1、ICS 93.020 P 13 备案号: DB42 湖北省地方标准 DB42/T 14982019 公路工程地质钻探技术规程 Technical specification for geological drilling of highway engineering (报批稿) 2019-03 -28 发布 2019- 04 -28 实施 湖北省市场监督管理局 发 布 DB42/T 14982019 I 目 次 前言 . III 引言 .V 1 范围 .1 2 规范性引用文件 .1 3 术语与定义和符号 .1 3.1 术语与定义 .1 3.2 符号 .2 4 总则 .2 5 钻探准备工作 .3
2、 5.1 作业指导书 .3 5.2 孔位测量 .3 5.3 钻机选型 .3 5.4 场地的三通一平 .4 5.5 钻探设备安装 .4 6 钻进方法 .4 6.1 一般规定 .4 6.2 回转钻进 .5 6.3 冲击钻进 .6 6.4 冲击回转钻进 .6 7 常规钻探 .6 7.1 一般规定 .6 7.2 黏性土、粉土地层 .6 7.3 砂土地层 .7 7.4 碎石土地层 .7 7.5 岩石地层 .7 7.6 不良地质路段 .7 7.7 特殊性岩土 .8 7.8 堤防钻探 .9 8 水上钻探 .9 8.1 一般规定 .9 8.2 钻探与成孔 .9 9 水平及斜孔钻探 .10 9.1 一般规定 .
3、10 9.2 钻探与成孔 .10 10 水文地质钻探 .11 10.1 一般规定 .11 10.2 钻探与成孔 .11 DB42/T 14982019 II 10.3 简易水文地质观测 . 12 11 护壁堵漏 . 12 11.1 一般规定 . 12 11.2 护壁堵漏方法 . 12 12 钻探质量 . 13 12.1 一般规定 . 13 12.2 钻孔弯曲与孔深 . 14 12.3 岩芯采取 . 14 12.4 岩土水试样的采取 . 15 12.5 地下水位量测 . 15 12.6 测试钻孔要求 . 16 12.7 钻探现场记录 . 16 12.8 封孔回填 . 17 13 钻探安全要求 .
4、 17 13.1 一般规定 . 17 13.2 场地安全要求 . 18 13.3 人员安全要求 . 18 13.4 钻探安全操作 . 18 13.5 自然灾害防护 . 18 13.6 既有公路钻探 . 19 13.7 水上钻探安全要求 . 19 13.8 孔内事故预防和处理 . 19 附录 A(规范性附录) 岩土可钻性分级 . 21 附录 B(规范性附录) 不同等级土试样的取样工具适宜性 . 22 附录 C(规范性附录) 取芯钻具种类 . 24 附录 D(资料性附录) 回转钻进参数 . 25 附录 E(规范性附录) 泥浆性能指标及测定方法. 29 附录 F(资料性附录) 钻孔现场记录表 . 3
5、0 附录 G(资料性附录) 钻孔岩芯编录表 . 31 本规程用词说明 . 32 DB42/T 14982019 III 前 言 本规程按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写给出的规则起草。 本规程由湖北省交通规划设计院股份有限公司提出。 本规程由湖北省交通运输厅归口管理。 本规程起草单位:湖北省交通规划设计院股份有限公司、中交第二公路勘察设计研究院有限公司、湖北省交通投资集团有限公司、武汉综合交通研究院有限公司、中国科学院武汉岩土力学研究所。 本规程主要起草人:王国斌、程江涛、代先尧、陈 军、王红明、邹东林、陈银生、许天祥、张俊瑞、尹 其、易 哲、罗红明、丁德
6、民、王艳兰、周俊书、沈 峰、雷万雄、陈禹成、余 坚、熊 巍、熊平高、杨应波、胡五洲、任靓蓓、程庆华、蔡 洁、柏立懂、孟 云、朱泽奇、戴张俊。 本规程由湖北省交通规划设计院股份有限公司、 中交第二公路勘察设计研究院有限公司、 湖北省交通投资集团有限公司、武汉综合交通研究院有限公司、中国科学院武汉岩土力学研究所负责解释。 本规程实施应用中的疑问,可咨询湖北省交通运输厅,联系电话:027-83460670,邮箱:;对本规程的有关修改意见建议请反馈至湖北省交通规划设计院股份有限公司,联系电话:027-84739663,邮箱。 DB42/T 14982019 V 引 言 为提高公路工程地质钻探水平,规范
7、工作方法与技术要求,保证钻探技术先进、经济合理、施工安全,结合公路钻探的特点,特制定本规程。 本规程是在充分研究国内有关钻探方面的技术标准和较为成熟的方法技术基础上, 认真总结公路工程地质钻探实践经验和科研成果后编写而成,并以调研的形式充分征求了湖北省有关单位和专家的意见,经修改完善,最后经审查定稿。 本规程对公路工程地质钻探的准备工作、钻进方法、常规钻探、水上钻探、水平及斜孔钻探、水文地质钻探、护壁堵漏、钻探质量、钻探安全要求进行了规定。 DB42/T 14982019 1 公路工程地质钻探技术规程 1 范围 本规程规定了公路工程地质钻探的准备工作、钻进方法、常规钻探、水上钻探、水平及斜孔钻
