YS/T 5208-2018 钻探、井探、槽探操作规程

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标准编号:YS/T 5208-2018
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YS/T 5208-2018 标准规范下载简介

YS/T 5208-2018 钻探、井探、槽探操作规程

1.0.2本规程适用范围包括有色金属工业工程建设的建 道路工程。

1.0.3因勘探工作施工过程中存在的不安全因素,本条强调要以 人为本,保障作业人员的生命安全,在作业前进行危险源识别 工作

方法中遇到的所有技术问题都包括进去SL/T233-1999 水工与河工模型常用仪器校验方法(清晰无水印),在进行勘探作业时 遵守其他有关标准的规定

本次修订对术语内容做了较大的补充,术语释义引用和参考 了国家现行标准《岩土工程基本术语标准》GB/T50279和《岩土 工程勘察术语标准》JGJ/T84。

本次修订对术语内容做了较大的补充,术语释义引用和参考 家现行标准《岩土工程基本术语标准》GB/T50279和《岩土 勘察术语标准》JGJ/T84。

3.0.1勘察纲要是勘察工作的基础文件之一,是勘察工作的指导 书。岩土层性质和试样质量等级决定了勘探手段、钻探工艺及取 土样器类型,不同的方法、工艺对勘探的质量影响很大。 3.0.2勘探过程中不规范的操作,可能会影响交通,给人们的生 产生活带来不便,甚至危及人们的生命安全;可能会破坏地下设 施,使其无法正常运行,甚至危及勘探操作人员的生命安全;可能 会破坏环境、污染地下水等。因此应采取有效措施,避免或减少事 故发生。

3.0助察纲要是勘察工作的基础文件之一,是勘祭工作的指导 书。岩土层性质和试样质量等级决定了勘探手段、钻探工艺及取 土样器类型,不同的方法、工艺对勘探的质量影响很大。

3.0.3本条是勘探工作的基本技术要求,有时钻探需要配合

3.0.4现行国家标准《岩土工程勘察安全规范》GB50585一201

对勘探安全做了明确规定;环境保护应根据场地所处位置,采 声、油料、冲洗液等的防污染措施和植被保护措施。

3.0.5对钻孔、探井、探槽进行回填,主要是防止其对工

成不良影响,尤其是对地下工程和深基坑工程的不良影响。还要 防止造成人员伤害,并做好保护地质环境和生态环境的工作,实现 文明施工。对特殊场地的回填要求更为严格,应引起重视。

4.0.1、4.0.2接受钻探、并探、槽探任:务后,由工程负责人组织钻 探专业负责人进行现场踏勘,了解工作环境、场地条件、工程地质、 水文地质条件,重大工程可据此编制作业指导书。每项工程的地 质情况不同,技术要求不同,采取的保证措施也不同,近年来,在勘 探工作中,破环地下水管线、电信光缆、天然气管道、地下电缆等管 线的情况时有发生,造成断水、断电、断气、通信中断等严重后果。 因此采取施工保证措施相当重要。

全事故较多:主要是由于没按操作规程进行作业和在各种危险环 境下违规操作。除了本条原则性的规定外,每台钻机都应制定详 细的操作规程,并在作业前进行班组技术要求、质量、职业健康、安 全、环境保护要求等交底,并在交底记录上签字。

5.1.1钻探工作经常受地质条件、场地条件及环境条件的限制, 应根据实际情况,合理地选择钻机、钻具和钻进方法,保障钻探工 作的顺利进行。钻探方法的选择指破碎岩石、取芯取样工具、护孔 方法与工艺的选择和使用等。岩土工程勘察钻探多为取芯钻探, 其破碎岩石主要是回转钻进,用其他方法破碎岩石较少。在选择 钻探方法时首先要满足工程要求,做到技术先进.经济合理。

5.1.1钻探工作经常受地质条件、场地条件及环境条

5.1.2钻孔成孔直径既要满足钻孔技术的一般要求,也要满足勘

1.2钻孔成孔直径既要满足钻孔技术的一般要求,也要满足期 技术要求。砂土、碎石土、其他特殊岩土采取土试样时对钻孔孔 也有要求。

5.1.3岩芯采取率指标多在岩地基勘察钻进中采用,本条指标

5.1.5现场钻进时往往回次进尺太长,严重影响取芯、取样要求,

特殊钻进方法是指在土层或砂层钻进时,用普通单管无泵反 循环的钻进方法。在硬、脆、碎地层有用单动双管或双动双管钻 进,在湿陷性黄土地区常用螺旋钻头回转钻进和薄壁钻头(打筒) 锤击钻进

5.1.6钻探作业时钻孔的平面位置与实际位置允许偏差根据勘

察阶段、工程特点、地质情况等会有不同要求。实际工作中应 任务书的要求进行,但应满足本条提出的基本要求.此处平面

偏差为以测放的勘探点为圆心,偏离圆心的距离不应大于本条规 定的最大数值。

范中没有明确的规定。过去一般建筑工程助察钻孔深度在100m以 内,不做垂直度控制是可以的。但随着建筑物规模的扩大,深基础 的广泛应用以及某些特殊要求.勘探孔深度在增加,垂直度偏差带 来的误差越来越不容忽视。自前相关专业规范对钻孔倾斜度有不 司要求,由于工程情况差异较大,本条规定只是一个基本要求。 方位角是指钻孔轴线的任意一点切线在水平面上的投影.与子 干线指北方向顺时针旋转的夹角,它是确定钻孔在地下空间位置的 基本参数之一。钻孔在垂直状态下没有项角,也就没有方位角。只 有钻孔偏离垂线之后才产生了顶角,钻孔也就会呈现出方位角。

