工程地质钻探规程.doc

DZ 中华人民共和国地质矿产行业标准 DZ/T 001791 工 程 地 质 钻 探 规 程 19911209发布 19920701实施 中华人民共和国地质矿产部 发布 目 次 1 主题内容与适用范围1 2 引用标准1 3 各类工程勘查钻探的工作要点 1 4 钻探设备的选择与安装7 5 钻探方法与钻进工艺10 6 水域钻探19 7 钻孔原状土样的采取25 8 钻孔原位测试与水文地质试验27 9 工程质量基本要求33 10 施工安全的基本要求38 11 机械仪器、专用工具的使用与维护 42 12 机台管理 45 附录A 动力触探试验探杆长度校正系数及公式补充件48 附录B 触探指标与土的主要力学指标的关系参考件49 附录C 土石的类型及野外鉴别参考件52 附录D 本规程所用法定计量单位与沿用的非法定计量单位的对照和 换算参考件54 中华人民共和国地质矿产行业标准 DZ/T 001791 工 程 地 质 钻 探 规 程 工程地质钻探是工程地质工作的重要组成部分，是进行国土整治与开发、城市规划与建设、水利水电建设规划与开发以及铁路、交通、国防工程建设中，为直接取得地下地质实物资料和野外试验资料的最主要、最有效的技术方法。它的基本任务是在工程地质测绘及物探工作的基础上，揭露并划分地层、测定界线；鉴定和描述岩土的岩性、成分和产状；了解地质构造及不良地质现象的分布、界限及形态等；并通过钻孔。原位测试、水文地质试验与观测，采取各类原状或扰动样品，提供室内试验，以了解岩土体的物理力学性质，为评价、规划和进行各类工程建设项目提供必需的地质数据及资料。 1 主题内容与适用范围 1.1 主题内容 本规程规定了进行区域工程地质调查和各类建筑工程场厂址基础工程地质勘察钻探的各项生产活动的技术要求，它既包含技术工作要求，又包括有关工艺操作规定。 1.2 适用范围 本规程适用于区域工程地质调查和各类场厂址基础工程地质勘察钻探的设计、施工、管理和检查，是进行各类工程地质钻探各项工作的重要依据和准则。 本规程不适用于大口径基础桩施工工程钻探。 本规程中有些条款只是一般性和原则性的规定要求，在贯彻执行本规程时可根据具体情况制订实施细则或补充规定。 2 引用标准 2.1 直接引用标准 GB 3423 金刚石岩芯钻探用无缝钢管 DZl.1 金刚石岩芯钻探管材螺纹 DZ 2.1 地质钻探金刚石钻头 DZ 2.2 地质钻探金刚石扩孔器 TB J12 铁路工程地质技术规则 2.2 配合使用的标准 ZB D14002 1/20万工程地质调查规范 ZB D14003 1/2.51/5万工程地质调查规范岩土工程地质勘察规范水文地质钻探规程 3 各类工程勘查钻探的工作要点 3.1 区域工程地质调查钻探 3.1.1 区域工程地质调查钻探是指1∶100万、1∶50万、1∶20万、1∶5万、1∶2.5万等比例尺的区域性、基础性、综合性的工程地质调查中所采用或选用的一种技术方法，一般应在综合分析已有资料的基础上，根据区域工程地质特征和国民经济规划发展的需要，布置钻探工作。 3.1.2 区域工程地质调查钻探的目的是揭露埋藏的岩土体地质结构及水文地质条件，了解岩土体的工程地质性质，其主要任务是一 a．调查岩土体的空间分布、岩性、厚度，进行分层和划分土体结构类型； b．揭露地质构造的变化，破碎带的空间分布和岩性、胶结程度及其随深度变化情况； c. 了解风化带、滑动体、岩溶等处动力地质现象的空间分布、规模、组成或充填物性质及发育规律； d．调查含水层的水位、含透水性及水质； e. 采取试验样品，进行野外原位测试，为了解岩土体物理力学性质的空间变化规律以及工程地质长期观测提供条件，获取必需和足够数量的岩土工程地质性质方面的代表性资料以及取得评价工程地 质条件的定量指标； f．了解工程建筑材料的埋藏分布、岩性及开采条件。’ 3.1.3 区域工程地质调查钻探工作应考虑国民经济建设的需要，把经济发达区和列为近期规划的重点工程或有经济发展前景的地区作为工作重点。