8、探、水文地质钻探、护壁堵漏、钻探质量及钻探安全要求。 本规程适用于湖北省公路工程地质、水文地质钻探、物探及孔内孔间测试的钻探工作。 2 规范性引用文件 下列文件对于本规程的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件, 仅注日期的版本适用于本规程。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 50027 供水水文地质勘察规范 GB 50585 岩土工程勘察安全规范 JTG C20 公路工程地质勘察规范 JTG E40 公路土工试验规程 JTG E41 公路工程岩石试验规程 JGJ/T 87 建筑工程地质勘探与取样技术规程 SL 18
9、8 堤防工程地质勘察规程 CECS 240 工程地质钻探标准 3 术语与定义和符号 下列术语与定义和符号适用于本规程。 3.1 术语与定义 3.1.1 工程地质钻探 engineering geology drilling 利用钻进设备,通过采集岩芯或观察井壁,探明地下一定深度内的工程地质条件,补充和验证地面测绘资料的勘探工作。 3.1.2 水文地质钻探 hydrogeological drilling 为查明地下水埋藏条件、含水层的富水性和确定水文地质参数等,利用钻机钻进地层,采取试样,并作水文地质观测和试验的勘探工作。 3.1.3 岩土可钻性 rock and soil drillabil
10、ity 由于矿物成分和结构构造不同岩土所表现的钻进难易程度。 3.1.4 回转钻进 rotary drilling 通过回转器或孔底动力机具驱动钻头回转破碎孔底岩土的钻进方法。 DB42/T 14982019 2 3.1.5 冲击钻进 percussion drilling 借助钻具重量,在一定的冲程高度内,周期性地冲击孔底的钻进方法。 3.1.6 振动钻进 vibro-drilling 用振动器产生振动实现破碎岩土的钻进方法。 3.1.7 螺旋钻进 auger drilling 利用螺旋钻头转动破碎孔底岩土的钻进方法。 3.1.8 冲击回转钻进 percussion-rotary drill
11、ing 在回转钻具上安装冲击器, 利用液压(风压)产生冲击, 使钻头既有冲击又有回转的综合性钻进方法。 3.1.9 冲洗液 flushing fluid 钻探过程中孔内使用的液体、空气、气液混合物等循环冲洗介质的统称。 3.1.10 护壁 hole wall protection 利用泥浆、黏土、水泥浆、化学浆液、套管等保护钻孔孔壁的工艺措施。 3.1.11 岩芯采取率 core recovery percent 采取岩芯长度之和与相应实际钻探进尺之比,以百分数表示。 3.1.12 岩石质量指标 rock quality designation 用直径75mm (N型) 双层岩芯管和金刚石钻头
12、在钻孔中连续采取同一层岩芯, 所取得的长度大于100mm的岩芯段长度之和与相应钻探回次进尺的比值,以百分数表示。 3.2 符号 DZ 地质管的材质; HRC 洛式硬度指标; RQD 岩石质量指标。 4 总则 4.0.1 公路工程地质钻探应以勘察大纲及实施细则为依据,并应根据钻探目的、钻孔深度、地层岩性等编制作业指导书,合理选择钻探设备、钻探方法及钻探工艺,并做好安全防护、环境保护和水土保持工作。 4.0.2 设计进行孔内和孔间物探测试的钻孔, 孔径和孔深应满足测试的要求, 必要时须预置相应要求材质的套管。 4.0.3 钻孔开钻前应做好技术交底和安全交底工作。 4.0.4 公路工程地质钻探钻孔位
13、置、孔口高程应用仪器测定。 4.0.5 钻探作业应做好钻进过程记录,主要包括:回次进尺、取样深度、岩芯采取率、钻进情况、地下水位量测等。 4.0.6 钻孔地质编录应及时、准确,主要包括:地层岩性、换层深度、取样等。 DB42/T 14982019 3 4.0.7 废弃冲洗液或泥浆应运送至垃圾填埋场或当地环保部门指定场所。 4.0.8 钻孔完成后应按要求回填封孔,并做好记录。 5 钻探准备工作 5.1 作业指导书 5.1.1 钻探工作前应编制项目作业指导书,并包括下列内容: a) 钻探目的和要求; b) 场地的自然地理条件、地层岩性,管线等设施; c) 钻机选型、钻进方法及钻进工艺的选择; d)
14、 典型钻孔的设计; e) 钻探进度计划; f) 取样和孔内测试要求; g) 设备、材料、人力资源计划; h) 孔内事故预防措施; i) 钻探质量、安全、环保及职业健康、水土保持等保证措施; j) 其它。 5.1.2 对深孔、水平孔、斜孔以及其它有特殊要求的钻孔应单独编制作业指导书。 5.1.3 布设在不良地质地段的钻孔,应编制应急预案。 5.2 孔位测量 5.2.1 钻孔测量应采用全站仪、全球定位系统(GPS)、北斗卫星导航系统(BDS)等工程测量仪器布设工程地质钻探点。 5.2.2 公路工程地质钻探点的测量应符合下列规定: a) 钻探点位置定位误差:陆地不应大于 0.1m,水中不宜大于 0.
