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岩土工程勘察中钻探设备及工艺的选择

岩土工程勘察中钻探设备及工艺的选择
岩土工程勘察中钻探设备及工艺的选择

岩土工程勘察中钻探设备及工艺的选择

深度、分布、等工程地质特征,包括现场钻探、原土取样、实验室分析和现场进行原测试等方面,为后续施工提供准确的岩土物理力学指标和岩土特性分析。

岩土工程勘探是工程建设的一项基础性工作,是所有工程开展的基础,其数据的准确性、可靠性直接影响工程建设的质量、安全、工期和投资效益。

我国幅员辽阔,地质条件复杂,岩土层物性变化较大。本文将从以下几个方面对岩土工程勘察中的钻探工艺进行探讨。

1 钻探设备及工艺

岩土勘探利用钻机控制钻具从地表向地下钻进,在地下形成圆柱形钻孔,并通过钻孔获取处于不同深度下的岩芯、土、水样品,送往实验室分析取得第一手基础资料的手段。岩土勘测综合性强、工艺复杂,不仅对地层、测定界限要准确划分,还要进行原测试,原状土采集。因此,钻探技术的高低和钻探方法的选择对整个勘察的质量起决定性作用。1.1 钻探设备

钻探设备是能够完成钻孔所必需的一切技术装备的总和,一般包括钻机、钻探用泵、空气压缩机、动力机和传动装置以及与之配套的钻塔、管装置等。按其装载方式,可分为整体式和组装式,前者依据可移动性而分为固定式、拖引式和自行式三种。依据岩土钻探设备用途可分为工程地质、水文水井、工程施工、岩芯和取样钻探设备等。

工程地质钻探设备常用于工业和民用建筑、桥梁、道和码头等基础设施的工程地质勘察钻进。水文水井钻探设备专门用于水文地质勘察孔和水井的钻进。工程施工钻探设备用途繁多,特点各异。岩芯钻探设备和取样钻探设备能够在岩石、土层或混凝土结构中钻进取样勘察。

1.2 钻进方法

钻进方法是指在钻探或钻井工程中,向地下钻进时,破碎孔/井底岩石所采取的一切方法和技术总称。依据钻进工艺可分为:正循环回转钻进、反循环钻进、振动钻进、螺旋钻进、冲抓锥(斗)钻进、潜水钻进、冲击钻进。按钻进时是否采取岩芯,又可分为取芯钻进与不取岩芯钻进。按回转钻进时破碎岩石所使用的磨料,又分为硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石钻进等。

2 不同地层的钻探工艺

2.1 粘性土(可塑偏软/硬粘性土)

针对软弱粘性土强度低、压缩性很大且渗透系数很小、触变性及流变性大等特点,可采取重锤冲击钻进和长/短螺旋钻进,如果钻探环境于地下水以下,可采取套管螺旋钻进或冲击回转钻进。重锤冲击钻进效率比较低,且对孔底附近一定范内地层有扰动。

螺旋钻进通过电动机带动螺旋钻杆在钻压作用下使钻头回转吃入地层,将地层按螺旋线逐步切削,切刮下的土质碎屑沿螺旋叶片上返到孔口,该方法钻进效率高且不用清洗设备。长螺旋钻进直径应小于1m,深度不超过15~20m之间。短螺旋钻进属于非连续型钻机,较之长螺旋钻效率稍低,其孔径多在2~3m内,钻进深度一般小于30m,最深不超

过50m。

冲击回转钻进对泥浆比例要求较高(表1),避免水流将钻进土层冲散混入泥浆。必要时可在回次终了时,停止送水,增加干钻进尺距离已获得土层样品,或采用双动双管取心钻具。对于硬塑状粘性土,一般的螺旋钻进在土的粘性较大时易发生埋钻或钻杆折断的现象,且对土层扰动较大,应尽量选用小肋骨钻头,冲击回转钻进方法。冲击回转钻进技术分)液动、气动和气液混合动力三种,具有效率高、钻具转速低、钻头寿命长和孔内事故少等特点。

液动冲击回转钻进以清水或泥浆形成高压作为动力,钻孔直径一般为56-130mm,最大不超过400mm,钻孔深可达800-1000m;气动冲击回转钻进以高压空气为动力,钻孔直径介于65-228mm之间,最大可达到762mm。施工中,应先慢速钻进,使钻头切入土层后改用中速转进,可加快钻进速度且钻具提升阻力小。

2.2 砂层

该地层的钻探工艺与砂粒粒径有很大关系,且受地下水影响较大。螺旋钻进适合砂土中粘粒含量较高且砂粒主要为粉细砂的地质环境,如果需深孔钻进,可在施工后期换用小直径螺旋钻。粉细砂杂粘性土情况下,应降低钻速,减小钻进压力,泵量调整至适中。回次终了前,应以泥浆清洗钻孔,将孔内悬浮的粉细砂带入泥浆池后方可停泵,减小沉砂卡钻事故发生的几率,停泵后干钻0.3-0.5m,确保岩心不脱落。

对于中粗砂、砾沙以及地下水以下的沙土,一般采用品字形硬质合金钻头,低转速,灌浆泵吸反循环钻进,过程中需不断浮动钻具,慢提快放,

形成空底反循环(其推荐参数可见表1)。因钻头外径略大于岩芯管,所以能很好地约束岩芯管,确保岩芯的原始结构。回次终了前,以泥浆清洗钻孔,去除空中悬浮粗、砾沙,防止沉砂卡钻。最后停泵干钻0.2-0.3m,停止浮动钻具精细干烧,防止钻孔周壁坍塌造成废孔,并带出岩芯样品。

2.3 卵石层

该层钻探工艺受地层厚度、密实度、含水率和粘性土填充情况影响,不同地层情况应选用不同钻探工艺。地层厚度不大时,可采用泥浆护壁回转钻进,地层厚度大,粘性土含量低时可采用跟管钻进。跟管长度3-6m,钻速30-60r/min,尽量保证进尺的连续性和顺利性。

地层密实度较高时,可采用回转钻进,为防止孔壁坍塌,可采用投入粘土球的方法,对孔壁进行暂时保护。出现塌孔现象时,应加大泥浆浓度或钻进一定深度后,拔出钻具,放入跟管继续钻进,钻速以20-40r/min 为宜,对于套管中可能留有卵石,导致丝扣脱滑现象,可采用反丝套管。砂层和卵石层钻进过程中,高质量的泥浆可有效防止孔壁的坍塌,对泥浆技术要求可见表2:

3 总结

我国广袤的环境和变化多端的地质条件为岩土工程勘察提出了严峻的挑战。伴随着现代科技的发展,应对各类地质环境的钻探工艺相继被研发。由于地质环境的复杂性,很难采用某一方法或数据作为标准。应根据待勘测场地、任务要求综合对比各种钻探技术方案,灵活选用适宜的钻探技术方法。施工过程中应注意收集场地及附近区域地层资料,对方案适时修正,达到少走弯、科学勘探的目的。

浅谈岩土工程勘察技术

浅谈岩土工程勘察技术 发表时间:2018-05-28T11:38:42.983Z 来源:《基层建设》2018年第3期作者:巨向飞 [导读] 摘要:我国的国土面积很大,不同的岩土工程建设中因为土质的区别,采用的勘探方式就是不同的。 广东省核工业地质局二九三大队 510000 摘要:我国的国土面积很大,不同的岩土工程建设中因为土质的区别,采用的勘探方式就是不同的。我们在进行勘探的时候,需要根据土质的特点和岩土工程的具体情况来选择最适合的勘探方式。勘探关系到了岩土施工的质量和安全。 关键词:岩土;勘察;工程;技术 引言:岩土工程勘察是一种综合性的工程地质调查工作。岩土工程勘察的目的是:运用各种勘察测试手段和方法,对建筑场地进行调查研究,对修建各种建筑物的地质条件和建设对自然地质环境的影响作出分析判断;保证地基和上部结构共同工作时,地基的强度、稳定性以及不致于产生过大沉降变形的措施,分析并提出地基的承载能力;提供基础设计、施工以及必要时进行地基加固所需要的工程地质和岩土工程资料。 一、岩土项目勘察情况简述 (1)工作者的总体素养较低,技术能力有限 我们国家目前拥有许多的岩土项目勘察设计工作者,然而其中绝大部分的人员的技术能力较低,只有很少一部分人员的工作水平能够和国际接轨。除此之外,团队的勘察技术有高有低,影响到工作的顺利开展。目前很多的技术工作者仍旧使用以往的技术,在工作中容易受到很多要素的影响,而且结果也有失精准性,对于施工工作来讲非常不利。对于有关的管理机构来讲,在工作中没有意识到对技术工作者能力培养的重要性,未定期举办培训活动,使得技术工作者的能力得不到提升,在开展勘察活动的时候时常发生不协调问题。同时,在当前时期,在进行勘察工作改造的时候,未合理开展技术交流,未适时的引入国外的优秀工艺。 (2)岩土勘察工作成果质量不高 目前,我们国家绝大部分的岩土项目勘察设计机构已经实现了完全企业化的运作模式,所以在开展运作活动的时候其所需的费用不再由国家调拨,而是自负盈亏。这种运作模式的出现有利有弊,其弊端在于此时企业过于重视利润,忽略了技术和质量两大要素,很显然长此以往必然会导致勘察设计的结果有失精准性,质量得不到提升,最终影响到项目建设工作的开展。具体体现为工作者为了提升效率,通常会加班加点,工作中难免会出现各种失误,加之企业为了获取更多的利润,只能不断缩减工作成本,最终导致质量下降。钻探与取样过程不符合勘察技术标准,同样是为了提高工作效率,在工作期间不重视分层的准确度,甚至还会造成勘测上的疏漏。 (3)勘察技术与勘察质量标准未能符合国际要求 我们国家的勘察技术和西方国家比对来看还是有一定的差距的,具体来讲主要以为我们国家在该方面和西方国家的交流力度较低,缺乏沟通,目前我们国家的勘察技术仅仅是在传统工艺的基础上稍作发展,较为闭塞,对于和西方先进水平国家接轨来讲非常不利。 二、岩土工程勘察与岩土工程勘察技术 岩土工程勘察(GeotechnicalInvestigation)是基于岩土工程不断发展的基础上,依据工程建设需求,应用岩土工程勘察技术对工程项目施工所在场地的地质条件(包括地层结果、岩土性质、土质特征等等)以及环境特征进行勘探、分析与评价的工作。岩土工程勘察工作的有效实施在一定程度上为工程建设项目提供了设计与施工的决定依据,对保证工程建设项目施工与运行的安全与稳定具有重要影响作用,是提升工程整体品质不可或缺的存在。由于岩土工程勘察工作的专业性、技术性、实践性较强,设计的理论知识相对较广,因此岩土工程勘察工作的实施存在一定的难度。加之随着近年来我国土木工程事业的不断发展,对岩土工程勘察工作提出了更高的要求,传统单一的岩土工程勘察技术(地层钻探)已经无法满足实际需求。在此背景下,实现综合勘察技术在不同工程项目建设中的科学应用已成为岩土工程勘察工作发展的必然需求,针对工程项目建设要求,实现岩土工程勘察技术的结合应用,如大地电磁场岩性检测技术、工程地质测绘技术、多瞬面波技术、原位测试技术等等,可实现对岩土工程现场地质情况的全方位勘察,为工程项目建设提供全面、真实、准确的勘测结果,提升岩土工程勘察工作质量与效率的同时,也促进了工程项目建设的优化发展。 三、岩土工程勘察技术中存在的主要问题 (1)界面的划分,主要按岩土体和岩石风化程度划分,不良地质体的地质界面,以及地质构造和软弱结构面的判定等。 (2)地质的形态,主要有空洞、不明的地下物体和分布的状况、埋藏的位置深度的确定。 (3)岩土的参数,主要是些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即风化岩、残积土和粗颗粒土等。 (4)综合能力,主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨别真伪、归纳总结的能力,缺乏建筑、结构设计方面的知识,常造成勘察的目的不明确,所提供的资料不能满足设计的需要。

岩土工程勘察的目的和任务

岩土工程勘察的目的和任务 尤其在岩土工程当中的勘察方法也在不断的革新与进步,并成为了工程建设的一个先导,有着重要的作用。本文就结合岩土工程勘察的目的和任务,详细分析了目前岩土工程主要的勘查方法并提出个人建议。 关键词】岩土工程;地质勘查;方法 岩土工程勘查工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘查任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图 和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解 决方案。 一、岩土工程勘察的目的和任务 1勘察场地概貌 查明勘察范围内场地原始地形、地貌,岩土层的成因、类型、深度、分布、工程特性和变化规律,分析评价地基的稳定性和均匀性。

2埋藏物情况 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、旧基础、孤石等对工程不利的埋藏物及其分布范围。 3地质作用的影响 查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用(包括:岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、场地和地基的地震效应、活动断裂等)和特殊土(包括软土、填土、污染土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、多 年冻土等)的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,并提出相应防治措施的建议。 4地下水埋藏情况 查明地下水埋藏情况、类型、补给及排泄条件,地下水位,水位变化幅度及规律;评价地下水(土)对建筑材料的腐蚀性。对基坑工程还应查明各土层的渗透性质,分析评价地下水的静水压力、动水压力及浮托力的作 用和影响;预估产生基坑突涌、流沙(土)或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度,并提出相应的防治措施建议;提供基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计