钻孔布置的一般原则是 a．在平原区，为建立勘探结构剖面，应在代表性地区投入较多的工作量，沿工程地质条件变异大的方向布置钻探剖面或组成“十”字形、“井”字形勘探线网； b．在山区，勘探线主要布置在山间盆地、大型河谷及其他地形平缓的较大面积土层覆盖区；勘探线方向应垂直主要构造线或地貌单元以及岩土体工程地质类型；对重大而具有代表性的动力地质现象和断裂构造带地段，应布置适当钻孔； c．黄土地区，应把查明黄土垂直分层和水平变化规律、湿陷性等作为勘探重点； d． 冻土地区，应把查明冻土结构类型和季节性冻土的上、下界面，主要不良冻融现象作为勘探的重点；其他，如岩溶地区、滨海区、沙漠地区及其他分布有特殊岩土体的地区，都应依其工程地质特点和主要工程地质问题布置钻探工作。 此外，在布置的钻孔中，控制性钻孔数量一般应占总数的5％一10％。 3.1.4 钻孔深度确定的一般原则 a．平原区孔深一般为10一30 m左右根据工程地质条件并结合建设布局的需要可适当加深，如滨海平原区域市工程地质调查钻孔可加深至50m； b．对于厚度小于20 m的覆盖层和风化带，应钻进至新鲜基岩35m； c．对于揭露构造破碎带的钻孔，应钻透破碎带至完整基岩35m； d．对于外动力地质现象的活动体，应钻进至活动体下5m左右； e．岩溶裸露区和浅埋区的钻孔，一般应钻入岩层内20一30 m，控制性钻孔应酌情加深； f .少量深部控制性钻孔，孔深一般控制在100 m左右。 3.1.5 钻孔原状土样的采取 以了解每个工程地质单元中主要土体的物理力学特性指标为主一般在钻孔中分层采取，对主要土层和有特殊意义的夹层每层至少一组样，厚度大而岩性又变化明显者，应酌情增加。 3.1.6钻孔原位测试 应选择在各工程地质单元中具有代表性的钻孔与孔段进行，测试方法可根据测试对象的特点选取。常用钻孔原位测试方法的应用范围与作用是 a．采用动力触探可测得砂土的孔隙比或相对密度，粉土、粘性土的状态，估算土的强度和变形参数，评定地基土和桩基的承载力等；标准贯入试验主要适用于砂土、粉土、一般粘性土，以及补步判定砂土、粉土的地震液化可能性； b．静力触探适用于粘性土、粉土及中密、稍密的砂土层，也可用于含少量碎石的土层；可对地基土进行力学分层，测定各类土，特别是软弱土层如淤泥、淤泥质土等的容许承载力和压缩模量；在桩基工程勘查中，尤其适用于选择持力层和预估单桩承载力； c. 采用十字板剪切试验可测定饱和粘土层、淤泥等软弱粘土的不排水抗剪强度和土的灵敏度； d．旁横压试验适合用于测定粘性土、砂土、粉土、软质岩石和风化岩石的承载力，横压变形模量及其应力应变关系等。 3.1.7水文地质试验 在拟建的水工建筑区，尤其是水库工程的可能渗漏地段和坝址区，应在钻孔中进行自上而下的分段压注水试验，以了解岩石的透水性和裂隙性；在规划的建筑区，尤其是地下建筑和开采工程区，应选择其主要含水层进行少量的抽水试验工作。 3.2 场厂址地基钻探 3.2.1 选择场厂址钻探 3.2.1.1 选择场厂址钻探是工业及民用建筑、水利水电工程、机场、港口及国防工程等各类场厂址工程地质钻探的第一个阶段，其目的是为规划选点或场地可行性研究以及下一阶段初勘阶段提供地质资料，对拟选场厂址在地质上的稳定性和适宜性做出评价；当已有资料不满足要求时布置钻探工作。 3.2.1.2 选择场厂址钻探的任务是了解建设地区的工程地质条件，即场厂址的地层岩性、构造、岩土的物理力学性质、不良地质现象及地下水等，为规划选点及可行性论证提供依据。由于各类场厂址工程的性质和类别不尽相同，其钻探工作的布置、钻孔深度、原状土样的采取、原位测试及水文地质试验与观测等应按照有关专业规程规范要求进行。 3.2.2 初勘工程钻探 3.2.2.1 初步勘查工程钻探是在场厂址经批准后进行。其目的是全面查明选定场厂址的工程地质条件，对场地内各建筑地段的稳定性和工程地质问题作出定量评价，并为确定建筑工程的形式、规模、主要建筑地基基础工程施工方案及对不良地质现象的防治工程提供足够的工程地质数据资料。