5.2.1回转钻进是工程勘察中使用最广泛的钻进方法,根据钻头 的不同可分为第四系地层中的螺旋钻进、岩层中的硬质合金钻进, 金刚石钻进。岩石可钻性分级是采用目前我国通用的分级标准。

种钻具回转钻进的不同要求在各条中分别说明

证钻探质量所必需的,特别对取土钻孔,如进尺过长则对下层土产 生扰动。

一定压力。在一定范围内,增加硬质合金块数量等于增加同时工 作的切削具数量,可以提高钻进效率。但数量过多.不仅会减少每 块硬质合金的压力,使钻进效率下降.也受到镶焊硬质合金块的最 小间距及水口布置的限制。卵石、砾石层的粒径大小不均、成分不

同,其中有的硬度较大、研磨性高.钻头的硬质金金块数量增加,有 利于提高和保证钻头使用寿命。 硬质合金块在钻头上的排列形式有多种,根据君石软硬、研磨 性决定排列形式时,单环和多环排列需使硬质合金块在钻头上:分 布均匀对称.每块硬质合金能分别碎岩。密集排列的硬质合金切 到具数月多,每组中切削具间距小,可以相互补强.增大了切削具 承载能力和耐磨性,便于提高碎岩效果。 切削具的镶焊角度包括刃尖角、前角、后角和切削角,如图1所示。

图1切削具镶焊角度要素示意图

刃尖角:切削具前刃面与后刃面之间的夹角,常用β表示。刃 尖角越小,越有利于切人岩石,但容易磨损。因此,在软岩中刃尖 角要小些,一般为45°~60°。而在硬看,非均质、有裂隙的岩石中: 刃尖角要大些,一般为60°~80°。 前角:切削具前刃面与岩石工作面的垂直线之间的夹角,常用 0表示。前角越大,越有利于排除岩粉。 后角:切削具后刃面与岩石工作面之间夹角,常用θ表示。后角 越大,越有利于减小含金与岩石表面的摩擦。后角受刃尖角与前角的 限制.后尖角过大,刃尖角必然减小,合金的强度和耐磨性降低。 切削角:切削具刃尖角与岩石工作平面之间的夹角,即刃尖角 与后角之和.常用α表示。镶焊角有三种形式:正前角斜镶(c>0。

α<90),直角正镶(=0α=90°),负前角斜镶(<0,α>90°),如 图2所示。

图2切削具镶焊形式示意图

用表镶钻头和孕镶钻头。扩孔器配合钻头·用于修正孔径、稳定销 具、延长钻头使用寿命等。 在中等硬度的、可钻性等级低的和均质完整的岩石中,可选川 租粒表镶和粗数孕镶的钻头和扩孔器;在硬的、竖硬的、可钻性 等级高和破碎的、裂隙发育的岩有中可选用细粒表镶和细目数孕 镀的钻头和扩孔器;在弱研磨性的者有中钻进时.选择不耐磨的 和低硬度胎体的钻头和扩孔器。 金刚石钻头下入孔底,其唇面形状可能与孔底不吻合,尤其是 更换钻头后,因此要有一个磨合阶段,此阶段所加钻压较小(一般 为正常钻压的1/3左右),以免钻压过大造成钻头局部损环。等钻 头与孔底经磨合紧密结合后,便可加正常钻压进行钻进。这一点 对于新下孔的钻头十分重要.要遵照执行。另外磨合阶段采用的 转速也是较低的。 金刚石钻进的转速在一定范围内转速越高,钻进速度越高。 且是转速的提高又受到功率、钻具强度和振动的限制,当转速超过 定的限度,不但钻速不能增加,反而严重影响钻头的寿命。转速 与圆周线速度的关系式为:

元 Dnl = 60

考虑。钻进坚硬、颗粒细的岩石时钻速较低,岩粉少而颗粒小,则 泵量小些。钻进软的、中硬、颗粒粗的岩石,泵量可大些。钻进 裂隙、有轻微漏失的岩有·泵量要稍为多于正常情况。钻进弱研磨 性的岩石,泵量可减少,钻进中、强研磨性岩石,泵量可大些。用孕 镶钻头钻进比用表镶钻头的泵量要大。 扩孔器与钻头直径大小依据岩有软硬情况有配合范围,超出 范围.将使扩孔量增加、钻进效率降低或起不到扩孔作用。当卡簧 自由内径过大.则取不上或卡不牢者芯;当卡簧内径过小.则易造 成岩芯堵塞或顶死卡簧被迫提钻。因此每次下钻前要注意检查钻 头与卡簧的配合尺寸。检查的简单方法:将卡簧套在相应钻出的 君芯上试验,用手可以轻轻推动者为合适。 卡簧取芯是提高岩芯采取率的方法之一,也是金刚石钻进的 持点所决定的。由于金刚石钻头内壁与岩芯之间的间隙很小,卡 料无法下去,即使卡料能下去,也由于金刚石性脆、容易将金刚石 损坏,故金刚石钻进都采用卡簧取芯。 新钻头下到孔底,采用轻压、慢转钻进0.2m~0.3m后,以达 钻头初磨,磨去虚伪尺寸和棱角,使孕镶金刚石出露等。 金刚石的特点是怕高温,加之金刚石钻进转速高进尺快,如钻 进冲洗液量不足或极短时间间断冲洗液,就会产生高温造成烧 钻或严重的孔内事故。防止钻杆丝扣漏水.可涂丝扣油或缠棉线 垫尼龙圈。 金刚石钻进倒杆时如不适当调小水泵压力,将会产生钻具浮 起造成岩芯堵塞。不停钻倒杆是钻具在回转和不加、减压力情况 下进行的,浅孔时发生钻具浮起、晃动;深孔时钻压文过大,均容易 造成岩芯堵塞或金刚石钻头损环。 金刚石钻进用的管材,特别是岩芯管、扩孔器、钻头壁都比较薄 用普通管钳拧卸时容易将他们爽扁损环,敌金刚石钻探用轻便、灵活 可靠的多触点自由钳。 用游标卡尺精确测量钻头和扩孔器的外径、内径及高度,并做好