钻井工艺流程

钻井工艺流程 以中原油田三开井为例 一.选井位(甲方) 二.定井位:原则:地面服从地下 三.搬迁准备及搬安 井队,材料,技术员资料的(准备)钻井工程设计.井史,本井资料,仪器,工具(∑rA型井架)基础图;校正(要清楚校正的标准) 天车,游车和转盘≤15mm.校正转盘与天车〈2-3mm 泵(不单是皮带轮,还要校正水平尺),不水平度应〈1mm吊测房,地质录井,气测,指重表参数仪(技术员在搬家过程中要经常四处转圈,而不是做一个劳动力) 四.一开准备及一开作业 1.钻具:井口工具,井下工具的准备,配合接头9"钻铤=731 8"=631 7"=521x520 API 411(国内)x410 6 1/4=4A11x410 5" 加厚卡瓦

2.套管与套具的准备(套具由固井队提供) 最主要的是联顶节的长度 联顶节主要考虑:1)转盘面2)封井器四通接出管线离工字钢1.5 cm (3)井架底座 ( 一开的时候要送封井器为啥?就是因为联顶节,封井器,厂家不一样四通等的长度有出入) 封井器送来要问一下,闸板芯子是否是5寸~5-1/2的变径闸板,5寸的封钻杆,5-1/2寸的封油套,所以要问一下.下油套前要封井器试压. 3.测斜与工具的准备(不是拉回来就万事大吉,要做个地面试验) 冲鼠洞钻头用8-1/2的. 4.配浆. 5.一开验收 6.一开钻进 (接一根钻铤提起来,靠住转盘面,看钻铤是否居中,然后卸掉方钻杆,上接钻头,水龙带吊着,只准旋转不准加任何钻压.

200-300米表层要接2柱8寸钻铤,一柱7寸钻铤. 钻进过程中在表层一般用双泵,预防堵水眼,因为沙子很多.用双泵在钻完后,停一个泵,上提,快提完时在停泵.停完泵要抢接单根,根据钻铤的重量确定钻压,第一根不加压,第二根加压10KN-15KN,钻压的多少根据钻铤的多少,(钻压要算好)钻完一开后,循环泥浆,一定要上提下放,不能定点.更不能沉底循环,特别是一开更不能沉底循环,因为一开泥浆不成体系.应打个封闭,尽量不能留下水泥环. 现场灰量要准备好,水量要准备好.下表层套管不好下.斜坡引鞋. 表层固井的水泥质量很差.如果下不到底即使接循环头,方钻杆上提下放,尽量下到底. 7.固井. 固井时替浆量的计算:一开:经验公式:一般是100米8方 留水泥塞是20~30米+2米的口袋=25米检测表层固井水泥浆的比重≥1.85,比重低了凝固时

试论岩土工程勘察技术

试论岩土工程勘察技术 摘要:现今,岩土工程勘察是工程建设当中至关重要的一个过程,其勘察成果 的质量直接影响着整个建筑物的工程安全和工程造价。岩土工程勘察是工程建设 的基础,直接影响后续建设环节的顺利进行,直接关系到建筑工程质量、投资效 益和使用安全。切实保证工程勘察质量,是提高建筑工程质量水平的重要保障。 因此,如何做好岩土工程勘察工作是人们关注的主要问题,本文就岩土工程勘察 技术进行了探讨。 关键词:岩土工程;勘察技术 引言:岩土工程勘察是一种综合性的工程地质调查工作。研究的对象是岩体 和土体,岩体在其形成和存在的整个地质历史过程中,经受了各种复杂的地质作用,因而有着复杂的结构和地应力场环境。而不同地区的不同类型的岩体,由于 经历的地质作用过程不同,其工程性质往往具有很大的差别。岩土工程勘察的目 的是运用各种勘察测试手段和方法,对建筑场地进行调查研究,对修建各种建筑 物的地质条件和建设对自然地质环境的影响作出分析判断,保证地基和上部结构 共同工作时,地基的强度、稳定性以及不致于产生过大沉降变形的措施,分析并 提出地基的承载能力,提供基础设计、施工以及必要时进行地基加固所需要的工 程地质和岩土工程资料。 一、岩土工程勘察的目的 为了查明拟建场地的地质情况并为设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土 工程参数,运用各种勘察测试手段和方法,对建筑场地进行调查研究,分析判断 修建各种工程建筑物的地质条件以及建设对自然地质环境的影响;研究地基和上 部结构共同工作时,保证地基强度、稳定性以及不致产生过大沉降变形的措施, 分析并提出地基的承载能力;提供基础设计、施工以及必要时进行地基加固所需 要的工程地质和岩土工程资料。 二、.岩土工程勘察技术 2.1工程地质测绘 工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。目 的是查明地形、地貌特征及其地层、构造、不良地质作用的关系,划分地貌单元;岩土的年代、成因、性质、厚度和分布,对岩层要鉴定其风化程度,对土层区分 新近沉积土和各种特殊性土。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工 程地质测绘;但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替 工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法, 高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方 法的作用。 2.2勘探和取样 目前,岩土工程勘探工作主要包括钻探、物探和坑探等方法,根据岩土的不 同情况,要采取不同的勘探方法,这些勘探方法主要作用于对地下地质条件的取 样和测试。其中物探主要是属于一种间接的方法,它的主要优点就是能钻井和探 测光,且此种方法经济又快速,能够让工程地质人员及时的推断和了解地质条件,因此,这种方法较多使用在测绘工作当中,它可以用在钻探工作之前或者辅助工 作中。除此之外,钻探是岩图勘察中必不可少的一种手段,它可以根据勘探的要 求来选择不同的钻井方法,当钻探方法都无法确定的地质条件的时候,就应该使 用坑探。由于勘探工程需要使用机械和电力设备,而且勘探的周期和时间较长,