其主要任务是 a．初步查明场厂址地层岩性、构造、岩土的物理力学性质、水文地质条件及冻结层深度； b．查明场地不良地质现象的成因类型、分布范围、对场地稳定性的影响程度及其发展趋势； c．对设计地震裂度为七级及其以上的建筑物，应判定场地和地基的地震效应； d.对水工建筑物场地区附近的天然建筑材料进行初查。 3.2.2.2 工程布置与钻ZL深度 初勘工程钻孔分为一般性钻孔和控制性钻孔两类。控制性钻孔，一般占钻孔总数的1/5一l/3，且每个地貌单元均应有控制性钻孔。钻孔深度根据工程类别和场地工程地质条件确定，一般不超过30 m，以满足建筑物地基受压层深度的要求以及了解场地较深部的地层岩性及是否存在软弱地层或其他地质问题为准；同时，根据钻探中出现的具体情况可适当增减钻孔深度。 3.2.2.3 钻孔原状土样的采取、原位测试及水文地质试验 a．工业和民用建筑钻孔原状土样的采取与原位测试的数量，一般应占总数的1/41/2，并在平面上适当均布；多数情况下，作原位测试的钻孔，同时应作为采取原状土样钻孔使用；同时，通常采用简易可行的原位测试方法，如标准贯入试验；对于复杂费时的原位测试项目，一般到详勘时再做。 b．取原状土样或原位测试的竖向间距，主要按地层特点和土的均匀程度确定，当地层稳定、土质较均匀时可放宽取样、测试间距，反之则应缩小间距，但各土层一般均需要采取试样或取得测试数据。 c．要初步查明对工程建设有影响的水文地质条件，应调查地下水的类型、含水层性质、补给排泄条件，实测地下水水位，初步确定其变化幅度，必要时应设地下水长期观测孔。 d．在拟建的水工建筑基岩区，除少数专门性钻孔外，均应进行分段压水试验；在平原河流或有深厚覆盖层的峡谷水工建筑区，对砂砾卵石层或其他主要含透水层的钻孔，应分层进行抽、注水试验。 3.2.3详勘工程钻探 3.2.3.1 详细勘查工程地质钻探在初步设计后进行，目的是补充初勘工作中的不足之处，使每个建筑物下的地基条件完全明确，以便为地基基础设计、地基处理与加固、不良地质现象的防治工程，提供设计数据和资料，即对具体建筑物地基或具体地质问题进行钻探，为施工图设计和施工提供工程地质资料。 其主要任务是 a．查明场地内的地层结构、岩土的物理力学性质，并对地基的稳定性、压缩性及容许承载力作出 评价； b．查明地下水类型、埋藏条件和侵蚀性，必要时还需查明地层的渗透性、水位变化幅度及其规律； c．提供不良地质现象的整、防治工程所需资料和数据； d．判定和查明地基岩土和地下水在建筑物施工和使用中可能产生的变化和影响及其防治所需的资料； e．对水工建筑区附近的天然建筑材料进行详查。 3.2.3.2 根据工程性质及其类别确定钻孔深度，其中 a.工业和民用建筑工程钻孔深度一般按地基计算类别确定，其中按容许承载力计算的地基，以控制地基主要受力层为原则；对除按容许承载力计算外尚需进行变形验算的地基，控制性钻孔应达到地基压缩沉降层的计算深度，场地有大面积地面堆载或有软弱下卧层时，应适当加深。 b．水工建筑钻孔深度应根据地质条件，结合建筑物类型、建筑物高度或基础宽度等具体确定；河床钻孔，一般为1/22倍坝高或闸底板宽度，岩溶地区应适当加深；中低坝或闸基钻孔，一般为坝高或闸底板宽度的一倍左右；对建在覆盖层上的坝闸钻孔，通常应打入基岩适当深度；当软土层或透水层厚度较大时，应有部分控制深孔打到相对隔水层或相对硬土层；岸坡上的钻孔，应打到可利用的稳定岩体与相对隔水层或地下水位以下一定深度。 3.2.3.3 钻孔原状土样的采取与原位测试 a．其数量应按地基土的复杂程度、建筑物类别及场地面积确定，工业和民用建筑钻孔一般应占钻孔总数的1/32/3，且每个场地和每个建筑物不得少于23个； b．其竖向间距应按设计要求、地基土的均匀性和代表性确定，在地基主要受力层内一般为12m，其下间距可适当放宽；但在同一场地内每个主要土层的试样和原位测试数据一般各不得少于36个，对于厚度小于1m的夹层或透镜体，应视其对地基的影响程度确定是否采取原状土样及原位测试。 