钻探技术要求.doc

铁路工程地质钻探
技术要求

《铁路工程地质钻探技术要求》
目 录
第一章 依 据……………………………………………………………… …………1
第二章 项目管理………………………………………………………………………1
第三章 钻探技术要求…………………………………………………………………4
（一）岩芯采取率
（二）回次进尺
（三）钻探过程
（四）钻探记录
（五）取样和试验
第四章 复杂与特殊条件钻进…………………………………………………………7
第五章 水文试验钻孔…………………………………………………………………12
第六章 终孔……………………………………………………………………………14
第七章 封孔……………………………………………………………………………14
第八章 提交资料………………………………………………………………………15
第九章 检查验收………………………………………………………………………15
第十章 一般安全防护规定 …………………………………………………………16

附录1－钻探原始记录的标准作业
附录2－钻探检查与验收
附表A－钻孔工艺技术标准
附表B－钻孔记录技术标准

第一章 依 据
本钻探技术要求是根据《铁路工程地质钻探规程》(TB10014-98)、《铁路工程地质勘察规范》（TB10012-2007）、《铁路不良地质勘察规范》（TB10027-2001）、《铁路工程地质特殊岩土勘察规范》（TB10038-2001）、《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2004）、《铁路工程岩土分类标准》（TB10077-2001）、《铁路工程地质原位测试规程》（TB10041-2003）等规范，结合目前铁路勘察工作汇编的钻探技术要求。由于各勘探项目各有特点或侧重，故各项目勘探应以相关的各种现行规范和项目负责人的技术交底、勘探作业细则、钻孔任务书的要求为准。勘测期间各测段应根据本测段具体情况补充有关钻探技术要求。钻探过程中应严格执行各项目的规定和要求。