记录,以作为轮换选择钻头、扩孔器的依据。在轮换过程中保证使排 头的钻头、扩孔器都能正常下到孔底.以避免扫孔、扭残留岩芯。

5.3.1冲击钻进方法较多,出于在钻进过程中对地基及岩土样扰 动较大,在岩土工程察中受到较大限制,一般多川于鉴别地层。 其中锤击钻进是用钢丝绳提动冲击钻杆打击取样简进行钻进·其 优点是装备简单.效率较高·采用套管护壁可准确地量测地下水; 缺点是取土筒内土芯受挤压·影响土层状态描述,分层界限也会有 误差·具对孔底地层有一定影响。 在容易液化的地层钻进时,振动与锤击可能引起液化·影响分 层鉴定,宜采取压入法取样钻进。 在采取不扰动样或做原位测试的钻孔中,应采取有效措施,避 免或减少对地层的扰动,在采取土试样深度以上一个回次改为回 转钻进。

5.3.2本条规定是保证冲击钻进顺利进行和达到质量要求的必

5.3.2本条规定是保证冲击钻进顺利进行和达到质量要求

在钻进时套管被坚硬地层卡住,不能继续下入时,可用偏心铲 钻进扩孔,为避免偏心铲碰到套管,可将套管上提0.5m。 有阀管是取样简底部装有阀门,它适应地下水位以下并能在 流沙或流塑状的土层中钻进,不作为取芯分层鉴定。在流沙及淤 泥层中采用平底阀;在砂层中采用弹簧片阀(也称弹簧管),当压入 或击入取样筒时弹簧片张开,提取钻具时弹簧片合拢,从而防止岩 芯中途脱落。 冲击钻头有各种不同型式,主要包括:一字形钻头(用于劈开 卵漂石)、土字形钻头、工字形钻头(用于击碎卵漂石)等。

:1干钻钻进能全部取出岩芯,便于鉴定岩芯,孔壁也不易块

5.4.1干钻钻进能全部取出岩芯,便于鉴定岩芯,孔壁

塌达到了解地下水情况的的,但劳动强度较天。 风压钻进的主要特点是:①孔底岩石表面没有液柱静水压力: ②能及时并全部清除孔底的岩粉.为破岩工具提供有利的I作条 生.从而提高钻进的机械速度并降低成本:③不存在介质漏失问 题,在旱山区施工能充分发挥其优越性·且孔壁稳定。 风压钻进的适用条件是干燥的黏塑性岩层(如泥质岩层)和含 水不多的硬脆性岩层、孔底积水很少并很容易被空气排净的钻孔, 5.4.2干钻时出于钻头与孔壁、钻头与岩芯的干摩擦产生高温 很容易发生烧钻事故.本条中的规定是多年经验的总结。 5.+.3风压钻进的钻进参数选择.主要是环状问隙风流上返速度需 满足排净孔内君粉的需要。上返速度加快,钻进速度明显提高。根据 资料及生产单位的实践.环状间隙处空气上返速度要大于15m/s.才 能获得较好效果。但上返速度过快·会使钻具上浮并严重冲刷孔壁。 在钻进中.如岩层偶尔出水·排粉停止·只要水未在排放管出 现,就仍可钻进.但要严密注意表压.判断是否有泥包和泥环形成 并及时:下活动钻具,以防卡钻和抱钻。提升钻具时.由于孔内岩 粉末能排出,并与水和成黏糊,使钻具起拨困难。此时,不可强拉 硬拔.只要向钻杆内加入适量的泡沫溶液,送风吹洗,同时上下活 动钻具,即可解决,

5.+.4完整岩层钻进.如果发现压力表值突然增高,说明孔内出

钻进砂质页岩、页岩等软质岩层·由于岩性软、可钻性好,要注 意减压钻进,限制钻进速度.以防止出于进尺快,岩粉、岩屑堵塞风 1和风路,造成愁钻和理钻。钻进这类岩层,岩粉产生多,要注意 孔内的残留岩粉。可采取停钻吹孔·把岩粉排净后再钻进,或适当 川长捞粉管,清除孔底岩粉、岩屑。 钻进破碎岩层,由于压风吹蚀和钻具回转撞击:会使本来不完 整的岩石更加破碎,变成大量的岩屑。因此,要严格限制回次进 尺,并配带沉淀管捞取岩粉,否则极易发生岩粉埋钻事故。同时,