15、5m,当水深流急,固定船困难时,不应大于 1.0m,并应在套管固定后核测孔位; b) 钻探点地面孔口高程误差:陆地不应大于 0.01m,水中不应大于 0.1m,受潮汐影响的桥位,孔口高程测量应进行实际孔深换算; c) 钻探完成后,应复测钻探点的平面位置及孔口高程; d) 钻探点位置应以坐标和里程桩号表示,并做好测量记录。 5.3 钻机选型 5.3.1 钻机选型应根据设计孔深、孔径、岩土可钻性、取样与测试等因素综合确定。 5.3.2 钻机标定的可钻进深度应大于设计孔深。 5.3.3 最小终孔口径应根据取样及测试要求确定,宜按表 5.3.3 选用。 表 5.3.3 终孔口径 钻孔性质 第四系土层(
16、mm) 基岩(mm) 岩土试样钻孔 91 76 原位测试钻孔 大于测试探头直径 压水试验钻孔、抽水试验钻孔 110 76 5.3.4 岩土可钻性分级应符合本规程附录 A 的规定。 DB42/T 14982019 4 5.3.5 钻探机具选取应符合取样与测试要求: a) 采取级、级土试样的钻孔,孔径应比取土器外径大一个径级,土试样质量等级划分应符合表 5.3.5 的规定。 表 5.3.5 土试样质量等级 级别 扰动程度 试验内容 不扰动 土类定名、含水量、密度、强度试验、固结试验 轻微扰动 土类定名、含水量、密度 显著扰动 土类定名、含水量 完全扰动 土类定名 注:1、不扰动是指原位应力状态虽已
17、改变,但土的结构、密度和含水量变化很小,能满足室内试验的各项要求; 2、轻微扰动是指除了原位应力状态己改变外,土的结构也有轻微变化,强度和固结试验成果可能有较大的失实。 b) 不同等级土试样的取样工具和方法宜按本规程附录 B 选用, 取土器的技术规格应符合本规程附录 C 的要求。岩土试样直径应符合公路土工试验规程JTG E40 和公路工程岩石试验规程JTG E41 的规定。 5.4 场地的三通一平 5.4.1 场地面积应根据钻孔位置、钻探设备、安装方法、地形条件等因素确定,且应尽量控制占地面积,减少对环境的影响。 5.4.2 场地平整应满足平整、稳固的要求。 5.4.3 设备进场前应做到路通、
18、水通、电通。 5.4.4 场地三通一平应保证施工安全要求。 5.5 钻探设备安装 5.5.1 钻探设备安装应满足平稳、牢固、安全的要求。 5.5.2 钻探塔架安装应符合下列要求: a) 竖立塔架应在机长或机长指定的专人统一指挥下有序地进行; b) 塔架上应设有扶梯或脚蹬, 施工高度距离安全地面 2 米以上时应系安全带, 严禁将螺栓、 螺帽、工具等放在塔架上; c) 安装塔架时严禁上下交叉作业,严禁在塔架上向下抛掷物件; d) 应满足净距、净空的安全要求。 5.5.3 钻机安装应符合下列要求: a) 钻机安装应平稳,精度要求; b) 皮带安装应松紧适度,保证传动平稳,机座与基台的连接螺栓应拧紧;
19、 c) 传动皮带、链条、万向轴应配备防护栏杆、防护罩或防护盖板等安全设施。 5.5.4 钻具、取样器等设备安装应符合工程地质钻探标准CECS 240 的规定。 5.5.5 钻探施工前应进行安装调试验收。 6 钻进方法 6.1 一般规定 DB42/T 14982019 5 6.1.1 钻进方法及钻进工艺应根据岩土类别、可钻性分级和钻探技术要求综合确定,钻进方法应符合公路工程地质勘察规范JTG C20 的规定。 6.1.2 钻进方法按钻具破碎岩土体的方式可分为回转钻进、冲击钻进、冲击回转钻进三类, 钻进方法选择应符合表 6.1.2 的规定。 a) 回转钻进根据所使用的研磨材料不同可分为合金钻进、钻
20、粒钻进和金刚石钻进; b) 回转钻进还包括螺旋钻进。 表 6.1.2 钻进方法及适用地层 钻进方法 适用地层 特点 回转钻进 合金钻进 岩土可钻性级级地层 成本较低、适用性强、应用广泛 金刚石钻进 岩土可钻性级级地层 取芯质量好、钻进效率高 钢粒钻进 岩土可钻性级级地层 需要的孔底压力大、钻头磨损较快 螺旋钻进 黏性土、粉土等非取样和测试深度段 干作业 冲击钻进 碎石土 对岩土扰动较大 冲击回转钻进 碎石土 能提高硬质层转速和回转进尺长度,降低钻孔弯曲程度,降低工程成本 注:钻孔倾角小于75时不应采用钢粒钻进,完整、致密、硬度大的岩石可选用直径小的钢粒,反之,应用直径大的钢粒。 6.2 回转钻