岩土工程勘察基本技术方法

一、岩土工程地质分类 各行业岩土工程地质分类不尽相同。这里综合介绍国标《岩土工程勘察规》 (GB50021-2001)、《建筑地基基础设计规》(GB5007-2002)和省标《建筑地基基础设计规》(GBJ15-31-2003)的岩土分类方法。其他行业的岩土分类小异。 (一)岩石分类 1.岩石坚硬程度划分如表1。 岩石坚硬程度分类表表1 坚硬程度分类坚硬岩较硬岩较软岩软岩极软岩 饱和单轴抗压强度(MPa)fr>6060≥fr>3030≥fr>1515≥fr>5 fr≤5 注:1.无法取得fr值时,可用点荷载强度指数换算,见国标《工程岩体分级标准》(GB50218-94)3.4.1式; 2.定性划分可参考《岩土工程勘察规》(GB50021-2001)表A.0.1。 2.岩体完整程度划分如表2。 岩体完整程度分类表 表2 完整程度完整较完善较破碎破碎极破碎 完整性系数>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15 <0.15

注:完整性指数为岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方。应选代表性岩体、岩块测试。无波速测试资料时,可按《岩土工程勘察规》(GB50021-2001)表A.0.2定性划分。 3.按岩石坚硬程度和岩体完整程度,岩体基本质量等级分为5类,如表3。 岩体基本质量等级分类表 表3 完整程度 完整较完整较破碎破碎极破碎 坚硬程度 坚硬岩I II III IV V 较硬岩II III IV IV V 较软岩III IV IV V V 软岩IV IV V V V 极软岩V V V V V 4.石按软化系数分为易软化岩石和不软化岩石。 软化系数,fr、frd分别为饱和单轴抗压强度和干燥单轴抗压强度。Kd≤0.75为易软化岩石,Kd>0.75为不软化岩石。

岩土工程勘察技术研究

岩土工程勘察技术研究 发表时间:2018-12-14T10:03:46.273Z 来源:《防护工程》2018年第26期作者:江俊 [导读] 岩土工程勘察这项工作具有综合性的特点。岩土工程勘察的最终目的就是借助多种多样的勘察测试手段来调查研究建筑场地 江西省地质工程(集团)公司 摘要:岩土工程勘察这项工作具有综合性的特点。岩土工程勘察的最终目的就是借助多种多样的勘察测试手段来调查研究建筑场地,还要准确分析、科学的判断修建不同建筑物的地质条件以及当地的自然环境,通过这样做可以确保地基与上部结构共同进行,还可以保证地基的稳定性。 关键词:岩土工程勘察技术方法 岩土工程勘察技术是一门综合性的科学技术,主要建立在地质学、岩土力学、测试技术和现代信息技术等基础学科上。 一、岩土工程勘察中存在的主要技术问题 勘察技术与工程专业,是培养具备地质学、应用地球物理学等方面的基本知识,能在资源勘查、工程勘察、管理等单位从事各类资源勘查与评价、管理及工程勘察、设计、施工与监理等方面工作的高级工程技术人才。我国工程地质勘察专业经过近二十年的努力,已实现了向岩土工程勘察方向发展,技术人员的知识得到了更新换代,岩土工程技术不管从勘探手段、测试设备、试验仪器、计算机技术的应用还是技术人员知识的广度和深度都有了很大的提高。但是,应该看到随着我国经济改革的进一步深入,勘察市场竞争越来越激烈。不少勘察单位由于种种原因不愿意购置先进设备,低价中标使许多勘察单位不愿意采用先进手段和先进设备。近年来,勘察技术进步有停滞不前的趋势。许多与工程密切相关的课题得不到解决。根据现行《岩土工程勘察规范》要提供准确、合理、经济的岩土工程勘察报告的任务,认为在岩土工程勘察中存在的技术问题很多,主要有: 1、界面划分问题:不同岩土体和岩石风化程度的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等; 2、地质形态问题:不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定; 3、岩土参数问题:岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定; 4、综合能力问题:部分勘察技术人员对勘察野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力不够强,缺乏如何辨别真伪、归纳总结的能力,缺乏建筑、结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足需要; 5、技术素质问题:勘察技术人员碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不能采用合适的技术方法和手段去解决所碰到的技术难题。 二、岩土工程勘察技术 1、工程地质测绘技术 在岩土工程勘察过程中,工程地质测绘是一项基础工作。通常情况下,在勘察的初期阶段要开展工程地质测绘这项工作。开展工程地质测绘这项工作的目的在于准确了解当地的地形、了解当地的地貌特征、当地的地层、地质构造以及不良地质作用间的关系,以此可以准确的划分地貌单元。在工程地质测绘工作中,还要了解岩土的成因、岩土的分布情况、岩土的实际厚度、岩土的风化程度。对于那些地质条件较为复杂的场地,必须要开展工程地质测绘;然而对于那些地质条件较为简单的场地,有时候工程地质测绘可以被调查所取代。要想准确认识、了解工程地质的实际条件,那么最为有效的一个方法就是工程地质测绘。高质量的工程地质测绘工作可以准确了解到地质的实际情况,还可以合理的指导勘察方法。 2、勘探和取样技术 现阶段,钻探、物探、坑探等方法成为岩土工程勘探工作中经常用到的方法。通常情况下,由于岩土的实际情况不同,那么所采取的勘探方法是不同的。在取样地下地质条件、测试地下地质条件的时候往往会运用这些勘探方法。 在岩土勘察过程中,钻探是一种非常重要的手段,其往往会将勘探的实际要求作为参考资料来选择钻井方法。如果所选择的钻探方法不能了解到地质条件的时候,并且该钻探方法会受到某一些条件的限制,因此在选择钻探技术的时候,事先要做好调查工作,还要分析地质条件,从而可以选择出合适的、科学的钻探方法。只有选择了合适的钻探方法,那么可以减少在勘探中的失误,还可以促使岩土工程勘探的实际效率得以提高。 物探这种方法具有间接性,该方法的优点在于能钻井、探测光。再加上这种方法比较便捷,工程地质人员可以在最短的时间内掌握了当前的地质条件,所以在测绘工作中经常会用到物探这种方法。一般在钻探工作之前,物探起着辅助性的作用。 3、数字化勘察技术 在数字化的大环境下,传统的勘察方法逐步过渡到数字化勘察。数字化勘察法是时代发展的产物。数字化勘察技术在实际工程中得到了广泛的应用,具体表现如下:1、数字化建模方法。现阶段,数字表面模型法是建模过程中经常采用的一种方法,此种方法可以切实表现出地面的起伏情况。数字表面模型法的基本内容是准确将工程地质体外表面情况表示出来,换句话来说依据相关的规则来将同属性的点连接起来,从而构成了网状曲面片,进一步还可以将整个地质体的空间属性确定下来。离散的测点资料是表明模型法数据的主要来源。其中测点的几何特征数据、属性特征数据成为该数据的组成部分,然后借助数据来对地质体界面进行分析。地形建模方法往往以该地域的DEM 数据为参考资料,然后借助叠加遥感影像来显示三维地形。在投影变换正射影响时,往往会用到地质三维数字化这一重要技术。2、数字化岩土勘察工程数据库系统。岩土工程勘察中包括了一些原始数据,具体来说这些原始数据包括了地理信息方面的非空间数据、地理信息方面的空间数据。然而基础地理数据、岩土工程勘察数据是原始数据的主要来源。由于各个建筑场地的地质信息是不同的,因此最终得出的数据也是不同的。 三、岩土勘察工程技术发展的趋势 在岩土取样技术方面,岩土取样技术的标准化、工程地质钻探技术的标准化、混凝土灌注桩取心技术等值得进一步发展和完善;在原位测试技术新进展上,用原位测试确定土工参数、非破损探测技术的发展都有了长足发展;在地基处理新技术方面,老方法不断翻新,新方法层出不穷。目前常用的方法有CFG桩、砂石桩与低强度混凝土组合型复合地基、夯坑基础、超载预压加固软土、劈裂注浆等。这些技术的发展都是岩土工程勘察技术发展的主要内容。相信我国市场将逐步完善,国内国际两大市场将逐渐融合。例如我国众多知名大企业在