要降低转速,减轻岩芯的破碎程度·还要适当减少钻头风口。 在黏土质岩层钻进遇有中等涌水情况时.黏土颗粒可能会黏 附于孔壁和钻具上,导致泥包的形成。为了避免形成泥包,可适当 地向泡沫液中加入羧甲基纤维素和聚丙烯酰胺等稳定剂。钻头最 好采用厚壁、带内外槽的大出刃钻头。每钻进0.5m需提动一下 钻具,以防缩径。

时间延长.从而缩短了辅助时间,尤其在深孔时表现得特别明显。

由于绳索取芯钻具环状间隙小,钻头底唇面积大,所以按钻头 客单位面积上冲洗液消耗量计算冲洗液量·比普通金刚石钻送 中洗液量略大。

间,提高钻进效率。但是·内管越长越容易弯曲,下放也越困难。 通常,钻进中硬完整岩层时,内管长度以3m为佳;钻进较完整松 软岩层时,内管可加长至4.5m、6m乃至9m;钻进松软破碎、易溶 等难以取芯的地层及易斜地层时,内管长度可适当减小。 内管总成从钻杆柱中投放下去,当由报信机构报信确认已坐 落到外管总成中的预定位置后.才能开始扫孔钻进。如内管总成 未到达孔底就开始钻进,则岩芯过单地进入钻头,使内管总成不能 到位,形成“单管”钻进,这样不仪取不上岩芯,还将导致内管总成 的弹卡和金刚石钻头急剧磨损;反之.若内管总成已到达孔底而不 即时开钻,将增加辅助时间.降低钻进效率。因此.准确掌握开始 扫孔时间十分重要。 有报警机构的钻具钻进时.当岩芯堵塞或岩芯充满后:泵压骤

然上升.山此判断君芯充满岩芯管或岩芯堵塞。在钻进过程。 若发生芯堵塞.要立即停止钻进,捞取署芯,绝不能采用上下窜 动钻具、加大钻压等方法继续钻进·否则除了和普通双管钻进一样 加剧钻头内径的磨损外.严重的还将导致下簧座倒扣,内管总成上 下顶死,弹卡不能向内收拢,造成打捞失败。 打捞器在冲洗液下降的速度为1.5m/s~2.0m/s。出此, 可根据孔深估算打捞器到达孔底的时间。一般在1000m孔深范 围内,可听到打捞器到孔底的轻微撞击声。当打捞器到达孔底.可 缓慢地提动钢丝绳。若因提动钢丝绳而造成冲洗液山钻杆中溢出 时,说明打捞可能成功,否则需再次下放打捞器。 提升钻具及打捞内管问孔内回灌一定数量的冲洗液·是为避 免因钻杆柱外的液面下降.造成钻杆柱内外之间压力差而使孔壁 塌。 孔底发生烧钻时.先将钻具提离孔底,然后用打捞器提升内管 总成,然后再提外管总成并进行检查,切勿内外管一起提升,否则 有可能将内管留于孔内,使事故复杂化。 尽管绳索取芯钻杆与孔径配合比较合理,有利于防斜,但绳索 取芯钻杆的壁较薄(一般4.5mm).而钻压又比普通双管钻进大 25%左有.所以在操作不当时,极易造成钻孔弯曲。因此,在易产 生孔斜的地层中钻进时,需适当控制钻压和转速并采取相应的防 斜措施。

5.6冲洗液和护壁堵漏

5.6.1钻探工程中孔内使用的循环冲洗介质,不论是液体和气 体,习惯上都被叫作冲洗液。冲洗液按其组成和性能特点,可分为 以下几类: (1)清水:清水的优点是黏度小、冲洗能力强.对钻头和钻具的 冷却效果好.义可得到较高的钻速。清水的缺点是易损坏地层。 清水一般用于地层压力不大、较稳定的浅孔,如比较完整的岩层或

黏土层。在取水容易的地区也可用于部分漏失甚至完全漏失的稳 定土层。但清水冲孔对复杂地层孔壁没有保护作用.对钻具润 骨性也差。因此,它适合于孔壁稳楚、钻具转速不高的情况和浅孔 钻进。 (2)泥浆:泥浆的优点是在循环过程泥浆能在孔壁形成泥皮 而加固孔壁;在循环停止时,好的泥浆能很快转化成溶胶状而惑浮 岩粉,防止岩粉沉淀;对钻头、牙轮轴承、钻具都有一定的润滑作 用,可减少磨损;泥浆性能可在较大范围内调节以适应不同的地层 类型。泥浆的缺点是密度和黏度较大,钻进效率较低,需要专门的 配浆材料.对环境有污染。因此,它主要应用于孔壁不稳定的钻孔 和钻速快、岩粉多且颗粒粗的钻孔。 泥浆分两大类:水基泥浆和油基泥浆。常用的是水基泥浆。水 基泥浆文可分为细分散泥浆、粗分散泥浆、不分散低固相泥浆等。 细分散泥浆一般指的是含盐小于1%、含钙量小于120mg/l 含抑制性高聚物的分散型泥浆。 粗分散泥浆是在分散的黏土悬浮液中加入有机聚合物.使泥 浆小高度分散的黏土颗粒适当聚结变粗,同时加入有机保护胶处 理剂.从而形成适度聚结的粗分散体系的泥浆。前使用的粗分 散泥浆有钙处理泥浆、盐水泥浆和钾基泥浆。钙处理泥浆匙在黏 土悬浮液中加入钙盐无机聚含剂(石灰、石膏、氯化钙)以抑制黏土 的分散的泥浆。钟基泥浆是利用钾离子的弱水化作用来抑制黏土 的水化性能的泥浆。为保持和发挥钾离子的抑制作用,最好用全 钾基泥浆。 不分散低固相泥浆是指在高聚物的作用下,黏土颗粒聚成较 大的颗粒·耳泥浆中的固相含量(包括膨润土和岩粉)按体积计不 大于4%的泥浆。 (3)可生物降解脂基冲洗液:具有水溶性,具有良好的润滑性 能,能有效地提高钻头和钻具的寿命,而且能明显地降低钻进功率 消耗的冲洗液。可生物降解.对敏感区域(如湖泊、河流、水源保护