21、进 6.2.1 回转钻进是最主要的钻进方法,适用范围广,回转钻进应符合下列规定: a) 钻进过程中应保持钻压的均匀、稳定,加压、减压应缓慢进行,随时观察,孔内发现异常时应及时采取适当的处理措施; b) 应根据地层情况及钻探技术要求合理掌握回次进尺。 6.2.2 根据岩土可钻性等级选择适应的钻头,且应符合本规程附录 D 的要求。 6.2.3 冲洗液应根据地层岩性、钻进方法、钻头类型和环境保护要求选择,且应符合本规程附录 D 的要求。 6.2.4 采用合金钻头钻进时除符合 6.2.1 的规定,还应符合下列规定: a) 当钻头下至距孔底 0.3m0.5m 时,应待冲洗液返回孔口后,轻压、慢转扫孔到底
22、,再逐渐增大压力,加快转速; b) 在软质岩石地层中宜采用低压快速钻进,在较硬的、非均质的、研磨中等的岩石中宜采用低中速钻进; c) 取芯应选择合适的卡料或卡簧,当采取干钻卡芯方法时,干钻时间应小于 2min; d) 采用套管合金钻进干钻时,可用小一级单管干钻取样,再用大一级钻具扩孔,及时跟入套管。 6.2.5 采用金刚石钻头钻进时除符合 6.2.1 的规定,还应符合下列规定: a) 卡簧、扩孔器应与钻头配套,每次下钻前应进行检查。卡簧的自由内径应比钻头内径小0.3mm0.4mm,扩孔器的直径应比钻头直径大 0.3mm0.5mm,钻硬质岩石时取小值,钻软质岩石时取大值; b) 钻具水路应畅通,
23、钻杆丝扣等处不应漏水,钻头水口高度不应小于 3mm; c) 钻头下钻距孔底 1m 左右时应开泵送水、缓慢下放,距孔底 0.2m0.3m 时 慢转、轻压到底。新钻头应进行初磨,进尺 0.2m0.3m 后逐渐采用正常参数钻进,下钻遇阻时不应猛墩强扭; d) 严禁使用金刚石钻头进行干钻; DB42/T 14982019 6 e) 岩芯应用卡簧卡取,取芯时应先停止回转,再将钻具提离孔底、拉断岩芯。残留岩芯超过 0.2m时应采用岩芯捞取器捞取,严禁用金刚石钻头套扫; f) 钻头和扩孔器应按外径的大小分组排队使用,即先用外径大的,后用外径小的; g) 换径和下套管前应做好孔底的清理和修整工作, 换径和下套
24、管后应采用锥形钻头将换径台阶修成锥形,并取净孔底异物后方可钻进。 6.2.6 采用钢粒钻进时除符合 6.2.1 的规定,还应符合下列规定: a) 钢粒钻进应带取粉管,孔内岩粉厚度超过 0.4m 时,应进行捞取; b) 下套管前应先用带有导向的小一级钻具钻进 2m3m 后再下管; c) 采用结合投粒时,在投入钢粒前应开大冲洗液量冲洗并将钻具提起 0.5m 以上; d) 每个回次提钻后应严格检查岩芯管与钻头,观察钻头唇面的磨损情况及取出岩粉和岩芯的形态,以确定下一回次的钻进技术参数; e) 钻孔换径钻进或由合金钻进改换钢粒钻进时, 应调整钻进技术参数, 待钻进孔段长度超过粗径钻具长度后,再改用正常
25、情况下的技术参数钻进; f) 投入钢粒后应由小到大调整冲洗液量,钻具无阻力时方可钻进; g) 孔底无钢粒时应适当提动钻具,及时补入新的钢粒,进尺效率正常时不宜提动钻具。 6.2.7 采用螺旋钻进时除符合 6.2.1 的规定,还应符合下列规定: a) 应采用上端有排水孔、下端有排水活门的空心螺纹钻头; b) 钻头螺距、切削刃角角度及螺旋角应根据地层情况确定,并应符合工程地质钻探标准CECS 240 的规定。 6.3 冲击钻进 6.3.1 冲击钻进采用水压法或泥浆护壁时,孔内液面应保持在最高位置,采用套管护壁时,钻头不应超过套管底靴 0.5m。 6.3.2 回次进尺不应大于钻管长度的 65%,宜钻
26、进 0.5m1.0m 时提钻。采用各种冲击钻头钻进时,回次进尺不应大于钻头本体长度。 6.3.3 冲击过程中孔内液柱突然下降时,应迅速将管钻提出孔口,并投黏土或灌泥浆。 6.4 冲击回转钻进 6.4.1 冲击回转钻进钻头可采用合金钻头或金刚石钻头。 6.4.2 冲击回转钻进技术参数应符合工程地质钻探标准CECS 240 的规定。 6.4.3 采用冲击回转钻进应符合下列规定: a) 冲击回转钻进下钻至距孔底 0.50m 时,应送水或送风,轻压慢转扫孔到底,再缓慢调整泵量或风量和风压,进入正常钻进; b) 钻进时应随时注意泵压或风压的变化,发现异常,应及时提钻检查; c) 应配备稳压装置,保证冲击