岩土工程勘察方案及报价

陕西永塬矿业股份有限公司100万吨活性石灰建设项目 岩土工程勘察方案及报价 信息产业部电子综合勘察研究院

2017年07月13日

、报价单 、企业简介 三、勘察技术方案附图:勘探点平面布置图

一、报价单 对陕西永塬矿业股份有限公司100万吨活性石灰建设项目岩土工程勘察工作,我方布置勘察工作量为:534延米。最终报价为人民币:60000.0元(大写:陆万元整)。 1、详细工作量清单如下: 钻孔38个,其中:15m/28个、12m/10个。钻探进尺:534延米。 2、工期:自进场之日起,30个日历日内提供正式的岩土工程勘察报告,25个日历日内可提供岩土工程勘察报告电子格式快报。 3、服务与承诺:保证勘察报告质量优良、在地基基础方案论证上提出经济可行、施工简易的方案;如业主需要,我院将免费为业主提供技术咨询服务;免费参加验槽、验收、技术论证等各种后期服务。 信息产业部电子综合勘察研究院 2017年07月13日

二、企业简介 信息产业部电子综合勘察研究院于1953 年成立,先后被国家计划委员会及建设部首批审查批准为甲级勘察单位(现为综合类甲级勘察单位),全国先进勘察单位,全国第一批质检达标单位。在50 多年的发展中,共承担各类勘察项目20000余项,其范围遍及全国30 个省、市,先后获得勘察金质奖一项,银质奖六项,省部级优秀勘察成果奖50 余项,工程优良品率达93%以上,无一例工程出现过任何质量事故。 我院在50 多年发展中,除了不断完善传统勘察专业的工艺手段外,从八 十年代初扩大了工程测试、岩土工程施工及治理、环境监测、岩土工程设计等专业的研究及施工,经过努力及工程实践,取得了岩土工程施工的国家壹级资质证、国家建设部颁发的地基动测检测证、国家环境总局颁发的环保甲级监测资质,是陕西省人工地基第二质量检测站(现更名为陕西中电建设工程质量检测有限公司),为我院在岩土工程发展方面起到了推动作用。 在技术发展方面,我院参与国家级的规范、规程等11 种标准的编制,并获得全国科学技术大会奖,尤其是勘察、岩土设计及施工方面,我院始终处于国内发展前列。我院是容科研、勘察、设计、施工、监测治理为一体的综合性勘察单位。现有工程技术人员397 人,其中:教授级高工16 人、高级工程师53人、工程师162 人。各种勘察仪器设备1842台套。尤其是岩土工程勘察设备是目前陕西地区台数最多、设备最新、配套最齐全的单位。

岩土工程勘察技术论文

岩土工程勘察技术探讨 摘要:本文从使用先进技术、人员培训和体制建设等方面为了提高岩土工程的勘察水平并保证工程的质量,则仅就岩土工程勘察的方法和内容进行分析并提出相应的建议和对策。 abstract: this paper analyzed method and content of geotechnical engineering investigation and put forward the corresponding suggestions and countermeasures to improve the level of geotechnical engineering investigation and ensure the quality of the construction from the use of advanced technology, personnel training and system construction, etc. 关键词:岩土工程;勘察技术;探讨;建设 key words: geotechnical engineering;exploration technology;discussion;construction 中图分类号:tu195 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2012)33-0078-02 0 引言 岩土工程勘察是根据建设工程的要求编制勘察文件的活动,查明 并评价建设场地的地质和环境特征、分析岩土工程条件。岩土工程勘察的主要内容是编制满足不同阶段所需的成果报告文件,并最终对场地工程地质条件根据原位测试和室内试验、工程地质调查和测绘、现场检验和检测、勘探及采取土试样等几种或全部手段进行定性或定量分析评价。国家分别对港口码头、水利水电工程、公路工