3.2.3.4 水文地质测试 在初勘的基础上进一步查明场地的水文地质条件，进行必要的水文地质观测与试验，以查明地下水的类型、性质、埋藏条件、变化规律及有关的水文地质参数。例如为建筑物基础、地下建筑物设计提供渗透性系数和单位涌水量资料的钻孔进行抽水试验；为了了解岩石的裂隙发育程度并为防渗漏设施的设计提供资料的钻孔进行压水试验；为测定上部土层的渗透性能而进行的钻孔注水试验；以及为掌握地下水动态而进行的钻孔长期观测等。 3.3 专门工程勘查钻探 3.3.1 类别与目的 专门工程勘查通常包括高层建筑基础工程、动力基础工程、取水工程、桥涵工程、线路工程、隧洞工程勘查等，此外，施工勘察也属此范畴。专门工程勘查工作通常在初详勘后进行或与详勘工作同步进行，其钻探目的是为满足专门工程进行设计施工的需要，解决与设计施工有关的工程地质问题，提供相应的工程地质资料。 3.3.2 高层指八层以上需用电梯的建筑基础工程钻探 3.3.2.1 箱形基础钻探 3.3.2.1.1 主要任务 a. 查明建筑物影响范围内地基上的分布、组成及均匀性，采取原状土样，进行钻孔原位测试，对土的强度和变形指标作出评价； b．查明地下水的状况，提供设计施工所需的基坑开挖和人工降低地下水位的有关参数； c．查明建筑物附近有无影响工程稳定的不良地质现象及产生地震液化的地层及其埋藏分布状况，以便对整个建筑场地的长期稳定性和抗震稳定性以及对邻近建筑物的影响进行评价。 3.3.2.1.2 工作布置与钻孔深度通常每幢单独高层建筑物的钻孔数不少于4个，钻孔最大间距不得超过35m，其中控制性钻孔不少于2个；深度一般为1.52倍箱形基础宽度从基础底面算起。 3.3.2.2 桩基工程钻探 当场地的地基土层较软弱，其下不太深处又有较密实的持力层时，可采用钻孔灌注桩基础。 3.3.2.2.1 主要目的是选择桩尖的持力层，查明桩尖持力层的分布、厚度及其物理力学指标、确定单桩承载力，为桩基设计提供工程地质资料。 3.3.2.2.2 钻孔深度，根据桩的不同类型而定 a．对于单排端承桩，一般应钻至预计的桩尖持力层顶板以下23m；当预定深度内有软弱下卧层时，应予钻穿并钻到厚度不小于3m的密实土层；当持力层为基岩时，一般钻到基岩即可； b．对于单排摩擦桩，钻孔深度应超过预计桩长l一2m。 3.3.2.2.3 对桩基钻孔深度范围内的每一主要土层，均应采取原状土或进行原位测试。 3.3.3 动力机器基础勘查钻探 动力机器基础，除要求查明地基在静载下的稳定性、变形性质和承载力外，尚应查明地基在动载下的稳定性、变形性质和承载力等。 3.3.3.1 钻探工作一般与建筑物地基钻探一并进行，其目的是查明地基土层的构成，特别是人工填土、堆积土、软土及可能产生液化的砂土等；对振动反应敏感的土层的分布；采取原状土样及进行原位测试， 以确定土层的物理力学性质及动力性质。 3.3.3.2 钻孔深度根据基础埋深及地质情况确定，一般按静荷载的压缩层计算深度或达基础底面下1.53倍基础短边长即可。 3.3.4 线路工程勘查钻探 主要包括工厂的铁道专用线、公路专用线、重型车辆试车道和架空索道，输电线路及给排水管道的地基钻探，是在工程地质测绘一般比例尺不小于1∶5000不能满足设计要求时进行。 3.3.4.1 铁路和公路专用线、试车道地基钻孔一般沿线路中心线布置，对高路堤、深路堑、斜坡地段及其他特殊地质条件地段，应布置一定数量的钻探横剖面，每一横剖面不少于3个钻孔；钻孔深度应达基底持力层下或钻入基岩12m，但孔深一般不超过10 m。 3.3.4.2 架空索道、输电线路地基钻探主要为查明每个支架处的工程地质条件，并提供防治不良地质现象的有关地质资料。一般按支架位置布置钻孔，在线路拐角、端点及地质条件复杂地段可布置一定数量的横剖面，钻孔深度一般不大于8m。 3.3.4.3 给排水管道及岸边取水工程取水量在1m3／s以上钻探 a．