27、器正常工作。 7 常规钻探 7.1 一般规定 7.1.1 钻探应根据地层特性、取样、原位测试、回次进尺、岩芯采取率要求等选择钻探工艺。 7.1.2 钻探工艺的选择应满足原位测试、取原状土样的相关要求。 7.2 黏性土、粉土地层 DB42/T 14982019 7 7.2.1 根据技术要求,黏性土、粉土可采用螺旋钻进、合金钻进、取土筒锤击钻进等方法。 7.2.2 对需鉴别土的天然湿度的钻孔,在地下水位以上应进行干钻;当必须加水或使用冲洗液时,应采用内管超前双层岩芯管钻进或三重管取土器钻进。 7.2.3 回次进尺应根据地层情况、钻进方法、钻探技术要求确定。地下水位以上不宜超过 2.0m 且不得超过
28、取土筒(器)的长度,饱和粉土回次进尺不宜超过 0.5m。 7.3 砂土地层 7.3.1 砂土地层钻探宜采用活套闭水接头单管、合金钻头泥浆循环和跟管钻进。 7.3.2 需测量地下水位的钻孔,未见地下水时不宜采用泥浆护壁钻进。 7.3.3 地下水位以上采用跟管钻进时, 套管直径应比粗径钻具大 1 级2 级, 回次进尺宜为 0.3m0.5m。 7.3.4 采用泥浆护壁钻进时应根据砂类土地层的透水性、颗粒大小、埋深、厚度等,选用不同性能的泥浆。提钻时应及时向孔内补充泥浆,泥浆的选用宜符合附录 E 的规定。 7.3.5 钻进砂土地层时应采用低转速,压力不宜过大,并适当控制回次进尺和提升速度。 7.3.6
29、 为提高饱和砂土岩芯采取率.可采用标准贯入器前导,每击入 50cm 提钻、取芯,然后扫孔。 7.4 碎石土地层 7.4.1 碎石土地层钻探,可选用金刚石单动双管取芯钻进,无泵反循环的合金、钢粒钻进或合金与钢粒混合钻进。卵漂石粒径较大时,也可采用冲击等破岩方式钻进。 7.4.2 根据孔壁稳定程度和钻探方法,可选用优质泥浆护壁,并配以泥球、套管加固。孔璧坍塌严重且泥球、泥浆护壁无效导致下管又困难时,可采用水泥浆灌注护壁。 7.4.3 岩堆、卵石层或漂石层钻探应符合下列规定: a) 合金回转钻进时宜采用中或大压力,低转速、中冲洗液量,并用八角柱状合金钻头; b) 钢粒钻进时投粒量应适当增加,提动钻具
30、次数应相对减少; c) 取芯困难时宜采用特制的钢丝钻头; d) 采用金刚石单动双管取芯钻进漂石或块石时, 宜用低固相或无固相冲洗液, 钻头水口应适当减少,胎体应有较强的韧性。 7.5 岩石地层 7.5.1 软质岩可采用双管取芯钻具或无泵反循环钻进,硬质岩可采用双管钻具或喷射式孔底反循环钻进。 7.5.2 采用双动双管取芯钻具钻进时,岩芯管长度应为 1.5m 2.0m。钻头轴向差距应视岩石而定,可为 30mm 50mm, 软质岩石差距应大些, 反之则小些, 钻进中不宜提动钻具, 回次进尺宜为 0.5m1.0m。 7.5.3 无泵反循环钻进回次进尺视岩性而定、软质岩石应为 1.0m1.5m,破碎岩
31、石应为 0.5m 0.7m。 7.5.4 采用射流反循环钻进时,应满足以下要求: a) 回次终止时应停钻冲除孔底岩粉,待停泵沉淀 3min5min 后卡取岩芯,提钻时应轻、稳; b) 合金钻进时钻进压力宜采用钻头上每块合金为 0.7kN0.8kN,转速 150r/min180r/min,冲洗液量 60L/min100L/min; c) 水泵运转应正常,中途不应停泵; d) 泥浆黏度宜为 15s25s,失水量控制在 10L/30min15L/30min 以下。 7.6 不良地质路段 7.6.1 滑坡地段钻进应采用单动双管、干钻、风压钻进或无泵反循环方法进行。 DB42/T 14982019 8
32、7.6.2 在活动的滑坡体上钻探时,应安排专人监视滑坡体位移情况,发现异常应及时采取措施,确保人身和设备安全。 7.6.3 滑坡地段钻探应结合岩层情况、滑坡体稳定程度、滑动面位置及滑床岩性等,确定下入套管的深度。 7.6.4 滑坡地段钻探应符合下列规定: a) 钻进中,钻至预计滑动面(带)以上约 5m 或发现滑动面迹象(软弱面、地下水)时,应采用双层岩芯管、干钻或风压钻进,并宜增大钻压、降低转速,回次进尺长度宜为 0.3m0.5m,提高岩芯采取率,并仔细检查岩芯,确定滑动面位置; b) 钻进中应检查钻孔是否歪斜,发现孔内不正常时应及时提钻检查; c) 钻进中应及时取样鉴定和进行水文地质观测工作
