巖土工程勘察中鉆探技術(shù)要點(diǎn)分析

馬東勝

（甘肅煤田地質(zhì)局一四六隊(duì)，甘肅 平?jīng)?744000）

近年來，伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，巖土工程項(xiàng)目越來越多，獲得了巨大發(fā)展，為了保證巖土工程質(zhì)量，必須要充分重視巖土工程勘察工作，而鉆探技術(shù)作為巖土工程勘察的重要技術(shù)手段，其技術(shù)水平的高低對(duì)能否準(zhǔn)確全面地獲取地質(zhì)基礎(chǔ)信息有著至關(guān)重要的影響，同時(shí)決定著巖土工程勘察報(bào)告的分析和結(jié)論與工程整體建設(shè)質(zhì)量。因此，必須要充分重視巖土工程勘察工作，不斷提高鉆探技術(shù)水平，為工程建設(shè)施工提供有效指導(dǎo)，確保工程整體質(zhì)量?；诖耍挛闹饕獙?duì)巖土工程勘察工作當(dāng)中鉆探技術(shù)要點(diǎn)予以分析探討，以供參考。

1 巖土工程勘察工作簡(jiǎn)介

巖土工程工作的開展，運(yùn)用相應(yīng)的勘查技術(shù)，目的是科學(xué)合理的運(yùn)用工程地質(zhì)有關(guān)學(xué)科理論和技術(shù)成果，并借助先進(jìn)的勘查技術(shù)設(shè)備和手段，了解和掌握巖土工程項(xiàng)目區(qū)域有關(guān)地質(zhì)參數(shù)以及巖土結(jié)構(gòu)特性，詳細(xì)預(yù)測(cè)和分析區(qū)域當(dāng)中巖土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的發(fā)展變化趨勢(shì)，科學(xué)合理的指導(dǎo)巖土工程勘察有關(guān)方案的制定，確保更加科學(xué)合理的應(yīng)用施工技術(shù)，而且在預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)各種地質(zhì)災(zāi)害方面，也能提供相應(yīng)的支持。在勘察工作當(dāng)中，會(huì)應(yīng)用到很很多知識(shí)和技術(shù)，包括地質(zhì)，物理化學(xué)等各個(gè)方面。同時(shí)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，巖土工程勘察技術(shù)越來越多，其完善性也在不斷提高。在當(dāng)前巖土工程勘察工作實(shí)際主要涉及取樣劃分層位，進(jìn)行鑒定描述以及測(cè)試，同時(shí)還包括愛鉆探以及室內(nèi)試驗(yàn)等各方面內(nèi)容，就巖土工程勘察工作而言，其存在的技術(shù)方法非常多，具體工作實(shí)際，必須要充分考慮工程現(xiàn)狀科學(xué)合理的進(jìn)行選取，在野外進(jìn)行巖土工程勘察工作當(dāng)中，來科學(xué)合理的整理相關(guān)資料與數(shù)據(jù)，確保設(shè)計(jì)方案更加科學(xué)有效，進(jìn)而大幅提高巖土工程勘察效率和質(zhì)量，保證巖土工程勘察工作持續(xù)穩(wěn)步發(fā)展，以免由于不合理的施工，引發(fā)工程隱患，并科學(xué)合理的預(yù)防和控制各種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，避免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此對(duì)于巖土工程勘察工作給予充分重視，采取切實(shí)有效的措施提高巖土工程勘察水平，意義重大。