区、生物保护区等)的环境影响小,有利于保护环境。 (4)乳化液:液体(油和水)分散在另一种液体(水和油)中形成 的分散体系。常用的是水包油型乳化液,它有较好的润滑性能,不 仪能有效地提高钻头和钻具的寿命,而且能明显地降低钻进功率 消耗,降低或消除钻朴柱的振动。 (5)无固相冲洗液:仅含有无机盐和高分子聚合物的水溶液。 与泥浆相比,它因不含固相,相对密度低,因而可获得较高的钻速。 与清水相比,它有较好的携带和悬浮岩粉的能力。它可以在孔壁 形成薄膜而对孔壁起保护作用,有较好的润滑和减阻作用。无固 相冲洗液可用于裂隙地层,特别适用于小口径金刚石绳索取芯钻 进,可防止钻杆内壁结泥皮和降低压力损失。 (6)气液混合物:可分为充气液体和稳定泡沫,其中充气液体为 气液比较小的流体,而稳定泡沫的气液比相对较大·且靠表面活性 剂使气泡均匀而稳定地分散在水中而形成。气液混合液密度低、黏 度大,有较好的携带和悬浮岩粉的能力,渗入孔壁产生淤塞作用,从 而起到一定的护壁和堵漏作用。由于其密度低,故可获得较高的钻 进速度;由于有较好的护壁能力,可用于砂层等松散地层钻进。 (7)盐溶液和饱和盐水:用氯化钠配制的盐溶液和饱和盐水: 主要用于冻结地层。钻进岩盐层可用相应的饱和溶液。 (8)空气:空气的优点是密度低、黏度小,在流量足够大时.孔 底能被吹洗十净,钻进效率高。空气钻进的缺点是护壁能力较差, 而直需要专门的空压机。空气钻进一股用于缺水地区、严重漏水 地层、滑坡、水敏性地层、水溶性岩层和多年冻土层的钻进。 松散、掉块、裂隙地层及胶结差的盖层.可选川植物胶泥浆 或聚内烯酰胺低固相泥浆(固相含量不超过10%).也可选用其他 复配型化学泥浆。在砂、砾石、卵石层钻进,需以提高泥浆黏度 为主,这样可减少对孔壁的冲刷和泥浆的漏失;在珊塌掉块岩层, 要适当提高泥浆密度,同时要控制失水量;在裂隙、渗漏岩层中可 适当降低泥浆密度.同时提高泥浆黏度。

钻进遇水膨胀岩层根据岩性可选择含钙泥浆(如有灰泥浆、石 膏泥浆、氯化钙泥浆)、含盐泥浆或不分散低固相泥浆(如聚内烯酰 按低固泥浆)。这些泥浆可以抑制岩层中黏土矿物的水化膨胀: 保护孔壁,减少泥浆的失水量。 钻进含盐地层采用与地层中相同的饱和盐水泥浆(含盐量为 30%33%),使地层的可溶盐不易进入冲洗液,从而达到稳定 孔壁和冲洗液不受污染的自的。 金刚石钻进具有转速高、环状间隙小等特点,所以要求泥浆性 能是低固租与低密度,具有良好的润滑性与流变性,失水量较小。 敌可选用清水、聚内烯酰胺低固相泥浆、无固相冲洗液或乳化液。 5.6.2泥浆扩腰化学浆液护是行之有效的扩璧方式,较之套 管护壁.既能提高钻进速度,又有利于减轻对地层的扰动破坏。钻 孔护壁堵漏可根据岩土层珊塌或漏失的实际情况,选择一种方法 或综合利用儿种护壁堵漏方法。 1作为选用泥浆依据的岩层情况是指岩层岩性、钻孔珊塌和 漏失程度。一般原则是:当钻孔发生冲洗液漏失时,降低泥浆密 度,以减轻泥浆对孔壁、孔底的压力,达到减轻或消除漏失:当孔壁 塌,增加泥浆密度,以平衡岩层压力,可有效地防止珊塌掉块或 涌水等。 现珊塌文漏失岩层选泥浆的方法是根据塌、漏程度,全面权 衡,抓住主要矛盾。当钻孔漏失时要降低泥浆密度,以减少泥浆对 孔底、孔壁的压力;而孔壁塌要增加密度,以平衡地层压力。如 果钻孔漏失、珊塌不严重时则要以治漏为主,相反,若漏失强度很 小而孔壁岩石很不稳定,则要适当增加密度,以防塌为主,并兼顾 治漏(调节泥浆其他性能)。 失水量是泥浆的重要性能,用失水量大的泥浆钻进不稳定岩 层,易造成孔壁吸水膨胀、剥落、珊塌、缩径等不良后果,严重时会 发生卡钻、理钻等事故。另外,泥浆的失水量大,所形成的泥皮厚 而蔬松,这不仅起不到护壁作用,相反,还会导致泥皮脱落、糊钻或