第二章 项目管理
一、各勘探单位必须成立现场的勘探项目部（经理部）；必须设有技术、质量、安全的专职领导，并不能擅离工地；根据机组和工点情况配足现场的专职技术人员；必须根据承担的项目特点，制定明确的安全、质量、技术、工艺等制度或要求，如岗位责任制（含经理部和机组各岗位）、作业流程和责任人、技术工艺要求、交接班制度（含交接班记录）、作业场地的环境、安全、质量控制和自检措施等，并严格执行。现场的各勘探项目部、机组、人员必须挂牌或有明确标识。如需撤换机组、机长、记录员，必须通过现场指挥部、地路处经计室考核同意备案，否则不予验收计价。
二、各单位的机组必须按照合同项目进度、质量要求和有关钻孔孔深、孔径、钻探工艺以及施钻安全环境等方面的具体情况，配置足够的各项钻探、测试、试验的设备、钻具和工具。终孔直径一般大于91mm。
三、在钻探准备阶段及钻探过程中应与甲方技术人员及孔内测试人员密切联系和配合，保证测试、试验及各项工作的顺利完成。遇特殊情况通知应及时通知甲方技术人员。
四、钻孔质量检查：各单位的现场技术人员必须履行质量自检责任，并留下自检记录随时提供甲方或监理检查。甲方的检查一般为飞行检查、中间检查和验收检查。常在被抽检的钻孔附近0.5米范围内布置检查孔，由甲方地质技术人员在现场进行质量核定。检查孔完工后需及时整理，根据现场实际情况与原钻孔资料进行对比分析，由甲方地质技术人员提出质量检查报告，作为钻探质量评定的依据。
五、严格执行钻孔任务通知书。
第三章 钻探技术要求
(一)岩芯采取率
应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第9.3.1条的规定。
（二）回次进尺
应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第9.3.2条的规定。
（三）钻探过程
1、施钻方法应保证不同地层测量准确，不漏层，不同地层分层误差不应超过±5cm。对软弱层、特殊薄层、破碎带等，应严格控制回次进尺。岩芯（含标贯样）必须按其在钻孔中的实际位置整齐装入分格式岩芯箱内；取样及无岩芯段应空出。对应各回次及分层处必须贴好回次标签和分层标签；岩芯箱应分箱编号；并标注上下部岩芯后照相；照片应对应编号。未经地质人员同意，不得毁损、丢弃任何岩芯。
2、钻孔直径以满足试验测试工作及土石样品的采取为原则，一般规定采取岩石试样的钻孔直径不小于φ91mm，进行现场测试的钻孔直径应大于测试探头直径一级以上。
3、分层及孔深误差应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第9.2条的规定和附录2。
钻孔垂直度：不超过1.5º，在钻进过程中采用水平尺测量。
4、钻探原始记录须按要求记录准确、详细，每个回次均应有描述，不得事后补记或同一地层统记。应详细记录钻进的各项参数及钻进情况，如钻压、转速、泵量、冲洗液、孔内漏水、涌水、涌砂、塌孔、钻具振动、施钻方法、孔内事故等。岩芯须详细描述，特别注意描述软弱层、夹杂物、破碎带特征、层面、节理面、溶蚀等状态，及时记录冲洗液的渗漏情况。详见附录1、2和附录A、B。
5、钻探过程中必须按有关要求进行简易水文地质观测。每班次均应记录1～2次水位变化情况，如遇承压水，应测量水位上升的高度。每孔均须量测初见水位和稳定水位。
6、孔内测试：钻孔钻探过程中，应根据任务书要求，对粉土及砂类土进行标准贯入试验，间距1.0～2.0m，并妥善保存试样；对卵石土、碎石土、岩层全风化、强风化层等进行动力触探试验，一般分层进行试验。地震区饱和粉土、砂土层，还应判定其地震液化的可能性。对跨度大于64m的桥基应进行剪切波速测试，勘探孔应按测试要求钻至设计深度。
7、及时向地质人员反馈钻孔情况和进度；发现异常情况应留有记录并及时处理。
8、经常清洗、检查各种取样器、标贯器、动探等设备，出现卷缺刃、磨损必须及时更换。
（四）钻探记录（见附录1）
1、钻探记录必须按规定格式，由记录员在现场及时填写，记录数字必须准确，字迹应清晰，资料应齐全。如有误记时，应以横线划去错字后在旁边重写，不得涂改、挖补撕毁或重新抄写。
2、对于每一回次的记录，应包括：钻具钻进的稳定性和进尺情况以及水冲钻时循环液的变化情况如颜色、循环液漏失等钻探情况和岩芯描述。
岩土定名执行《铁路工程岩土分类标准》（TB10077-2001）规范。岩芯应按不同地层的要求详细描述。
粘性土：名称、颜色、结构及构造，夹杂物性质和含量、潮湿程度；
砂类土：名称、颜色、颗粒成分、粒径、颗粒组成及形状、密实程度、潮湿程度、标贯击数等；
碎石类土：名称、颜色、颗粒成分、粒径组成、颗粒风化程度及磨园度、充填物成份及性质与含量、密实程度、风化程度、动探击数等；
岩层：名称、颜色、构造、矿物成分、节理裂隙发育程度及裂隙大小和充填程度、RQD（RQD＝大于10cm的岩心累计长度/回次进尺×100％）、风化程度、胶结物及溶蚀现象。如遇溶洞应详细描述溶洞的顶、底板深度及标高，溶洞内的充填情况如满充填、半充填及无充填等，应详细描述充填物、夹杂物的颜色及其状态等。
3、平机台时如孔口标高有变动，须在原始记录上注明清楚。
4、标贯、动探试验需按规定表格单列记录。
5、终孔后应及时整理钻孔日志及报表，签名，按要求及时交到地质组。
（五）取样和试验
1、各委外勘探宜在现场设土工试验室，对土的物理性质、直剪、无侧限抗压强度、压缩固结试验项目应在现场完成。
2、一般规定采取岩石试样的钻孔直径φ≥91mm，采取黏性土试样的钻孔直径φ≥110mm，采取湿陷性黄土试样的钻孔直径φ≥150mm；进行原位测试的钻孔直径应大于测试探头直径一级以上。
取样（土、水、石）数量须满足勘探细则和钻孔任务书的要求。
3、黏性土一般取原状样（软土每组为两样）；砂类土取扰动样，砂类土每组样质量应符合下列要求：
砂 1Kg
圆砾土、角砾土 3Kg
卵石土、碎石土 5Kg
4、黏性土所取的原状样须在现场及时蜡封；砂类土所取扰动样应放入土样筒内，用石蜡密封。岩石样品应及时擦净标明上下，并蜡封。标签填写必须完整无缺，不合格样品（含无标签或不清楚的）必须返工处理、补取。
5、岩土样品应放在阴凉干燥处，不得日晒、风吹、碰震、受热、被冻，并及时送验，送样单需有试验人员签字备查。
6、土样取出后应在3天之内送到试验站。土样应分钻孔集中装箱；必须做好运输途中的防震措施，搬运时应轻拿轻放，避免扰动。
7、送样前，技术人员应认真填写土工试验项目一览表，包括取样的位置、时间、岩芯初步鉴别，根据地层和构筑物类型确定土工试验项目和频度。土工试验项目一览表与样品同时送达试验站。