2 巖土工程勘察中鉆探的重要性

在巖土工程勘察工作當(dāng)中，鉆探施工是非常重要的組成內(nèi)容，鉆探施工具有很強(qiáng)的實(shí)用性與技術(shù)性，能夠更加準(zhǔn)確地開展地質(zhì)勘查工作，獲取更加全面詳實(shí)的勘察數(shù)據(jù)。不論是在開采地下水還是進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，以及勘查礦產(chǎn)資源過程當(dāng)中，鉆探技術(shù)都發(fā)揮著非常重要的作用，對(duì)于推動(dòng)巖土工程勘察工作的順利健康發(fā)展意義重大。鉆探施工過程當(dāng)中，利用鉆探技術(shù)進(jìn)行開鉆孔，能夠有效采集巖層深部的巖土土樣，結(jié)合土樣進(jìn)行認(rèn)真的分析和研究，進(jìn)而科學(xué)合理的判斷地下巖土的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)，確保地質(zhì)結(jié)構(gòu)更加的合理，充分了解其特性。所以在巖土工程勘察工作當(dāng)中，鉆探技術(shù)占據(jù)著核心地位，能夠?yàn)楦黜?xiàng)工程的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)的前提與基礎(chǔ)。近年來，伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展以及巖土工程建設(shè)工作的快速推進(jìn)，在鉆探技術(shù)方面的要求日漸提高，怎樣在確?？辈煨屎唾|(zhì)量的同時(shí)，來有效創(chuàng)新鉆探技術(shù)，是當(dāng)前巖土工程勘察工作當(dāng)中面臨的最為重要的問題。

3 鉆探目的及任務(wù)

在巖土工程勘察工作當(dāng)中，鉆探技術(shù)占據(jù)的地位非常重要，是巖土工程勘察不可或缺的重要技術(shù)手段。通過加強(qiáng)鉆探施工能夠?qū)?chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)明確確定，合理的劃分土壤類別，并對(duì)地層分層厚度進(jìn)行了解，掌握其均勻性，并了解與掌握?qǐng)?jiān)硬地層與軟弱地層在下伏實(shí)際分布情況，還能充分掌握埋藏地下水的深度，另外還可在鉆孔當(dāng)中實(shí)施原裝以及擾動(dòng)試樣及原位測(cè)試，獲得更加全面詳實(shí)的地質(zhì)基礎(chǔ)資料，更好地指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)與建設(shè)。

4 巖土工程鉆探執(zhí)行的規(guī)范

在巖土工程鉆探施工過程當(dāng)中，相應(yīng)的技術(shù)要求以及配備設(shè)備和應(yīng)用的技術(shù)工藝，都必須要對(duì)以下規(guī)范和規(guī)程認(rèn)真執(zhí)行：《巖土工程勘察規(guī)范》2009年版（GB50021-2001）；《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》（JGJ72—2017）；《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）；《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ 79-2012）；《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ 94-2008）。

5 巖土工程鉆探設(shè)備及測(cè)試設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

（1）巖土工程勘察當(dāng)中鉆探施工過程當(dāng)中，必須要充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)具體地形地貌以及環(huán)境條件，并結(jié)合地層特點(diǎn)和相關(guān)的技術(shù)要求對(duì)鉆探技術(shù)進(jìn)行選擇，應(yīng)用100型和汽車鉆進(jìn)行鉆探。

（2）標(biāo)貫試驗(yàn)設(shè)備：確保標(biāo)準(zhǔn)貫入器靴有著較好的刃口，沒有出現(xiàn)損壞以及變形，運(yùn)用φ42鉆桿作為探桿，小于0.1%的鉆桿彎曲度，選擇為63.5kg質(zhì)量的穿心鋼錘，外徑應(yīng)當(dāng)在200mm以上，錘控制在0.5kg以下的質(zhì)量誤差，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)具備自動(dòng)落錘裝置，（76±2）cm的鋼錘落距與100mm～140mm錘墊外徑，聯(lián)合應(yīng)用導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿與錘墊二者質(zhì)量之和在30kg以下。