33、。 7.6.5 岩溶洞穴钻探应根据地层情况选择钻进方法,只探测洞穴可采用潜孔锤不取芯钻进。 7.6.6 岩溶洞穴钻探应符合下规定: a) 孔径应根据地质条件和洞穴分布情况选择; b) 钻进时应采用低钻压、慢转速,发现进尺突然加快、漏水、掉钻或有异响时,应立即检查钻具连接情况或用轻压、慢转速探索钻进; c) 钻穿空洞或大裂隙顶板时应立即停钻,将钻具缓慢下落至底板,并应记录顶板、底板的深度,洞内充填物及其性质、成分、水文地质情况等; d) 洞内有充填物时应采用干钻或双管钻具钻进; e) 钻过空洞后应下导向管或接长岩芯管,其长度为空洞高度的 2 倍3 倍,并用轻压、慢速钻至空洞底板下 2m3m 后,
34、用套管隔离空洞; f) 岩芯应采用卡簧或爪簧取芯钻具卡取。 7.7 特殊性岩土 7.7.1 软土地层钻探宜采用活套闭水接头单管钻具、 合金肋骨钻头泥浆循环钻进, 或采用带筏管钻进。 7.7.2 软土地层钻探应符合下列规定: a) 钻探时应采用优质泥浆作冲洗液, 并根据孔壁坍塌、 缩径情况, 增加泥浆密度或配用套管护壁,不应使用清水冲孔或注水钻进; b) 泥浆循环回转钻进应采用长肋骨式合金钻头,钻具下至距孔底 1m2m 时,宜用大冲洗液量回转扫孔到孔底再改用正常冲洗液量钻进; c) 注意孔内有害气体逸出,防止燃烧; d) 钻进宜连续进行,当成孔困难或需间歇作业时,应采用套管、清水、泥浆等护壁措施
35、; e) 对于钻进回次进尺长度,厚层软土不宜大于 2.0m,中厚层软土不宜大于 1.0m,地层含粉质成分较多时,不宜超过 0.5m,并应保证分层清楚,提土率应大于 80%;当夹有大量砂土互层,提土率不能满足要求时,应辅以标准贯入器取样作土层鉴别。 7.7.3 膨胀岩土地层钻进可采用肋骨式或加大内外出刃的合金钻头、双管钻具或无泵反循环钻进。 7.7.4 膨胀岩土钻进应符合下列规定: a) 钻进时宜采用干钻,采取 级、级土试样时,严禁送水钻进; b) 回次进尺宜控制在 0.5m1.0m; c) 采用肋骨式或加大内外出刃的合金钻头钻进,水口高度应不小于 20mm,内壁宜增设水槽,水槽宽度宜为 6mm
36、8mm; d) 钻孔取芯宜采用双管单动岩芯管或无泵反循环钻进; e) 当孔壁严重收缩时,应随钻随下套管护壁; f) 采用泥浆护壁时,应选用失水量小、护壁性能好的泥浆。 DB42/T 14982019 9 7.8 堤防钻探 7.8.1 江、河、湖堤岸地区钻探应根据地层情况、岸坡形态、岸滩变迁、淹没范围等选择钻进方法。 7.8.2 江、河、湖堤岸地区钻探应符合下列要求: a) 钻进的回次进尺应根据地层性质、钻进方法等确定,且不应超过 2m; b) 当相对透水层或软土层较厚时,孔深应适当加深并能满足渗流与稳定分析的要求; c) 钻进过程中应观察水位升降情况; d) 钻进过程中应观察滑坡、坍岸、潜蚀、
37、管涌等不良地质现象。 7.8.3 钻孔完成后必须封孔(长期观测孔除外),封孔材料和封孔工艺应根据当地实际经验或试验资料确定。 7.8.4 堤防钻探还应符合堤防工程地质勘察规程SL 188 的规定。 8 水上钻探 8.1 一般规定 8.1.1 水上钻探前应搜集和分析钻探场区的气象、水文、地质、航运等资料。 8.1.2 水上钻场应根据水文情况、地层情况、钻孔深度、钻探目的、钻探设备及水保要求等确定。 8.1.3 钻探点定位测量的仪器与方法,宜根据场地离岸的距离进行选择。钻探点应按设计点位施放,开孔后应实测点位坐标和高程,并应与最新测绘的水域地形图及水文、潮汐等资料进行核对。 8.1.4 钻探点的点
38、位高程应由多次同步测量的水深与水位确定,并可用处于稳定状态套管的长度作校核。 8.2 钻探与成孔 8.2.1 水上钻探准备工作除应符合本规程第 5 章的有关规定外,还应符合下列规定: a) 应进行现场踏勘,了解工作区环境和现有水上运输能力等; b) 应与有关航道部门协商钻探期间的安全航行事宜, 并应确定报警水位和撤退航线, 同时应编制施工组织设计。 8.2.2 水上钻场类型的选择应符合下列规定: a) 在浅水区, 宜采用围堰或筑岛方法建造工作平台, 堰顶或岛面应高出施工期间可能出现的最高水位 0.5m0.7m,应变水上施工为陆地施工; b) 在深水区宜修建漂浮钻场和架空钻场,钻场类型选择应符合