第四章 复杂与特殊条件钻进
（一）砂层钻进
应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第4.1条的规定。
（二）岩堆、卵石层和漂石层钻进
应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第4.2条的规定。
（三）软土钻探技术要求
软土钻探应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第4.4条的规定。
1、软土勘探深度应符合下列要求：
（1）路基工程为满足稳定分析，勘探、测试孔深度应至软土层硬底或主要持力层以下2～5m；当软土层较厚时，为满足沉降估算，勘探、测试孔深度不应小于地基压缩层的计算深度。
（2）桥址工程勘探、测试孔深度应至桩尖或持力层5～10m以下。
2、软土取土样应符合下列要求：
（1）软土地区钻孔直径应满足取样、原位测试或其他试验工作的需要；控制回次进尺，岩芯采取率应大于90%。
（2）软土取样宜采用均匀连续压入法及下击式重锤少击法。流塑软土层须跟下套管，套管管靴必须高出取样部位10～20cm。当在较深位置取样时应安置钻杆扶正器。
（3）采取原状土样必须使用薄壁取土器。取土器的直径不得小于108mm。
（4）采取原状土样前，应将孔内钻进过程中残存的余土清除干净。取土器的入土深度，严禁大于取土器的长度。
（5）取样时，严禁向钻孔内注水。钻孔中的水也不能浸泡或压入样品中。
（6）取样数量应按钻孔任务书要求执行。
3、软土原状土样应符合下列要求：
（1）土样长度与采样长度之比应等于或近于1；
（2）土样周边扰动带厚度应小于10mm，内部应无扰动现象；
（3）开土样后如有析水或变形现象时，应降低土样质量等级或重新取样；
（4）采取的原状土样不符合要求时，应及时采取调整取样工艺或调换取土器等措施。
4、软土室内试验应符合下列要求：
（1）软土室内试验的项目按《铁路工程地质特殊岩土勘察规程》和《铁路工程土工试验规程》（TB10102-2004）中相关内容执行。
（2）原状土样样品应及时送样试验；对不能按时试验的样品，应妥善保存，不得露天堆放。
（四）黄土钻探取样要求
黄土钻探应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第4.9条的规定。
取样要求：
1．压入法：取土前，应将取土器轻轻吊放至孔内预定取土深度处，然后以匀速连续压入，中途不得停顿，在压入过程中，钻杆应保持垂直不摇摆。压入深度以超过盛土段3~5cm为宜。
2．击入法：当有经验时，亦可采用击入法。击入时应根据击入阻力大小，预估击入能量，使整个取样过程在一击下完成，不得进行二次锤击．击入深度以超过盛土段3~5cm为宜。
应使用专门的黄土薄壁取土器，其内径不宜小于120mm，刃口壁厚不宜大于3mm，刃口角度10º~12º，控制面积比为12~15％，其尺寸、规格可按附表5采用。
黄土薄壁取土器的尺寸、规格
外 径
刃口内径
放置内衬
后内径
盛土筒长
盛土筒厚
余（废）
土筒长
面积比
切削刀刃口角度
mm
Mm
mm
mm
mm
mm
％
º
＜129
120
122
150~200
2.0~2.5
200
＜15
12
3．在卸土过程中，不得用榔头等敲打取土器。土祥推出取土器后，应注意防止土筒回弹崩开。
4．土样取出后，应检查土柱质量，如发现土样有受压、扰动、碎裂和变形等情况时，应将其废弃，并重新取样。
5．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。
6．对探井和钻孔的取样结果应经常对比、检查，及时发现取样过程中可能存在的问题，并及时更正。
（五）膨胀性岩层钻进
膨胀性岩层钻探应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第4.5条的规定。
（六）含洞穴岩层钻进
应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第4.6条的规定。
（七）滑坡钻探
应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第4.10条的规定。
（八）水上钻探
应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第5章的规定。
在较宽、水深、流速较大河流上钻探时，可采用木船或铁船。锚泊定位、下保护管、及水上钻探的安全规定详见《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第5.2、5.3、5.4条的规定。