（3）重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)：錘應(yīng)當(dāng)達(dá)到63.5kg重量，保持76cm的落距與74mm的探頭直徑和60°的銳角，擊入過程當(dāng)中持續(xù)進(jìn)行，錘擊過程當(dāng)中采用自由落錘法來完成，當(dāng)超過50重型擊數(shù)時(shí)停止進(jìn)行試驗(yàn)，與鉆探相互結(jié)合，分段進(jìn)行擊入，來評(píng)價(jià)場(chǎng)地當(dāng)中第三層地圓礫具有的強(qiáng)度、狀態(tài)和變形參數(shù)。

（4）黃土取土：探井一般開挖在轉(zhuǎn)孔旁邊，土樣采取過程當(dāng)中通過機(jī)械洛陽鏟以及人工探井來完成，由于開挖工藝等因素影響，通過人工手段進(jìn)行開挖，通?？梢赃_(dá)到10m～15m的范圍，而通過機(jī)械洛陽鏟進(jìn)行開挖，由于自身重量相對(duì)較輕，而且還具有非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，拆裝以及運(yùn)輸都非常方便，在各種場(chǎng)地施工過程當(dāng)中，應(yīng)用廣泛，還能使施工安全性得到最大程度的保障，有效縮短施工工期，控制工程造價(jià)。特別是一些具有復(fù)雜地質(zhì)條件的區(qū)域挖孔施工意義重大。

（5）波速測(cè)試，通常而講波束測(cè)試可以對(duì)壓縮波p波進(jìn)行原位測(cè)定，同時(shí)還能有效測(cè)定剪切s波以及瑞雷面波R波進(jìn)行測(cè)定，了解和掌握。如對(duì)場(chǎng)地的土類型進(jìn)行確定，對(duì)于建筑場(chǎng)地類別進(jìn)行確定，明確地層厚度，軟硬程度，固結(jié)特性，并將斷層破碎帶提供出來，對(duì)沿途體的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，還可對(duì)工程動(dòng)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，如進(jìn)行動(dòng)力彈性模量以及動(dòng)剪切模量計(jì)算等。在巖土工程當(dāng)中，波速測(cè)試是非常重要的技術(shù)指標(biāo)，可以將巖土動(dòng)力學(xué)特性充分的體現(xiàn)出來，因此被普遍應(yīng)用于巖土工程勘察實(shí)際。

（6）應(yīng)當(dāng)對(duì)。測(cè)試水文地質(zhì)設(shè)備進(jìn)行配置，配置定設(shè)備以及量測(cè)初見水位設(shè)備。

6 提高巖土勘察質(zhì)量的鉆探及測(cè)試技術(shù)措施

（1）各個(gè)鉆機(jī)在具體施工過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合相關(guān)要求對(duì)機(jī)組工長(zhǎng)科學(xué)配置，同時(shí)配置鉆探人員以及記錄員，強(qiáng)化施工工作開展之前的技術(shù)培訓(xùn)工作，并將培訓(xùn)記錄充分做好，培訓(xùn)合格之后才可參與施工。

（2）進(jìn)入工地之前的各個(gè)鉆機(jī)，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真檢查其能力，設(shè)備和機(jī)組人員，對(duì)自檢記錄進(jìn)行填寫，并對(duì)取土設(shè)備以及鉆具進(jìn)行檢查，同時(shí)檢查安全設(shè)施原位測(cè)試設(shè)備是否與技術(shù)要求相符合。

（3）地質(zhì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆孔進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。地質(zhì)人員未經(jīng)許可的，機(jī)組人員不應(yīng)當(dāng)對(duì)鉆孔進(jìn)行挪動(dòng)。如果由于故障或別的原因，無法在原位孔開展施工鉆探的，需要進(jìn)行孔位移動(dòng)時(shí)，必須要對(duì)地質(zhì)人員的意見進(jìn)行征求，待地質(zhì)人員將鉆孔的具體位置以及其孔口高程提供出之后在進(jìn)行施工。

