块粘 合，再用勺钻或管钻提取。孔壁掉块坍塌时需下套管加 固。 ３．４滑坡体钻进 为保证滑坡钻探的岩芯质量，钻进方法应采用干 钻，双层岩芯管，无泵孔底反循环等方法进行。钻进中 应随时注意地层的破碎、密度、湿度的变化情况，详细观 察分析确定滑动面位置。当钻进预计快到滑动面附近 时，回次进度不应超过０．１５～０．３０ｍ，以减少岩芯的扰 动，便于鉴定滑动特征。 ３．５岩溶地层钻进 在岩溶地层中钻进需注意可能发生漏水、掉钻以 及钻人空洞后钻孔发生歪斜等情况。钻进时如发现 岩层变软、进尺加快或突然漏水或取出岩芯有钟乳 石溶蚀等现象，需注意防止遇空洞造成掉钻事故。 钻穿洞穴顶板后应详细记录洞的顶底板深度、填充 物性质、地下水情况等。为防止钻孔歪斜可采取下 导向管或接长岩芯管等办法，再开始在洞穴底板钻 进，宜采用低压慢速钻进。如洞穴漏水可用粘土或 水泥封闭，然后钻进。 ４钻进注意事项 （１）在土层中采用螺旋钻头钻进时，应分回次提取 扰动±样，回次进尺不宜超过１．０ｍ，在主要持力层中或 重点研究部位，回次进尺不宜超过０．５ｍ，并应满足鉴别 厚度小于２０ｃｍ的薄层要求。 采取率不宜小于６５ ９／６。对需要重点研究的破碎带、滑 动带，应根据工程要测定岩石质量指标ＲＱＤ时，应采用 外径７５ｍｍ的双层岩芯管金刚石钻头钻进。 （４）在地下水以上的土层中应尽量采用干钻，钻进 时遇到地下水时，应停钻量测初见水位；钻孔深度范围 内有两个以上含水层，钻探任务书中要求分层量测水位 时，在钻穿第一含水层并进行静止水位观测后，采用套 管隔水，抽出孔内存水，变径钻进，再对下一含水层进行 观测。 ５取样与原位测试 ５．１取样注意事项 （１）取样钻ＳＬＳＬ径应比取样器外径大一个径级。 （２）在地下水位以上，应采用干钻法钻进，不得注 水。 （３）取土器下放前应清孔，孔底残留浮土厚度不超 过５ｃｍ。下放取土器时禁止冲击孔底。 （４）如钻进中使用套管，取样位置至少低于套管底 部ｌｍ。如采用冲击、振动方法钻进，至少在预计取样位 置以上ｌｍ开始改用回转方式钻至取样位置。 （５）采取土样宜用快速静力连续压人法。 （６）取上的土样，要轻拿轻放，及时密封，避免暴晒、 冰冻、泡水、震动。 ５．２原位测试注意事项 标贯试验应符合下列要求： （１）在做标贯试验时，尽量清除残土，残土厚度不大 于０．１ｍ，标贯器轻轻放人孑Ｌ底。 （２）记录锤击数要预打１５ｃｍ，要连续贯人１５～ ３Ｏ击／ｍｉｎ的速率贯人，累计０．３ｃｍ的锤击数。如遇密 实土层，锤击数超过５Ｏ击时，记录５Ｏ击的贯人深度与 试验终止深度。 （３）取出标贯器后，要测量其长度，验证孔深。 ５．３动力触探试验要求 （１）采用自动落锤装置，触探杆最大偏斜度不应超 （下转第９３页） ２０１２年第８期 西部探矿工程 ９３ 牙轮或盘刀产生的冲击、碾压、疲劳和剪切碎岩作用；回 转产生的剪切碎岩作用；每种碎岩作用叠加产生的综合 碎岩效果将大大提高碎岩速度。 钻头通过冲击接头传递冲击力给冲击钻头４，实现 点，充分发挥各自的优点，提高钻头对地层的适应性，达 到高效碎岩的目的。与大直径组合油压碎石器或多头 组合潜孔锤配套应用，可以满足卵砾石、软硬互层、硬岩 地层的大口径钻孔，可提高钻进效率，降低钻进成本。 参考文献： 冲击碎岩；整个钻头回转时，冲击钻头上的切削齿，同时 具有回转剪切的破岩作用；滚刀既做自传又做公转，实 现冲击、滚压、剪切作用Ｉｓ］；冲击器连续不断的冲击和滚 Ｅ１］蒋荣庆，殷琨．嵌岩基桩孔大口径潜孔锤应用的新发展 刀的滚动，对岩石具有疲劳破碎的作用，使整个钻头的 碎岩机理具有综合碎岩的作用，特别适合在坚硬地层、 卵砾石地层钻进大直径钻孔。 １ ▲ ／ ／／３ 蠢 主警兰 －＿ ，４ 图Ｉ综合碎岩大子Ｌ径组合钻头结构原理图 １一冲击接头；２一钻头体连接环；３～钻头基板；４一冲击钻 头；５一滚刀；６一切削齿 ２特点 该组合钻头合理的将多种钻进碎岩机理结合在一 起，很好地克服了单一碎岩机理对地层适应性差的缺 ［Ｊ］．探矿工程，１９９４（１）：１３～１５． Ｅｚ］杨新辉，蒋荣庆．大直径基岩孔钻进和取芯方法探讨［Ｊ］． 西部探矿工程，２Ｏ０Ｏ（１）：９５—９６． ［３］孙广阔．破岩滚刀组合钻头的布刀设计和使用［Ｊ］．水利水 电技术，１９９８，２９（８）：３３—３５． ［４－Ｉ许刘万，张建，于荫平．阶梯式滚刀可换组合钻头的研制与 应用［Ｊ］．水文地质工程地质，１９９４（６）：５８—５９． ［５］徐震亚．大Ｉ＝Ｉ径组合牙轮钻头性能浅析及改进建议［Ｊ］．地 质科技情报，１９９９（￥１）：２１—２２． （上接第９ｌ页） 过２ ，锤击贯入应连续进行，同时防止锤击偏心，探杆 倾斜和侧向晃动，保持探杆垂直度，锤击速率每分钟宜 为１５￣３０击。 （２）每贯人ｌｍ，宜将探杆转动一圈半，当贯入深度 超过ｌＯｍ，每贯入５０ｃｍ宜转动探杆１次。 （３）轻型动力触探如遇密实坚硬土层，当贯人０．３ｍ 所需锤击数超过１００击或灌人０．１５ｍ超过５Ｏ击时，即 可停止试验；对重型动力触探，当连续３次Ｎ。 ＞５０击 时，可停止试验或改用超重型动力触探。 ６结束语 在钻探施工中，我们一定要做好施工钻探前准备， 选择正确的钻进方式和钻进工具，注意不同的地层钻进 的性质和特点，认真做好取样和原位测试工作，这样我 们才能高效、高质地完成每一次钻探任务，确保工程勘 察质量。 ． 参考文献： ［１］中华人民共和国国家标准．ＧＢ５００２１—２００１岩土勘察规范 Ｉｓ］．中国建筑工业出版社，２００９． ［２］《工程地质手册》编委会．工程地质手册［Ｍ］．４版．北京：中 国建筑工业出版社，２００７． ［３］中南勘察设计院．ｊＧＪ８７—１９９２建筑工程地质钻探技术标 准［Ｓ］．