岩土工程勘察中钻探工艺的选取研究 王波

岩土工程勘察中钻探工艺的选取研究王波 发表时间:2018-02-26T17:11:09.397Z 来源:《建筑科技》2017年第23期作者:王波 [导读] 本文主要对岩土工程勘察中钻探工艺的选取进行了分析研究。 王波 河南省煤田地质局四队河南 450046 摘要:钻探技术能够在岩土工程勘探中发挥着至关重要的作用,只要根据实际情况对技术进行灵活运用,就一定能够在施工中取得良好的效果。本文主要对岩土工程勘察中钻探工艺的选取进行了分析研究。 关键词:岩土工程;钻探工艺;影响因素;工艺选取 引言 要根据工程涉及的地质环境,合理的选取岩土工程勘察中钻探工艺,在对工程建设土壤条件进行初步的了解之后,要选择适合工程建设的钻探工艺。科学合理的调整钻孔、钻进和钻压,以此提高钻探工艺使用的质量效果。在此基础上,最大程度上减小工程项目在施工过程中所面临的问题的影响。所以,岩土工程勘察人员要在数据分析和现场试验的基础上,选择合适的钻探工艺,确保勘察结果的精确性和可靠性,为工程建设提供重要的数据依据。 1岩土工程勘察中钻探的重要性 钻探技术是一项技术性、实用性较强的地质勘探技术,在矿产资源勘查、工程地质情况勘察、地下水开采等一系列的岩土勘察工作中都有着非常重要的意义。如果没有钻探技术,矿产开发、水利工程、基础设施建设等工程都无法顺利进行,人类的生产工作与日常生活也会受到很大的影响。具体而言,钻探技术能够通过开钻孔的方式对岩层深处的土层样本进行采集,并根据样本进行分析,对工程施工区域的地下土壤结构、性质进行判断,从而设计出合理的施工方案。因此,钻探技术是岩土工程勘探的核心,也是相关工程施工的基础与前提。随着我国岩土工程建设的不断深入,对于钻探技术的要求也越来越高,如何在保证勘探效果的基础上对钻探技术进行创新,是目前我国岩土工程勘探面临的问题。 2岩土工程勘察中钻探工艺的选取 2.1软弱粘性土层的作业方法选取 在软弱粘性土层的钻进施工的过程中,通常会采用螺旋钻具进行钻进施工。为了保证整个钻进施工的质量,要合理的控制螺旋钻具的叶片长度,保证叶片长度约为1m,同时要确保其直径小于钻孔的直径。在钻进施工过程中,要将进尺的深度控制在0.5~1m以内。但是因为螺旋钻自身存在的一定厚度,如果进尺的深度为1m,则最后获取的采样长度会超过1m,所以需要增加钻杆的长度,这时要结合具体采样的深度,对钻杆增加的长度进行明确,以此确保工程的施工质量。要严格的控制钻进的速度。通常情况下,要将钻进的速度控制在90~100r/min之间,这主要是由于软弱粘性土层钻进施工的过程中,其本身会存在一定的水分,严格的控制速度,能够确保钻进施工的顺利进行。此外。技术人员可以根据岩土工程的勘察等级,具体如表1所示,选取合适的钻探工艺。 2.2可塑偏硬、硬塑及坚硬粘性土层的作业方法选取 针对这种岩土层的特点,一般会使用回转钻进法完成钻进施工。在最初钻进施工时,一般采用较慢的钻进速度,以确保钻头钻进的精确性。当钻进钻到一定的深度时,可以加快钻进的速度,这样不但可以大幅度提高整个钻进施工的效率,同时可以有效的降低相应的钻进阻力。在回次提升钻具的过程中,要确保钻孔底部不会出现真空的现象,因此要结合实际的情况,合理的控制钻进的速度。如果在钻进施工过程中遇到卡钻的情况,不能使用转升的方法进行解决,而是要先折断岩芯,以减小相应的阻力,保证整个钻进施工的进度和施工质量。 2.3砂层的作业方法选取 对于粉细砂夹粘性土的钻进施工,要将钻进压力控制在较小的范围之内,同时在钻进施工中,要牢牢的掌握钻具,防止其发生上下活动的现象。此外,要将钻进的钻速控制在较小的范围之内,要尽可能的调小水泵的流量,为整个钻进施工顺利进行奠定基础。对于中粗砂和砾砂土层的钻进施工,一般会使用灌浆无泵反循环钻进方式。在钻进时,要控制钻进的速度,使其保持在较小的范围之内,在提升钻具时,要保持缓慢的提升速度,在钻具放下的过程中,要保持较快的放下速度,进而确保钻进效果。 2.4卵石层的作业方法选取 对于松散卵石层,要结合这类岩土层的特点,选择使用跟管钻进的钻进方法。在具体钻进的过程中,要将每一次跟管的长度控制在3~6m之间,要将钻具钻进的速度控制在30~60r/min以内。对于稍密-中密卵石层,如果这类岩土层的含水率较小,并且这类岩土层存在一定的粘土,可以使用回转跟管钻进的方法完成钻进施工,这时要将钻进的速度控制在20~40r/min以内,以此保证钻进施工的效率和质量。对于密实卵石层,要根据这类岩土层的特点,选用合金干钻方法完成钻进施工,在最初钻进时,要选用低值参数,当钻进的深度不断加深时,逐步的增加参数值。需要注意的一点是,使用合金干钻的钻进方法,在钻进的过程中要保持合适的上下窜动,以防止钻头发生烧死的情况。 3提高岩土工程钻探质量措施 3.1严格要求关于工作人员配置和专业素养 在进行工作时,一定要严格按照工程钻探的工作顺序,配备齐全工作岗位上的工作人员,不能因为一些客观因素而缺少某些岗位的工作人员,这对工作的顺利进行是不利的,也不能保证钻探工作的质量。所以在进行工程钻探工作的同时,为了保证工程钻探的质量,就需要对各个岗位的工作人员有严格的要求,在进行工程钻探工程时,每一个岗位的工作人员都对自己的岗位的工作情况有详细的了解,在出

浅析对岩土工程勘察技术的探讨

浅析对岩土工程勘察技术的探讨 【摘要】本文通过对土力学原理、土力学地基基础、工程地质手册及房屋建筑和构筑物岩土工程勘察所依据的主要规范进行了系统的研读,为监理的实施保障勘探工作的有效性和真实性。为工程质量的基础做好保障工作。对一些问题的认识和学习体会,同广大岩土工程勘察技术人员交流。 【关键词】岩土工程勘察技术 1 理论与经验的关系 岩土工程勘察所涉及的基本理论主要包括土力学的理论、工程地质理论、工程力学理论等,这些工程理论都是一种半科学半经验的理论,很多理论是建立在经验的基础上的,如很多公式都是经验公式。岩土工程问题的解决过程实际上是在理论的指导下,岩土工程技术人员利用自己的工程经验,结合工程实际情况,建立相应本构模型,运用合理适宜参数,加上良好的判断力,解决问题的过程。对岩土工程技术人员来说,扎实的基础理论同丰富的经验、良好的工程判断力是同等重要的。在学习和运用理论的过程中,一定要注意隐藏在公式和规律背后的背景知识和真正实际内涵及其假定边界条件。而积累经验的过程可分为分析与预测→现场观测→对分析、预测和现场观测结果进行比较、分析、评估和总结3 个过程,可见积累经验的过程也离不开理论的支持。 2 岩土勘测的有效方式 (1)设计沟通的必要性。当前,由于部分经营人员与技术人员对此都缺乏认识,影响到勘察项目的顺利实施。根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),具体的要求是:执行房屋建筑工程的详勘之前,应广泛收集附有坐标与地形的建筑总平面图,场区的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置的深度、地基允许变形等准确的资料。在勘察前期必须要设计沟通的主要意义与影响,由于设计者是勘察成果的直接实践对象。工程的前期时,勘察者必须要把握好设计意图,明确拟建物的工程特性。这就可以有利于放矢和经济合理,这样也能提供最直接、最有用的勘察成果。 (2)等级划分的重要性及经济性。由于相应的分级与标准,在开始进行岩土工程勘察工作。比如,勘察等级、地基复杂程度等级、拟建物的安全等级、重要性等级,等等。这些都是会直接决定了勘察工作量的布置,只有在充分的熟悉掌握各等级,才可以实现安全、经济、合理的局面。检验与监测所获取的资料,可以反求出其它工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术与经济方面可得到优化。在符合规范的前提下,可采用较为经济的勘察手段与工作量,实现岩土工程的勘察目标与任务。在一定的程度上来说,成本量就反映了技术水平的优劣。鉴于岩土工程勘察的现状,节约了成本在一定范围内是可行的。 (3)不断吸纳新知识。工作主要来源就是规范、规程,及对勘察工作主要