39、表 8.2.2 的规定; c) 水上钻场应结构坚固,作业面应紧凑,台面宜铺设厚 40mm50mm 的木板并进行固定,周边应架设不低于 1.2m 的安全护栏。 表 8.2.2 水上钻场类型 水上钻场类型 钻探期间水文情况 安全距离(m) 最小水深(m) 流速(m/s) 浪高(m) 漂浮钻场 专用铁驳船 2 4 0.5 木船 1.5 3 0.4 竹木筏 0.5 1 0.1 0.20.3 油桶 1 1 0.1 0.20.3 DB42/T 14982019 10 表 8.2.2 水上钻场类型(续) 水上钻场类型 钻探期间水文情况 安全距离(m) 最小水深(m) 流速(m/s) 浪高(m) 架空钻场 桁
40、架 不限 1 平台 不限 1 索桥 不限 3 8.2.3 漂浮钻场的建造应符合下列规定: a) 漂浮钻场的承载能力应根据水文条件、钻孔深度、设备器材重量及工作负荷等因素合理选择,并应取 510 的安全系数; b) 漂浮钻场应抛锚固定,并应符合下列规定: 1) 漂浮钻场应设有主锚、前锚、边锚和后锚; 2) 锚的重量应根据漂浮钻场的承载能力和水的流速确定; 3) 钢丝绳锚绳不得有锈蚀和断丝, 锚绳直径应符合抗拉要求, 锚绳长度应根据水深及夹角确定,锚绳与其在水平面上投影的夹角为 10,主锚钢丝绳与前锚绳、边锚绳夹角为 3545; 4) 抛锚定位应由持证船工操作,由船长统一指挥完成; 5) 抛锚定位
41、应选择无雾天气进行,并进行观测; 6) 条件许可时应把部分锚固定在岸边上。 8.2.4 架空钻场的建造应符合下列规定: a) 架空钻场支承的结构类型应根据水文条件、 钻孔深度、 设备器材重量及工作负荷等因素合理选择,并应进行强度、刚度与稳定性校核; b) 架空钻场的台面应高于最高水位 1m。 8.2.5 水上钻探应符合下列规定: a) 开孔钻进前应下导向管; b) 导向管应带管靴,并应坐落到稳定的地层上,对其下端应进行良好密封; c) 导向管在接近孔口处,应采用 0.3m1.0m 的短管连接,并应保持与基台面有一定的高度; d) 水上基桩孔施工宜采用固定式工作平台,护筒底端埋置深度应根据水深及
42、水底地层特性确定,护筒上口宜高出水位 2.0m; e) 及时观测钻孔位置处水位的变化,并测算进尺和修正孔深。 9 水平及斜孔钻探 9.1 一般规定 9.1.1 水平及斜孔钻探可采用回转钻进、冲击回转钻进等方法,不取芯钻探可采用潜孔锤钻进。 9.1.2 水平及斜孔钻探应根据钻探技术要求,场地地形地质条件合理选择钻探设备。 9.2 钻探与成孔 9.2.1 开孔前应根据技术要求用仪器实测确定钻孔孔位,钻孔仰角、俯角及方位角。 9.2.2 水平孔、上仰孔金刚石钻进宜采用表镶钻头或胎体较软的孕镶钻头。 9.2.3 钻压应随钻孔深度增加,钻进易于坍塌超径的钻孔应适当增加钻压。 9.2.4 钻进过程应根据设
43、备功力功率,钻具抗扭、抗磨损能力,钻头类型和钻压合理选择转速。 DB42/T 14982019 11 9.2.5 钻进中应适当降低冲洗液量,采用小水压钻进。 9.2.6 钻进中应在冲洗液中加入适量的润滑减阻剂制成乳化冲洗液,或在钻杆上涂润滑脂。 9.2.7 钻进裂隙发育的破碎地层,应及时用干固孔法进行护壁处理。 9.2.8 在满足技术要求的前提下,宜采用小口径钻具钻进。 9.2.9 钻孔预计的倾斜度与倾斜方向应符合下列规定: a) 对于倾斜钻孔, 每 25m 应测量一次倾斜角和方位角, 钻孔倾角和方位角的测量精度宜分别为0.1和3; b) 当钻孔斜度及方位偏差超过规定时,应立即采取纠斜措施;
44、c) 当钻探任务有要求时,应根据钻探任务要求测斜和防斜。 10 水文地质钻探 10.1 一般规定 10.1.1 水文地质钻探应满足水文地质试验要求,并编制作业指导书。 10.1.2 水文地质钻孔深度超过 100m 时,应有钻孔结构设计图及相关工艺说明。 10.1.3 水文地质钻探试验孔应保持垂直、每 100m 孔深(段),钻孔顶角增量不应超过 1.5。 10.2 钻探与成孔 10.2.1 水文地质钻进方法应根据地层岩性、 钻孔结构、 水文地质要求等条件选择, 并应符合表 10.2.1的规定。 表 10.2.1 水文地质钻进方法 钻进方法 适用范围 合金钻进 基岩一次成孔: 可钻性级以内岩石常规