（4）鉆孔直徑必須要與測(cè)試試驗(yàn)要求相滿足，采取土石樣品，通常情況下，規(guī)定鉆孔應(yīng)當(dāng)在130mm鉆孔開孔孔徑，并達(dá)到91mm的終孔孔徑，巖石試樣采取的鉆孔應(yīng)當(dāng)為Φ≥91mm直徑大小，黏性土試樣采取過程當(dāng)中達(dá)到Φ≥110mm直徑大小，對(duì)于濕陷性黃土試樣采集過程應(yīng)當(dāng)選擇Φ≥130mm直徑的鉆孔，同時(shí)開展原位測(cè)試鉆孔應(yīng)當(dāng)大于測(cè)試探頭直徑一級(jí)以上。

（5）專探施工過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)的進(jìn)行鉆具量測(cè)與地質(zhì)鉆探分層，量測(cè)應(yīng)當(dāng)小于±5cm的偏差。

（6）鉆機(jī)機(jī)床必須要保證平整性，垂直穩(wěn)固的安裝機(jī)架，確保鉆孔達(dá)到垂直度要求。鉆孔深度上允許±2‰的最大偏差。鉆孔垂直度，每進(jìn)行100m鉆探，鉆孔頂角應(yīng)當(dāng)在2°以下，水文地質(zhì)鉆孔100m深度應(yīng)當(dāng)控制在1.5°的鉆孔頂角，同時(shí)伴隨鉆孔深度合理計(jì)算，運(yùn)用水平尺測(cè)量鉆進(jìn)過程。

（7）在進(jìn)行鉆探施工過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)相關(guān)規(guī)范要求認(rèn)真執(zhí)行，必須要認(rèn)真做好以下幾點(diǎn)：

鉆探施工過程當(dāng)中將回次進(jìn)尺合理控制好，通常在1m～2m以下，鉆進(jìn)過程當(dāng)中利用螺旋鉆頭，應(yīng)當(dāng)對(duì)回次進(jìn)尺合理的進(jìn)行控制，一般在0.5m～1.0m以下。針對(duì)一些風(fēng)化破碎以及軟質(zhì)巖石，鉆進(jìn)過程當(dāng)中通過雙層巖芯管來完成鉆進(jìn)，對(duì)巖石質(zhì)量RQD指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用雙管單動(dòng)取芯管以及雙管雙動(dòng)取芯管（75毫米的外徑）取芯。

全部鉆孔都應(yīng)當(dāng)位于地下水之上，鉆進(jìn)過程當(dāng)中利用干鉆來完成，不可運(yùn)用沖洗液，也不應(yīng)當(dāng)將水注入孔內(nèi)，應(yīng)當(dāng)對(duì)地下水位準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量。

一些地層具有坍塌情況的應(yīng)當(dāng)對(duì)護(hù)臂技術(shù)合理運(yùn)用，在土層較為松散、淺部填土護(hù)壁過程當(dāng)中可以通過套管進(jìn)行護(hù)壁，軟粘土土層以及飽和土層，粉土層應(yīng)當(dāng)選擇泥漿進(jìn)行護(hù)壁。

運(yùn)用螺旋鉆頭針對(duì)濕陷性黃土開展轉(zhuǎn)進(jìn)工作，算進(jìn)過程當(dāng)中可以運(yùn)用薄壁鉆頭來進(jìn)行鉆進(jìn)，同時(shí)也可選擇合金的硬質(zhì)鉆頭來完成鉆進(jìn)，保持于16%～24%含水量時(shí)，鉆進(jìn)過程當(dāng)中可以運(yùn)用沖擊鉆完成鉆進(jìn)，具體操作過程當(dāng)中讓分段實(shí)施，逐次的進(jìn)行縮減，并將清孔工作充分做好。

7 結(jié)論

巖土工程勘察工作當(dāng)中利用鉆探施工技術(shù)，必須在相關(guān)要求科學(xué)規(guī)范地開展施工，根據(jù)地層特點(diǎn)選擇相應(yīng)的施工技術(shù)方法，才能大幅提高勘察效率和質(zhì)量，獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。