岩土工程勘察方法

岩土工程勘察基本技术方法 一、岩土工程地质分类 各行业岩土工程地质分类不尽相同。这里综合介绍国标《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)和省标《建筑地基基础设计规范》(GBJ15-31-2003)的岩土分类方法。其他行业的岩土分类大同小异。

4.石按软化系数分为易软化岩石和不软化岩石。 软化系数,fr、frd分别为饱和单轴抗压强度和干燥单轴抗压强度。Kd≤0.75为易软化岩石,Kd>0.75为不软化岩石。

注:1.波速比为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2.风化系数为风化岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比。(二)土层分类 1.按形成年代划分 (1)老沉积土:晚更新世(Q3)及以前沉积的土层; (2)一般沉积土:全新世(Q4)早、中期沉积的土层; (3)新沉积土:全新世(Q4)中、近期沉积的土层。 2.按成因类型划分

分为人工填土、冲积土、洪积土、海积土、海陆混合堆积土、坡积土、残积土、风积土、冰积土等。 3.按颗粒级配或塑性指数划分 (1)碎石土 指粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土,按表5进一步分类。

(4)粘性土 塑性指数Ip>10的土。其中Ip>17的为粘土,10<Ip≤17为粉质粘土。粘性土状态按表10划分。

4.特殊性土 常见的有五类: (1)填土 ①素填土:由碎石土、砂土、粉土、粘性土的一种或几中组成,不含杂物或含杂物很少。 ②杂填土:含有大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾,其物质组成和密实度常不均匀。 ③冲填土:由水力冲填泥砂形成。 ④压实填土:经压实和夯实的填土 (2)软土 空隙比e≥1、且天然含水量W>液限WL的土,包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。 (3)红粘土