45、口径, 可钻性级以内岩石大口径, 砂、土、砾石层、小卵石层一次成孔或多级扩孔 钢粒钻进 基岩:可钻性级级岩石常规口径,可钻性级级岩石大口径,大漂石、卵石层一次成孔 大口径泵吸、气举或射流反循环钻进 第四系砂、土、砂砾层,基岩一次成孔 牙轮钻头钻进 可钻性级以内岩石基岩、卵砾石层、漂石层用大口径钻铤加压一次成孔 冲击钻进 浅孔中的砂、土、砾石、小卵石用各种肋骨抽砂筒钻进,大卵石、漂石层、胶结层用冲击钻头钻进,配合抽砂筒捞砂 注:常规口径指 91mm172mm,大口径指 172mm以上。 10.2.2 水文地质钻孔在钻进中使用的冲洗介质,应符合下列规定: a) 基岩层中钻进时,宜采用清水钻进方法;
46、 b) 松散层中钻进时, 可采用易于洗孔的泥浆护壁钻进, 在下过滤器前应将孔内的稠泥浆逐步换为稀泥浆; c) 采用泥浆钻进方法时,泥浆的质量应符合工程地质钻探标准CECS 240 的规定; d) 钻进目标含水层时,严禁采用黏土块直接代替泥浆。 10.2.3 水文地质钻孔的终孔孔径应根据水文地质试验方法、要求、过滤管类型及直径确定。 10.2.4 水文地质钻探钻进方法、钻进技术参数、钻孔抽水试验、钻孔压水试验等应符合供水水文地质勘察规范GB 50027 和岩土工程勘察规范GB 50021 的规定。 DB42/T 14982019 12 10.3 简易水文地质观测 10.3.1 钻进过程中应进行地
47、下水位观测(包括初见水位与稳定水位)、 钻孔涌水量观测、 冲洗液消耗量观测及水温观测。 10.3.2 初见水位的确定:钻进过程中,第一次取得饱含水的样品后应进行水位观测。冲洗液钻进中发现泥浆稀释或孔口回水增加时,应及时记录孔深,判别初见水位。为承压水时,则含水层顶板埋深应为初见水位。 10.3.3 钻探过程中,水位观测在提钻后、下钻前应各进行一次,中间停歇时间较长时应每隔15min20min 观测一次。如因其他原因停钻,应继续观测水位。 10.3.4 稳定水位的确定,应符合下列规定: a) 在硬质岩层或砂类土中,最后 4 次测定(每 30min 测定一次)水位波动小于 2cm; b) 软质岩层
48、或黏性土中,最后 6 次8 次测定水位波动小于 2cm。 10.3.5 钻孔承压水涌水量观测可采用下列方法: a) 在孔口接长的套管下安装带控制阀门的三通管,并调节阀门使水位稳定,再用流里表、三角堰或其他容器测定涌水量; b) 承压水涌水量大、现场缺乏必要的设备时,可根据套管内径及涌水高度估算涌水量。 10.3.6 冲洗液消耗量每班至少测定一次,变化大时应增加测定次数,冲洗液循环系统不应漏泄,并记录向水源箱(或泥浆池)内加入的冲洗液量。 10.3.7 水温应每班观测一次,缓变温度计在孔内停留时间不应少于 30min ,并记录测温深度,自流井钻孔可在孔口测定水温,同时观测并记录气温。 11 护壁
49、堵漏 11.1 一般规定 11.1.1 在岩土层中钻进,除能保持孔壁稳定的黏性土层和完整岩层之外,均应采取护壁措施。 11.1.2 护壁堵漏方法应根据岩层情况、堵漏工具、地下水情况和护堵材料进行选择。 11.2 护壁堵漏方法 11.2.1 常用护壁堵漏方法可根据表 11.2.1 选用。 表 11.2.1 护壁堵漏材料及适用范围 材料 适用范围 泥浆 松散破碎岩层,吸水膨胀性岩层,节理裂隙较发育的漏失性岩层 黏土 局部孔段的坍塌漏失岩层,钻孔浅部或履盖层有裂隙,产生漏水、涌水等情况的岩层 水泥浆 较厚的破碎带,坍塌较严重的岩土层,特殊泥浆及黏土处理无效,漏失严重的裂隙岩层等 化学浆液 裂隙很发育
50、的破碎、坍塌漏失岩层,一般用于短孔段的局部护孔堵漏 套管 严重坍塌、缩孔、漏失、涌水性岩层。较大的溶洞,松敝的覆盖层,其他护壁堵漏方法无效时,水文地质试验需封闭的孔段,水上钻探的水中孔段 11.2.2 泥浆护壁堵漏应符合下列规定: a) 钻孔冲洗液漏失时,应降低泥浆密度,孔壁坍塌时则应增加密度; b) 轻微漏失的岩层宜选用低固相聚丙烯酞胺泥浆(PHP)或黏度为 30s60s、 静切力大、 密度为 1.08 kg/L1.15kg/L、失水量为 8L/30min10L/30min 的优质泥浆; DB42/T 14982019 13 c) 中等漏失的岩层应根据孔内清况及现场条件选用石灰乳泥浆、堵漏泥