第五章 钻孔水文试验
新建、改建铁路设计、施工及运营阶段的供水、工程和环境评价的水文地质勘察工作，执行《铁路工程水文地质勘察规程》（TB10049-2004）。
一般水文地质钻孔可执行《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第7章的规定。
抽水试验技术要求
1、一般技术要求
（1）钻探过程中必须按有关要求进行简易水文地质观测。
（2）为查明每个含水层（带）的静水位、承压水头高度、水质、水量和进行分层评价，要求在各含水层之间进行严格的止水工作。
（3）根据含水层（带）颗粒级配情况，选择不同类型、规格的过滤器。安装过滤器的长度、位置应与含水层相对应，严禁错位。
（4）抽水试验必须在彻底清除井内泥浆、破坏井壁泥皮，抽出渗入含水层中的泥浆颗粒，恢复含水层的天然透水性之后进行。为此，必须在井、过滤器安装完毕、开始抽水前彻底进行洗孔。
（5）钻孔结束，洗井达到要求，地质人员验收后方可开始抽水试验。
2、抽水试验要求
抽水试验前后应准确测量有效孔深，试验孔采用稳定流抽水试验，对各含水层进行分层抽水试验，要求一次性钻至设计孔深后，从下至上进行分层抽水，首先对基岩地层进行抽水试验，然后封住基岩部分钻孔（注意留3～5米作为沉淀管）、然后对上面含水层进行抽水试验。
（1）基岩部分抽水技术要求：
①视基岩的破碎程度，决定对含水层部分是否下滤管。
②清孔至水净沙清，量取稳定水位。
③正式抽水试验，水位稳定后，持续抽水时间为24小时。若为非稳定流抽水试验，其延续时间应符合有关规定。
④抽水试验结束后取水样1500ml。停泵后测量恢复水位。
（2）第四系各含水层抽水试验要求：
①用粘性土封住下部钻孔（留3～5米作为沉淀管）。
②下过滤管，过滤管长度要求与含水层长度一致；当含水层长度超过30米时，过滤管的长度可采用20～30米，若含水层富水性较差时，其长度可适当加长。
③抽水试验钻孔过滤器下端宜有管底封闭的沉淀管。
④进行试抽，清孔至水清沙净，量取稳定水位。
⑤正式抽水试验，稳定抽水延续时间如下：
卵石、砾石和砾砂含水层 8小时
粗砂、中砂 16小时
细砂、粉砂 24小时
3、其它技术要求
① 合理选择抽水设备和测试仪器，正式抽水前应作一次最大水位降低的试抽，其延续时间一般为4~8小时，试抽后要正确测定静止水位及孔深，通过试抽确定最大可能水位下降值，初步测定涌水量和水位下降的关系。
②正式抽水一般进行三次，三次水位降深值最好为抽水前水柱高度的1/6、1/4、1/3，若抽水设备性能达不到上述要求时，也可根据试抽时最大水位降深S来确定，即三次水位降深值分别为1/3S、2/3S、S
③ 水位、出水量测量时水位波动允许范围
水泵抽水时： 3～5cm
空压机抽水时： 10～15cm
出水量波动范围均不宜超过5%。
④ 抽水试验孔每次水位下降开始后，其动水位和出水量的观测时间，应在第5、10、15、20、25、30分钟各测一次，以后每隔30分钟各测一次。
⑤ 每次抽水试验结束后，抽水试验孔应按停泵后的第1、2、3、4、6、8、10、15、20、25、30分钟各测一次恢复水位，以后每隔30分钟各测一次恢复水位，直到接近或达到静止水位。
⑥ 抽水过程中应及时绘制水量、水位曲线等综合性图表。当发现曲线反常时应查明原因，及时纠正，必要时重新进行抽水试验。
⑦ 抽水试验结束后应封孔。
4、抽水试验应交资料
（1）钻探原始记录及日志。
（2）水位、出水量记录表；水温、气温记录表。
（3）恢复水位记录表。
（4）绘制水位恢复曲线图。
（5）计算渗透系数及渗透半径。
（6）钻孔地质剖面及钻孔地质图。
（7）抽水试验综合成果表：包括各个落程的抽水起迄时间、抽水前钻孔深度、静止水位、各落程的降低水位、抽水持续时间及稳定时间、涌水量及单位涌水量、水位恢复时间、及抽水设备（水泵、测管配置深度、动力、过滤器类型、口径、长度、流量计、水位计）等
（8）水质分析成果表。
（9）岩土颗粒分析成果表。