5.7.2软土地层具有高孔隙比、饱水且透水性极弱、高压缩性、抗 剪强度极低·具有显著的触变性和螨变性,因此,钻探时孔壁极易 收缩和塌。钻孔孔径收缩不太严重的软土可采用空心螺纹提土 器钻进、活套闭水接头单管钻具钻进和硬质合金长肋骨钻头泥浆

5.7.2软土地层具有高孔隙比、饱水且透水性极弱、高压缩性、抗

循环钻进。缩孔严重且采用泥浆护壁无效的地层,可采用带筏管 钻进行冲击钻进,并随时下套管护壁

小,亲水性特强,直具有典型的吸水膨胀失水收缩及胀缩可逆的变 形特性。硬质合金钻头加大内外刃的目的是增大该硬质含金钻头 的钻孔间隙,减少孔内阻力,加大泵量和转速,满足钻探膨胀性岩 层的强度要求。在膨胀性地层中进时,钻孔易出现膨胀、缩孔 过水间隙堵塞,引起下钻受阻,回转阻力增大,产生糊钻、整泵等现 象。用优质泥浆作冲洗液,是克服这种现象的主要措施,它能够在 孔壁上形成一种薄而致密的泥皮,阻隔钻孔中的水分向孔壁四周 渗透,达到减少或避免缩孔和糊钻的的。

层的强度要求。在膨胀性地层中钻进时,钻孔易出现膨胀、缩孔 过水间隙堵塞,引起下钻受阻,回转阻力增大,产生糊钻、整泵等现 象。用优质泥浆作冲洗液,是克服这种现象的主要措施,它能够在 孔壁上形成一种薄而致密的泥皮,阻隔钻孔中的水分向孔壁四周 渗透,达到减少或避免缩孔和糊钻的的。 5.7.4湿陷性土层因其自身结构的特殊性,浸水后土的结构发生 破坏环而产生显著的附加变形,而且因垂直孔隙和裂隙使得垂直渗透 性大于水平渗透性,当采用冲洗液钻进时,孔壁将严重珊垮,湿陷性 土质原状结构破坏将会相当严重,因此,为保证湿陷性土层的原状 结构,要求在其土层中钻进时不得采用水钻,严禁向孔内注水。操 作应控制每一回次的进尺,严格按一米三钻进行,即取样间距1m 时.第一钻进尺0.5m~0.6m,第二钻进尺为0.3m,第三钻取样。 5.7.5多年冻土层钻探时,应初步判断其冻结程度。对一般的第 四系冻土层和风化极严重的冻结岩层,采用十钻方法钻进,可以取 得完整的冻土岩芯。采用单动双管低温冲洗液对第四系碎石土地 层或基岩钻进时,能够减少岩芯管 岩芯的摩擦生热,也能更好地

5.7.4湿陷性土层因其自身结构的特殊性,浸水后土的结

破坏而产生显著的附加变形,而且因垂直孔隙利裂隙使得垂直渗透 性大于水平渗透性,当采用冲洗液钻进时,孔壁将严重珊垮,湿陷性 土质原状结构破坏将会相当严重,因此,为保证湿陷性土层的原状 结构,要求在其土层中钻进时不得采用水钻,严禁向孔内注水。操 作应控制每一回次的进尺,严格按一米三钻进行,即取样间距1m 付.第一钻进尺0.5m0.6m,第二钻进尺为0.3m,第三钻取样。

5.7.5多年冻土层钻探时,应初步判断其冻结程度。对

四系冻土层和风化极严重的冻结岩层,采用于钻方法钻进,可以取 得完整的冻土岩芯。采用单动双管低温冲洗液对第四系碎石土地 会或基岩钻进时,能够减少岩芯管与岩芯的摩擦生热,也能更好地 冷却钻头,解决了钻探产生的热量破坏原来冻土温度的平衡条件 引起冻土融化,孔壁珊塌或掉块,影响正常钻进等问题.本条中表 5.7.5加盐量的采用数据引自现行行业标准《铁路工程地质钻探 规程》TB 10014.

5.7.6污染土钻进场地较为局限,关键的是要使操作人员不

害,钻具及机器仪表不受腐蚀,样品中的气体和挥发物质不逸散或 氧化.污染土不致使大气再次污染。因此,钻进时对冲洗液要求

严,尽可能地不采用泥浆冲洗液,防止产生二次污染,一般情况下 可采用不产生附加污染的清水冲洗液或可生物降解的酯基冲洗 液.少数情况下还可采用空气、低湿氮气作为洗孔介质,以达到保 持孔壁稳定和采集的样品不会受到二次污染的的