主要目的是查明沿线及取水工程地段的地层岩性、地下水位及不良地质现象、管道通过地段内土的最大冻结深度、明渠开挖地段内地层的渗透性及边坡的稳定性等； b．钻孔布置钻孔一般沿线路中心线布置，在地貌单元交界处、高填深挖地段和跨越铁路、公路、 河流、冲沟、陡坡的管道支墩或支架处以及管道转角处均应布置钻孔；当管道从河底通过时，应在两岸及河床中布置钻孔；取水构筑物地段应结合拟建水泵房及取水构筑物位置布置垂直河床轴线的勘探线，每条勘探线或水泵房范围内不得少于3个钻孔； c．给排水管道的钻孔深度一般应达管道或明渠底下3米；取水构筑物孔深一般应达河床最大冲刷深度以下57m或钻穿基岩的强风化带；水泵房孔深应超过地基压缩层的计算深度或可能产生的滑动面。 3.3.5 桥涵工程钻探 3.3.5.1 主要目的是查明桥涵基底、河床及两岸墩台、构筑物地段的地层结构、岩性特征，软土地基上墩台的稳定性和不良地质现象的类型、分布、规模及发育程度；以判明地基不均匀沉降及斜坡不稳引起桥涵变形的可能性，提供地基土的物理力学性质及容许承载力；查明河床及两岸的水文地质条件，确定地层渗透性能，判明地下水及地表水对基础侵蚀性，基坑发生涌水、流砂的可能性；查明河流变迁及两岸的冲刷情况等。 3.3.5.2 工作布置及钻孔深度 a．长度小于20 m的小桥及涵洞，原则上每座桥、涵应有一个钻孔；涵洞及地质条件简单或地层单一的小桥也可只布置代表性钻孔；第四纪地层的钻孔深度一般不超过20 m； b．长度大于20 m、大于100 m的中、大型桥及大于500 m的特大型桥地基一般按桥墩及桥台布置钻孔，对桥头引线、构筑物地段亦应布置钻孔，原则上每个墩、台应有一个钻孔；当河床地层均一或第四纪地层较薄，基岩面平整时，每12个墩台布置一个钻孔；当墩台基底有两种以上土层，基底岩层坡度较大，墩台建在斜坡上或断层破碎带上或岩溶发育地段时，每个墩台应布置25个钻孔，钻孔一般布置在基础轮廓线范围内查明岩溶的钻孔以防涌水者除外。应根据地层情况和基础类型、尺寸、埋置深度及荷重大小确定钻孔深度，第四纪地层钻孔深度一般不超过35m，基岩钻孔应穿过微风化带至完整基岩层面以下24血，可溶性岩层应钻至基岩面以下1015m，如遇溶洞，应钻至溶洞底以下不少于10 m。 3.3.5.3 根据需要和地层条件，采取原状土样、岩样、水样，以进行物理力学性质试验和水质分析；当确定渗漏系数有困难时，应做抽水试验。 3.3.6 隧道工程钻探 3.3.6.1 主要目的是查明隧道通过地段的地层岩性、构造及影响洞口和围岩稳定性的工程地质、水文地质条件。 3.3.6.2 工作布置地质复杂的隧道洞身地段，钻孔数量一般不宜少于23个；长度大于2000 m的隧道一般每500一700 m应钻一孔；钻孔应布置在隧道中心线外左右交错排列，必要时亦在中心线上布孔。 3.3.6.3 钻孔深度一般应达洞底以下25m，遇溶洞、暗河及其他不良地质现象时应予以加深。 3.3.6.4 钻探过程中应进行简易水文地质观测，探明含水层的位置、厚度；进行水质分析，判明对混凝土的侵蚀性；水文地质条件复杂的隧道，应进行抽水试验，必要时要进行钻孔水文地质动态观测。 3.4 环境工程地质钻探 3.4.1 滑坡钻探 通常是在有滑坡迹象或已发生滑坡的地区进行。钻探的目的主要是查明滑坡的类型、滑动层面位置及要素，观测滑坡的稳定程度及深部的滑动动态，预测其发展趋势以及提出对滑体进行防滑整治的措施等。其勘探线、孔的布置应以能较准确的查明组成滑坡体的岩土种类、性质和成因，滑动面分布、位置和层数，滑动带的物质组成和厚度、滑动方向，滑带的起伏以及地下水的情况为原则。一般除沿主滑方向布置钻孔外，在其两侧及滑体外尚应有一定数量的钻孔。钻孔间距一般不大于40 m，在滑床可能转折处应有钻孔控制。一般性钻孔深度应穿过最下层滑动面，少量控制性钻孔应深入稳定地层。在预计设置地下排水和支挡抗滑设施的地段，应按相应设施的要求布置钻孔。