第六章 终 孔
1、桥梁：一般至弱风化层（或微风化层）3m；风化层很厚或为极软岩时，按照相关项目勘探细则和任务书要求终孔。灰岩地区岩溶发育时，钻至基底以下完整基岩不小于10m，在此范围内如遇溶洞，勘探深度应专门研究确定。遇有大漂(块)石时，钻至基础底以下的深度应超过当地漂(块)石的最大粒径的2倍，且不少于10m；当桥结构复杂或跨度≥64m，墩高≥50m，地基为流塑状态的黏性土、饱和粉土，粉砂、软土时，勘探深度需与桥梁专业研究确定；
2、路基：终孔深度应满足路基稳定沉降计算的要求，进行孔内测试的勘探孔应按测试要求钻至设计深度。
3、隧道和路堑钻孔深度应至路肩以下2～3m；遇不良地质时，应适当加深；地下水发育地段，根据排水工程需要适当加深。隧道钻孔完成后应用水泥砂浆封孔，并用水泥桩树立钻孔标志。
4、钻探情况应随时通告，每孔终孔前应征得地质人员的同意或验收方可转移。

第七章 封 孔
终孔验收后钻孔必须按要求进行封孔，并应符合《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）第9.8条的规定。
1、钻孔在浅埋隧道的路肩设计标高以上 15~20m孔段,用水泥砂浆回填,其余用粘土或原土回填。深埋隧道在地表20m以下孔段,用水泥砂浆回填,其余用粘土或原土回填。
2、水下隧道河床段的钻孔应全部用水玻璃砂浆回填。河岸地段可用粘土回填。
3、位于即有桥基及其他建筑物地基范围内钻孔,岩质地基应采用水泥砂浆回填,土质地基可用粘土或原土回填。
4、有自流水及不良地质工点的钻孔应及时回填,岩质的用水泥砂浆回填,土质的用粘土回填,并平整地表,排除地面积水。
5、可耕地、常有人畜往来的道路附近及居民区内的钻孔,应采用粘士或原土回填。水库、水利防护堤的钻孔回填应符合有关规定。
6、钻孔回填操作应符合下列规定:
（1）套管护壁的钻孔应边起拔套管边回填。
（2）向孔内投土回填时一次不得投入过多,每投入一次应捣实。
（3）用水泥砂浆回填时如孔内无水,可将填料由孔口慢慢倒下;如孔内有水应采用小1~2 级的套管下到底,从小径套管内灌入,边灌边提套管。

第八章 提交资料
应交资料：①钻探原始记录、钻探日志、标贯（动探）试验原始记录表、钻孔综合分析表；②钻探工程地质柱状图；③土石试验成果报告；④全孔岩芯彩色照片集；⑤桥址工程地质纵、横断面图，特大桥、大桥提供工程地质勘察报告，中桥提供工程地质勘察说明，路基、隧道提供工程地质柱状图，并同时提交CAD成图电子文档。
钻探成果资料应按现场要求提交。一般应在钻孔完成3天内交付，土石试验成果报告应在10天内交付。桥址工程地质纵、横断面图及CAD成图电子文档15天内交付。
所提交的资料必须符合有关项目的勘察细则、勘探项目部、地质组的相关要求。

第九章 检查验收
1、见附录2与附表A、B。
2、现场甲方授权人员可对照有关要求随时进行检查，发现不按有关要求操作的情况，应责令停工、返工直至清退出场。还应根据现场地层情况决定钻孔及深度的增减。若发现重大问题，应及时向上一级技术主管汇报请示。
3、在工点勘探结束后，应及时通知地质组人员进行全面检查验收，并提交验收报告。

第十章 一般安全防护规定
进场开工前，必须认真学习《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）附录A，关于钻探“一般安全防护规定”的内容，并认真执行、检查和落实。

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