5.8.1特殊场地包括各种不良地质作用场地、水上钻探、冻土钻 探等,本规程仅对岩溶场地、采空区场地、尾矿堆积场地的钻探做 出规定。

后,应根据溶洞深度情况,采用下入适当真径的导向管或用加长的 粗径钻具钻进,采用轻压慢转至溶洞底板以下2m~3m,取出完整 君芯后,下入套管隔离溶洞。导向管或加长岩芯管的长度应比溶 洞的高度大2倍~3倍。如再次遇有溶洞,可采用起管扩孔再下 套管的办法,不宜轻易采用换径下小一级套管的做法。 为防止事故,倒杆时应吊住钻具、缓慢提升下钻速度,并注意 钻具遇阻情况。

5.8.3采空区场地钻探作为采空区勘察的验证或确认的重要手

段,通过钻探过程中的掉钻、卡钻、漏钻等现象及岩芯描述可直观 判定覆岩破环分布和采空区塌落情况。选择钻进方法应考虑的因 素包括:钻进方法能适应采空区钻探地层的特点;能保证一定精度 鉴别地层,了解地下水及三带特征;尽量避免或减轻对三带特征鉴 别及取样段的扰动影响;能满足原位测试的钻探要求。 采用回转方式钻进是为了尽量减少对地层的扰动,保证地层 和覆岩破环层鉴别的可靠性和质量。金刚石钻头或硬质合金钻头 钻速高,切削锐利.对岩芯产生的扭矩较小,可有效保证取芯率和 取芯质量。在软硬互层、风化、破碎、松散层中,采用双层岩芯管金 刚石钻头钻进,可获取有代表性的岩芯样品。

优积形成·呈松散~稍密状态:运行堆积期间浸润线较高,钻探 时易塌孔,取样闲难。因此,应选择合理的钻探工艺,保证成孔质 量、取样质量及各种原位测试的准确性。为准确查明浸润线的高 度,水位以上采用干钻跟管钻进回次进尺应取低值;浸润线观测 孔应采用跟管钻进成孔,并用清水作为循环液,保证所下并管滤网 不被泥浆糊住。 尾矿堆积场地一般位于山区,堆积坝较陡,钻探设备搬运困 难,因此应选择轻便的、便于搬运的钻探设备·而且钻机搬运时应 诉卸成小件.搬运到勘探点位后再组装,拆卸和搬运过程中应注意 保护好配件.并保持好清洁工作和安全防护工作。

5. 9 地下水位测量

5.9.1为了在两个以上含水层分层测量地下水位.在钻穿第 含水层并观测稳定水位后,采用套管隔水,抽干孔内存水,变 进,再对下一含水层进行水位测量。

5.9.2稳定水位是指钻探时的水位经过一定时间恢复到天然状

态后的水位;地下水位恢复到天然状态的时间长短受含水层 性影响最大,根据含水层渗透性差异,本条规定了需要的最 间;在工程结束后宜统一量测一次稳定水位,可防止因不同时 位波动导致地下水状态误判。

5.9.3泥浆护壁对某些地层钻进是必不可少的,但泥浆会妨碍地

5.9.3泥浆护壁对某些地层钻进是必不可少的,但泥浆会妨碍地 下水位的观测,建议另设专用的水文地质观测孔。

钻孔不回填可能危害人、畜安全,污染地下水,引起堤防的渗 透破环,引起基坑突涌,影响基坑安全·影响地下工程安全,影响地 基承载力或单桩承载力。回填方式可根据勘探场地的具体情况选 用,必要时采取综合处理措施。

6.1.1并探、槽探在鉴别地层、调查不良地质现象和采取不扰动 土样等方面具有钻探不可替代的优越性,除了为取样和钻机不能 就位的原因外,在不良地质调查中也宜采用。 6.1.2遇破碎、松软或不稳定地层时,应及时采取支护播措施,在硬 塑的黏性土和密实的老填土中掘进时,如果井深小于10m且无地 下水,井壁可不支护。

土样等方面具有钻探不可替代的优越性,除了为取样和钻机不能

6.1.3鉴于井探和槽探作业空间相对窄小,能见度差和作业

相对艰苦,再从保护作业人员的人身安全和安全生产的角度出发, 特规定单班作业人员不应少于2人,便于发生紧急情况时可以相 互关照和帮助。

6.2.1探并断面的大小,除应满足工程需求外,还应视地质条件 和地下水情况,采取措施确保顺利施工、保持侧壁稳定,安全可靠。 6.2.2水位以下进行施工或深度超过20m,施工难度增加,安全 隐惠增加,要做好降水、通风、护壁等措施。 6.2.3支护是保证并探安全的必要措施,特别对易塌地层,如 松散的碎石类土、砂土,必须采取支护措施。 6.2.5主要从安全角度考虑建议不得继续掘进,改用钻探或其他 手段。