在滑坡体、滑动面带和稳定地层中应采取适当数量的土试样，必要时应采取水样和进行抽水试验，以查明地下水的层数、埋深、厚度、水量、水质及其承压性质等。 3.4.2 地面沉降工程钻探 通常是在已经发生或可能产生地面沉降的地区进行，根据地面沉降状况的不同，进行长期观测及有关试验，如地下水动态、土层应力状态、地面变形动态及土层分层变形动态的长期观测以及人工回灌井等项测试与防治工作。钻探的目的是查明有关地面沉降的水文地质工程地质条件，施工观测井或回灌井，设置沉降标，进行治理试验与观测，预防与整治地面沉降的发生与发展。 为了控制地面沉降，观测地面沉降量，探索综合治理措施，必须在施工的钻孔中设置基岩标和分层标。基岩标的终孔深度必须嵌入基岩，并用水泥将标杆终端与基岩固结为一体，标杆延伸到孔口。钻孔 必须保持垂直，按地层需要下入一层或多层保护管。标杆装扶正器，以保其垂直。必要时，保护管内充油防腐。单层保护管外注水泥，以提高管柱强度。分层标终孔于主沉降覆盖层，保护管外填砂固结，用粘土止水，扶正器用圆形滚轮，标底呈爪状插入地层0.3一0.5m。 3.5 施工设计的编制与审批 3.5.1 施工设计编制的依据 各类工程勘查钻探施工设计的编制系按照项目地质设计或项目委托计划任务书的要求，根据生产、材料消耗、定员、设备、费用等定额资料为依据进行编制，编制的施工设计书或施工设计表，要采取新技术、新工艺、新方法，确定最优施工方案，确保工程质量和取得最佳的技术经济效益为目的。 3.5.2 施工设计书的主要内容 a．施工项目的地理和交通位置，工程勘查类型、地形地貌、当地气候和生活条件； b．地层情况岩土层的划分和岩石可钻性，地层构造和水文地质条件，以及影响钻探施工的主要地质因素； c．施工目的与要求包括钻孔布置与工作量、工程质量指标、钻孔原位测试以及水文地质试验与观测等； d．施工设备选择包括钻机、钻塔井架、泥浆泵、动力机和抽压水设备、原位测试设备仪器等； e．供水、供电设计根据当地水源条件，选择供水方法和设备；采用电力驱动时，提出供电方法及要求； f．钻进方法选择主要是取芯取样工具、护孔方法与工艺的选择和使用，先进工艺方法的采用等； g．施工期限与费用预算根据工程项目要求，编制施工进度计划，确定开动钻机台数、施工组织形式、钻孔施工顺序和钻机生产调度安排及日期要求；并编制项目费用预算，进行技术经济指标测算等。 3.5.3 施工设计的审批 a．根据地质项目管理权限上报审批，即局管或下达任务的主管部门地质项目的施工设计，由队自审后报上级审批；队管地质项目或承包工程项目的施工设计，由队审批后报上级备案； b．必须执行没有设计和设备仪器不足、工程质量不能满足地质要求以及设计未经批准不准施工的四项原则，在施工过程中，如发现设计与实际情况不符时，应及时进行修订或补充，但重点工程地质项目的修订要报上级批准。 3.5.4 钻孔施工设计 施工前由钻探工程主管技术部门，按单孔或按承包工程项目编制出单孔设计或项目钻孔施工设计，提前发给机台，要坚持没有钻孔设计不准开钻的原则。设计的主要内容应包括钻孔地层理想柱状图、岩性、可钻性等级、钻孔结构和钻进工艺、工程质量指标、原位测试要求、取芯取样工具选择和操作要点、安全生产措施等，机台应根据钻孔施工设计认真进行施工准备与组织实施。 4 钻探设备的选择与安装 4.1 钻探设备的选择 4.1.1 工程地质钻探设备的选择，应根据工程地质勘查目的、设计要求、地层条件、施工方法、钻孔结构、经济合理性等因素进行选择与配套。 4.1.2 目前在工程地质钻探中，常用的国产钻机与配套设备的选用参照表1所列。 4.2 施工准备 4.2.1 钻孔位置勘查 4.2.1.1 确定钻孔位置时，应到现场踏勘。在确定的孔位处设桩，并了解具体位置的地形，周围建筑物，地下电揽、煤气、给排水管道，巷道，墓穴等地下设施及“三通一平”路、水、电通，地基平状况；特别要注意避开高压线或钻塔架起落范围内的障碍物。 4.2.1.2 根据农村、城市占用土地的有关规定，要同土地经营者或有关政府部门，办理必要的手续和证件。 