如何在岩土勘察中选择钻探工艺

如何在岩土勘察中选择钻探工艺 发表时间:2016-12-06T14:56:26.217Z 来源:《基层建设》2016年21期作者:徐华 [导读] 摘要:岩土勘察中的钻探施工是取得场地工程地质资料的主要途径,如何获得完整的岩芯材料,是提供准确的岩土特性、地层构造等勘察资料的关键,选择合理的钻探工艺有助于顺利达成该目的,因此本文对相关内容进行了分析。 武汉市测绘研究院 摘要:岩土勘察中的钻探施工是取得场地工程地质资料的主要途径,如何获得完整的岩芯材料,是提供准确的岩土特性、地层构造等勘察资料的关键,选择合理的钻探工艺有助于顺利达成该目的,因此本文对相关内容进行了分析。 关键词:岩土勘察;钻探工艺;选择 钻探是岩土勘察中历史悠久、应用广泛的一种技术,是取得地下实物信息、场地工程地质资料、验证地下信息推断与解释的主要途径。其受环境、地形和地质条件影响小,深可达万米,水域、冰上都能作业,具有很强的适用性。岩芯取样可以直接观察地下实物的形貌和地层构造特征,反映较为精确的工程地质信息,为物探、坑探等勘察手段所不及[1]。但钻探施工不仅仅为了取得准确的勘察资料,还要考虑施工效率,这样才能获得较好的经济效益。钻探工艺的选择反映了这方面的需求,因此本文进行了分析。 1 钻探工艺类型与特点 1.1 钻探工艺类型 按钻进是否取芯,分为取芯钻进和不取芯钻进。按岩土破碎形式分类,钻探分为三大类:(1)冲击钻进,利用钻具冲击动能破岩,例如钢丝绳冲击钻进、钻杆冲击钻进;(2)回转钻进,利用钻具回转运动破岩,例如手动回转钻进、机械回转钻进、深井回转钻进;(3)其他钻进,如螺旋钻进、振动钻进、冲击回转钻进。按破岩磨料种类,分为硬质合金钻进、金刚石钻进和钻粒钻进。按钻进所使用的冲洗液,分为清水钻进、空气钻进、泡沫钻进、雾化钻进、泥浆钻进、乳化液钻进、饱和盐溶液钻进、充气泥浆钻进等。若按冲洗液循环方式,分为正循环钻进和反循环钻进。 1.2 常用钻探工艺特点 1.2.1 绳索取芯钻探工艺 绳索取芯即不提钻取芯钻探技术。当岩芯装满岩心管或岩芯堵塞时,不需要提升钻杆,而是通过绳索打捞器取出岩心管。由于减少了升降钻具的辅助时间,提高了钻进时间利用率,钻进效率高。而绳索打捞减少了岩芯磨损,采芯率高,工程质量好。因为钻头磨损小,所以钻头寿命长。由于减少了提钻次数,工人劳动条件改善,劳动强度低。钻杆可以发挥导向护壁作用,孔内事故率低。钻探所产生的经济效益和地质效果都比较好,因而获誉“四高、三低、两好”[2]。 1.2.2 液动潜孔锤钻探工艺 液动潜孔锤是回转冲击钻探的一种,利用冲洗液脉动冲击,提高钻进效率。我们知道钻探坚硬、致密的岩层,钻头容易“打滑”和被“抛光”,这样钻进效率就会大幅下降。这种情况下,可在钻头上增加高频冲击负荷,利用坚硬岩层脆性大、抗剪强度低的特点,破岩效率就很容易提起来。这种工艺对泥浆质量要求较高,最好配置专用净化设备或增加沉淀级数。 1.2.3 反循环钻探工艺 按循环方式,反循环分为冲洗液全孔反循环和孔底局部反循环。若按循环介质,反循环分为空气反循环和水力反循环。空气反循环带出地表的样品为岩屑,无法反映地层结构和构造,所以岩土勘察更多地采用水力反循环工艺,利用清水或泥浆将岩芯从孔底提到地表,而且取芯质量好、地层判别及时、劳动强度低。当然,空气反循环用于地下水的勘察效果非常好,因为空气对水没有任何影响,可以准确探测含水层位置和估算水量。 1.2.4 不同磨料钻探工艺 岩土勘察工程中,最常使用的磨料类型是硬质合金和金刚石。硬质合金钻进是利用镶嵌在钻头上的硬质合金进行破岩的方法。镶嵌硬质合金操作简便,钻头参数设置灵活,而且成本比较低,工作平稳,震动小,但难以钻进较硬、耐磨的岩层,适于Ⅱ~Ⅵ级之间的岩石。金刚石是硬度最高的物质,耐磨性好,可以钻进高硬岩石,尤其是Ⅵ级以上的岩层;而且岩芯完整、光滑,钻孔质量好;设备轻巧,劳动强度低;孔内事故率低,应用广泛。 1.2.5 螺旋钻进工艺 螺旋钻进是利用螺旋钻杆破岩,并将岩屑输送到孔口,属于干式回转钻进方法。具有不使用冲洗液、取样及时、钻进效率高、成本低等特点。全部钻杆都有螺旋的称为长螺旋钻进,钻杆底部有1~4个螺旋的称为短螺旋钻进。主要用于松软岩层的勘察。 2 钻探工艺的选择与应用 2.1 钻探工艺选择一般原则 首先,根据岩土勘察任务要求,如钻孔目的、孔深、孔径、地层地质条件等,选择合适的钻进方法以及设备、工器具等。然后再考虑钻孔结构、钻具级配、钻进参数等内容。例如有直观鉴别要求,可采取螺旋钻进、回转岩芯钻进、锤击钻进和振动钻进。再加上不扰动试样要求,振动钻进就不太合适了,应选择前三种方法。钻进地层为黏性土,上述三种方法都适用;钻进地层为粉土和砂土,螺旋钻进不太适合,回转岩芯钻进、锤击钻进适用;钻进地层为岩石,只有回转岩芯钻进能够适用[3]。钻孔结构、钻具级配取决于钻孔深度。对于较浅的孔,尽量选用简单的钻孔结构和少的钻具级配;较深的孔,一种孔径钻到底,会因钻具扭矩大、冲洗液返回困难等原因,不利于事故处理,应在常规孔径基础上增大一到两径,同样钻具级配也应取大一到两径。钻进参数主要是转速、转压和冲洗液量,由于影响钻进参数的因素多,而且各因素之间相互制约,所以应根据实际情况综合分析后选择。 2.2 基于地层特点的钻探工艺选择 2.2.1 软弱土层 在软塑甚至流动状态的黏土层中钻进,由于土层抗剪强度低,首选低角度长螺旋钻进方法。如果水位以下钻进,应采用套管螺旋钻,或者冲击回转钻,后者尤其适合深孔钻进。采用冲击回转钻进方法时,应采用优质泥浆,并尽量采用小流量,以免水流冲蚀土层后混入泥浆,取芯时应采用干钻钻进方法。 2.2.2 偏硬黏性土层 在偏硬黏性土层中钻进,虽然也可采用螺旋钻,但因土层强度较高,螺旋钻进的效率远低于偏软黏性土层,最好采用冲击回转钻进,套管跟进。钻头应采用小肋骨形式,并且肋骨部分外径比岩芯管大10~14mm,可保证原状土层的采样质量。 2.2.3 松散砂层 在含水的松散砂层中钻进容易发生流砂涌升现象。为避免这种现象,可采用小冲程管钻冲击,其冲程控制在0.1~0.2m,并且每回次钻进不超过0.5m。钻进时采用人工注水方式,保证孔内水位不低于地下水位,必要时还可利用泥浆增加管内压力。当然,也可采用低角度螺旋钻,适于含有一定粘粒的粉细砂。 2.2.4 碎石地层 粒径在20cm以下的碎石地层或卵石地层,可采用冲击钻头破成小石块,再采用阀管钻提取。冲击钻宜采用一字或十字钻头,每冲一次钻具转过15°~30°角,这样可以让石块破碎更为均匀,而且孔壁也更圆。如果石块较大可进行孔内爆破。如果石块松散且漏水,可投入黏土球再冲击钻进,岩芯可采用勺钻或管钻提取。 2.2.5 岩溶地层 在岩溶地层钻进时,容易发生漏水、掉钻或钻孔歪斜等问题。在钻进前要做好预案,发现岩层变软、进尺加快、突然漏水现象时要意识到遇到岩溶,应降低转速,并采取下放导向管或接长岩芯管等办法。钻穿岩溶顶板后继续在岩溶底板慢速钻进。出现漏水问题可采用黏土或水泥封闭。 3 结语 钻探工艺的选择受到地质环境、设备条件、操作水平等多种因素的影响,而且每一种钻探工艺都存在优势和劣势,这就要求岩土勘察人员充分调研勘察地区岩土层特性,借鉴以往施工经验,通过各种工艺的对比,扬长避短,选择技术经济效果最佳的方案,实现勘察质量、效率、效益的统一。

岩土工程勘察中的主要技术问题及解决方法

岩土工程勘察中的主要技术问题及解决方法 岩土工程勘察中的主要技术问题及解决方法 我国工程地质勘察专业经过近二十年的努力,已实现了向岩土工程勘察方向发展,但是许多与工程密切相关的课题仍得不到解决。 下面是一些岩土工程勘察中的主要技术问题及解决方法,欢迎参考! 随着我国国民经济不断高速发展,众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建,基础和基坑开挖深度越来越深,各种公共建 筑物的建筑风格迴异,其平面和立面变化大,给结构和勘察专业带 来诸多的新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难 满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。 这些问题主要以下几个方面; (1)界面划分问题:主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分, 地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。 (2)地质形态问题:主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、 埋藏位置和埋藏深度的确定。 (3)岩土参数问题:主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设 计参数(承载力、变形指标等)难于确定。 (4)综合能力问题:主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察 各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力,缺乏如 何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力,缺乏建筑、 结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料 不能满足设计的需要。 (5)技术素质问题:主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题,勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流,对各自技术服务的对象和技

术发展状况不了解,导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不 知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的.技术问题。 要解决上述岩土工程勘察工作中存在的主要技术问题,可以考虑从以下几个方面着手: (1)随着电子、电子计算机技术的飞速发展,近十几年来,工程 物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的 工程物探方法并相应发展了一大批集适时采集处理,软、硬件功能 于一体的工程物探探测设备,它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得 连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质 界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点;并且可以利用综合工程物 探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题,如 地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地 下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建 设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。相对传统的钻探方法, 工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。但是,各种工程物探方法的有效性 决定于它对探测对象的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题 的可靠的性越大,因此,为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术 难题,必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法,起到互 相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统 勘探手段相结合,无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有 效手段之一。 (2)加强室内、外测试新技术(如多功能静力触探头、标准贯入试验、波速测试、静载荷试验等)和施工检测、监测技术的使用,通过 其所获得的数据和资料,经过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数 作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到 解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗 颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。此外,还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性;验证堤坝、边 坡的变形和稳定性;解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及

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