6.2.7本条主要是从保护并内作业人员的安全角度出发

掘出的渣土随便倾倒在并口四周,一且不小心掉入井内,会对井内 作业人员造成人身安全伤害。

不好控制,条件允许的情况下,采用机械夯实机分层夯实,重锤采 用1t 以上。

6.3.2探槽深度不宜大于3m的规定是根据岩土工程勘察单位 多年的安全数据而制定的。当挖掘深度大于3m时,容易发生探 槽塌方并造成人身伤亡事故。

F3m,作业发生事故时可以互相关照。

试样的采取、封存及运轿

7.1.2本规程所列取王器规格及其结构特征与现行相关岩土工 程勘察规范的规定相同,与当前国际通行的标准也是一致的。 7.1.3下设套管对土层的扰动和取样质量的影响:套管管靴以下 约三倍管径范围内的土层会受到严重的扰动,在这一范围不能采 取原状土样。在实际工作中经常发生下设套管后因水头控制不当 引起孔底管涌的现象,此时土层受扰动的范围和程度更大、更严 重。因此,使用套管护壁不得已时才选择。采用振动、冲击钻对土 的扰动比较大,应在预计取样位置1m以上改用回转钻进。 贯入式取样要快速、连续、静压,而目前大多钻探设备的静压 能力不足、行程不够或速度不够。不完全禁止使用锤击法,重锤少 击效果相对较好。为减少掉土的可能,可采用回转和静置两种方 法,回转的作用在于扭断土试样;静置的作用在于增加土样与容器 之间的摩擦力,以便提升时拉断土试样。这两种方法可根据当地 的经验和习惯选用。 回转式取样最总钻具抖动、偏心动。抖动或晃动一方面破 坏孔壁,另一方面扰动土样。保证平稳钻进的主要措施将钻机安 装稳固、加大钻具质量、保证钻具应有良好的平直度和同心度。

7.1.4特殊性岩土由于其特殊的工程性能,要确保取土质

湿陷性黄土取样前的清孔工作,一方面是消除钻进过程中提 钻掉人孔底的虚土,另一方面是清除钻进造成下部土体压密部分 以保证采取土试样的为原状结构;对比试验表明,钻孔压入法采取 土试样质量优于击入法采取土样;由于湿陷性黄土结构敏感,敲击 取土器会扰动土样,影响取土质量,应轻轻推出或使用专用工具

取出。 多年冻土取样不易控制质量,因此,有条件时应在探并、探槽 中刻取,钻孔取样应采用大直径试样。保持天然冻结状态土样主 要取决于钻进方法、取样方法和取样工具。必须保证孔底待取土 样不受钻进方法产生的热影响,要求取样前要求孔底恢复到天然 状态,以保证取出的土样保持天然冻结状态。取出的冻结土样应 及时装入具有保温性能的容器,土样如不能及时送验,应在现场进 行试验。 污染土取土器都带PVC衬管,使土样易从中取出,且避免扰 动土样、污染物质与大气及人员接触。 7.1.5探井、探槽、探洞中取样与开挖掘进同步,可减少样品暴露 时间,减少含水量变化,减少样品的应力状态变化。按本条规定取 样,可减少试样的扰动。

7.1.5探井、探槽、探洞中取样与开挖掘进同步,可减少样品

7.1.6土试样的密封、运输、储存等直接影响到土样质量的

7.2.1岩石试样的采取应根据岩块试验的类型,由工程负责人现 场指导采取。岩石单轴抗压强度试验,试件为圆柱体,直径宜为 48mm~54mm,高径比宜为2.0~2.5,钻孔取样直径及高度均要 大于试件尺寸。 7.2.2试样要保持天然含水量,有些岩样直接暴露与空气中时

7.2.2试样要保持天然含水量DB34/T 3269-2018 高聚物注浆技术在高速公路养护工程中的应用实施指南,有些岩样直接暴露与空气口

.1、7.3.2地下水样的采取应注意以下几点: (1)简分析水样取1000ml,分析侵蚀性二氧化碳的水样取 ml,并加大理石粉2g~3g,全水析水样取300ml; (2)取水容器要洗净,取样前应用水试样的水对取样瓶反复冲

洗不小于3次; (3)采取水样时应将水注入瓶中,严防杂物混入,水面与瓶塞 间要留10mm左右的空隙; (4)水样采取后要立即封好瓶口,贴好水样标签,及时送化 验室。

岩土工程勘察规范》GB51099中对水试样的保存期限的要求

本节规定大多数涉及人身安全,包括高空作业、用电、机械、防 火等方面。有色金属工业的勘察工作经常在山区等人烟稀少、交 通不便的地方,一旦发生事故,抢救难度也较大,因此必须特别注 意遵守各项安全规定。 并探、槽探中发生最多的事故是塌和有害气体泄露,因此必 须严格遵守各项安全规定。关于支护用的未板尺寸,本条只规定 了最小值,应根据土质条件、支护面积选择能满足受力要求的材 料。其他方面还应遵守现行国家标准《岩土工程勘察安全规范 GB50585的有关规定。

钻探、并探、槽探作业前要制定岩土工程勘察纲要或作业指导 书,不仅是实施安全生产的指导性文件,还是保证探作业质量和 安全生产控制的依据。作业指导书针对项目特点应首先进行危险 源辨识,根据危险源评价结果提出安全防护措施。 勘察作业进场后,应重新进行危险源辨识,因为之前存在的危 险源可能已不复存在,随着周环境的变化可能出现新的危险源。 危险源的辨识是一个动态的过程,贯穿于整个工程项月中。应根 据施工过程的变化(如施工工艺的变化、工作量的变化、采购材 料的变化、机械设备的变化、场内人员活动的变化等),不断评价 和更新本项自危险源,判定重大风险,针对重大风险制定相应的 控制措施。

此次修订增加了环境保护.随着社会的发展对环境保护的要 求会越来越高。勘探工作可能会破坏植被.造成噪声、泥浆、污油、 扬尘等污染GB/T51351-2019 建筑边坡工程施工质量验收标准及条文说明,应采取有效措施消除或降低这些负面影响。

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