4.2.2 修筑道路与平地基 4.2.2.1 保证钻探施工所需机械设备和测试仪器，能直接运输到机台现场；根据地形条件和钻孔分布， 在没有道路的地方要修筑简易公路及便道。 4.2.2.2 地基应修整平坦、稳固，具有足够的承载能力。在斜坡地段修建时，填方面积不得超过地基总 面积的四分之一。在雨季或施工期较长时，应酌情进行打桩、夯实、砌墙等加固措施。 4.2.2.3 使用车装式钻机在松软地面上施工时，轮胎和桅杆支座部位，应予加固。 4.2.2.4 在坑下施工时，修建的钻室要稳固、平坦，并有水源坑及排水沟、存放钻具的洞室等。 4.2.3供水和排水 4.2.3.1 根据当地水源条件和施工用水量，确定供水方法和选用设备，如水车供水、水泵直接供水、储 水池供水、泵站供水等。 4.2.3.2 施工场地为防止水冲或积水引起塌滑变形，应在周围及钻孔处挖出排水沟，并考虑将雨水和回水及时导向远处所需的排水设施。 4.2.3.3 在城市和居民集中地区进行深孔泥浆钻进时，为保护周围环境不受污染，应采取废泥浆处理措施。 4.3 设备的安装与拆卸 4.3.1 工程地质勘探设备的安装，应根据使用设备说明书技术要求进行。枕木规格、数量及布置的结构，应按设备类型、钻孔深度、钻进工艺方法以及施工地面实际稳固情况确定。无论采用何种基座都必须保证稳固、周正、水平。 4.3.2 安装散装钻探设备时，钻机、水泵、动力机的机座与枕木或地梁要用螺栓连接牢固，各传动轮中心线必须对正，皮带的松紧要适度。钻机立轴转盘中心、天车中心或天车前缘切点与钻孔中心必须在同一中心线上。 4.3.3 安装车装钻机时，要用千斤顶将车支起，车体的前后轴或支承座必须座落在坚硬地基或基枕木上，轮胎要离开地面，不承载、不转动。 4.3.4 电器设备、照明设施要放在干燥、清洁的地方，严防油水及杂物侵入，电气的各引出线绝缘要良好，电气设备的外壳应按技术要求接好地线保护。 4.3.5 安装与拆卸各类钻架应遵守下列规定 a．竖立或拆卸钻架必须在机长统一指挥下进行； b．各类钻架的安装，应按钻架结构说明书要求进行，钻架的构件不得任意打眼、调换、少装或改装; c．塔上作业人员，必须系好安全带；螺栓和拧卸工具等不得随意放在塔架上。拆卸钻架时要按程序进行，严禁从塔架上任意抛掷物件； d．安装或拆卸钻架时，不得在架子下面同时安装拆卸其它设备、逗留或做其他工作； e．无论是用机械或液压起落钻架，应首先检查好卷扬机制动装置或液压系统是否灵活可靠，钻架起落要平稳，严禁猛起猛落， f．钻架起立到位后，要锁好固定卡销，塔架的底脚应放在基枕木上或地梁上，用螺栓加垫拧紧； g．根据各类钻架的要求拴好绷绳，绷绳分布要对称，并与地面夹角不大于45度，用紧绳器牢固绷 紧；钻架上各部拉手要安齐拉紧； h．钻塔井架整体搬运时，要在平坦地面上进行，如须在高压线下穿行，要有一定安全措施，并有专人指挥。 4.3.6 拆卸任何机械、电气设备时，严禁盲目拆卸和猛敲乱打，拆卸下来的零件、仪表、油管等应妥善保管，气孔油眼必须堵严。 表1 工程地质钻探常用的国产钻机型号参考表 型 号 规 格 钻进 深度 开孔 直径 终孔 直径 钻杆 直径 配 套 辅 机 主机 重量 t 探矿 机械厂 主要适用范围 备注 m mm mm mm 柴油机 HP 电动机 kW 泥浆泵 QJDl01 1015 56、46 36 24 3 手 摇 活塞泵 15/10 0.118 天津 用于填图、普查、找矿，钻取土层及 岩层的取样钻孔 取样 钻 SH302 30 142 110 42 12 5.5 0.5 无锡 用于工业和民用建筑、公路、铁道、 桥梁、坝址等工程地质勘查 拖车 Gl 7.5 1. 0 用于工业、民用建筑、铁道、交通等 工程地质勘查 车装 GlA 8.5 拖车 G2 15、30 50 150 130 110 25 18.5 BW l 20 1.12 用于工业、民用建筑、公路、铁道、 桥梁、坝址等工程地质勘查 车装 G2A l 5 11 拖车 GJD2 15、30 50 l 50、 130、 110 110 42 15 BW 120 1.3 北京 适用于铁道、公路、桥基、坝址、工业 和民用建筑等工程勘查，也可用于物探 爆破钻孔 拖车 GJDC2 0.37 车装 QP50 50 130 42 6 长沙 用于工业和民用建筑以及公路、铁道、 桥梁、坝址、国防建设等工程地质勘查 工作 轻便 式 QJD50 50、60 75 56、46、 36 33.5 5 BW 30 0.062 天津 用于岩心钻探及工程地质钻探，能采取 土样及岩样 QD1 100 150 56 42 12 7.5 BW 120 0.465 衡阳 用于地质普查、工程地质基础勘 探、物探爆破孔、水坝固坡基础勘 查及简易水井钻凿 DPP100l 100 150 110 50 90 BWT 4500 6.8 北京 探矿 用于普查勘探，物探及工程地质勘探 钻孔 车绍 XYl 110 75 42 15 60/15 0.5 机械厂 用于普查勘探，道路及建筑工程等 G3 120 150 110 50 37 BW 120 无锡 探矿 机械厂 用于工业、民用建筑、公路、铁道、 桥梁、坝址等工程地质勘查 车躬 XU3002A 300 110 75 22 0.9 重庆 探矿 机械厂 用于地质勘探取心钻进，也可用于工程 地质勘探、爆破孔和通风孔的钻探 工程 SGZI 150 18 10 杭州水 电钻探 机械厂 用于水电工程地质勘察及基础处理 灌浆孔，也适用于其他浅孔地质勘探 滑程 式 SGZⅢ 300 150 91 25 17 SGZⅣ 300400 5042 5钻探方法与钻进工艺 5.1 开孔前的准备 5.1.1 开孔前应对钻探设备安装质量、水、电、交通、场地、安全防护设施等方面做好全面检查验收，必须达到施工设计和安全技术要求。 5.1.2 施工所用的工具材料，如钻具、钻头、套管、油料、粘土、冲洗液、拧卸工具、取芯取样工具、测试工具、岩芯箱等数量要足够，品种配备要齐全。 5.1.3 根据钻孔设计书和表层情况，确定是否下入孔口管，如若下入孔口管，孔口管管靴应下到稳定地层部位，其管外环形空间应进行封闭处理，以稳固孔口管和防止管外水流串通。 5.1.4 现场各类物资，必须摆放整齐，保持现场文明、卫生、整洁。 5.2 冲击钻进 5.2.1 人力冲击和机械冲击方法，适用于杂填土、粘性土层、粘土夹砾石、砂层、砂砾石层及卵石等地层钻进，施工时可根据使用的设备实际合理选用。 5.2.2 采用人力冲击钻进应遵守下列规定 5.2.2.1 洛阳铲钻探的一般规定 a． 适用于黄土地层，对不合碎石的粘性土地层，在地下水位以上又不取原状土样的浅孔一般不超过20 m，可使用洛阳铲钻探。 b． 洛阳铲类型的选择，可根据钻探设计深度和地层的湿度，分别选用弧形铲、圆十字形铲、圆形铲、掌形铲等。 c . 使用洛阳铲钻探时，必须安装牢固，孔深时可在铲柄上端系一麻绳，绳的另一端应系在距孔口约2m处的木桩上，以防绳子掉入孔内。 d．每次冲进深度要适量，一般不超过100一200 mm为宜。为保证钻孔垂直圆滑，必须一铲一铲地旋转换位冲击铲进。为随时掌握钻进深度和地层情况，可在铲柄和绳子上作好尺度标记。 e． 每铲提升高度，应根据地层和是否能提拔上来而定，一般提升高度为0.3m左右，随着孔深的增加应酌情增加。 f．提升铲头时，应将绳子拉正，以免与孔壁碰撞，造成土样从铲头上脱落。每铲进23m，应复查与校对量尺。 5.2.2.2 人力抽筒冲击钻进应遵守下列规定 a. 人力抽筒冲击钻进一般适用于砂性土层，砂层及砂砾石地层；此法钻进劳动强度较大，一般用于1020 m浅孔钻进； b．人力抽筒冲击钻进的钻具由抽筒、冲击钻杆及钢丝绳接头等组成，采用人拉钢丝绳或通过平衡杆进行冲击； c．开孔时应扶正钻具，冲程不宜过高，保证钻孔垂直； d．钻进时应随时注意孔内钻具丝扣是否拧紧，随时掌握抽筒活门开关是否灵