岩溶地区岩土工程勘察钻探质量控制.pdf

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1、广东建材2011年第2期施工技术岩溶地区岩土工程勘察钻探质量控制赵广辉(广东有色工程勘察设计院)摘要：岩溶地区因其地质条件复杂，钻探效率低、事故多、质量难保证和成本高是石灰岩地区工程勘察钻探施工过程中常见的通病。尤其是大型建筑物的钻探，如果对沿途工程条件认识不足，在钻探施I：前没有指定合理、有效的钻探技术方案，而在施工中多次更改钻探技术，就会造成严重的质量安全隐患和经济损失。因此，通过相关措施控制钻探质量是必要的。关键词：岩溶；钻探；石灰岩1工程概况广清城际轨道交通大燕河特大桥位于广东省清远市区境内，桥址区范围属剥蚀丘陵区，地形平坦开阔，地势起伏较小，桥址两侧丰要为农田、荒地等。大燕河特大桥长

2、1．9km，由于本桥岩溶发育，按照逐桩方式布置钻孔。本次勘察在拟建大燕河特大桥址内共布设详勘钻孔452个，实际完成钻孔312个。该地区地层主要为泥盆系上统天子岭组石灰岩，该区工程地质勘察详勘阶段除查明地层结构、岩土物理力学性质外，着重在于查明对建筑物影响的岩溶分布、形态、大小、规模和上覆地层中伴生的十洞、地面塌陷以及岩溶地下水情况，以评价场地和地基的稳定性和适宜性。2钻探现状调查大燕河特大桥桥址区已进行了初步勘查，在钻探过程中主要存在以下主要问题：(1)卡埋钻具与钻具折断。当遇到较大裂隙、溶洞时常被其中的原有充填物(溶洞泥、碎石等)卡埋钻具，当阻力较大或溶洞较大时，常发生折断钻具事故。(2)钻

3、孔漏失与涌水。岩溶地区尤其是裸露和半裸露岩溶地区，通常钻孔漏水。在低洼地区多涌水。使钻孔无法用泥浆护孔。特大涌水止水难度大。(3)钻孔偏斜。当岩层倾角大，裂隙、层理发育并且软硬交错时(如有硅化带或燧石层)，用常规钻进工艺方法筑广泛应用，有应用于建筑物整饰回复岭南建筑风格的，此类建筑用的矿物质涂料主要以灰色为主色调；有应用于一段段的主干道的两侧建筑物，整饰以多样的色调搭配，形成城市街景中的一个优美路段；有应用于原来是欧式风格建筑的整饰翻新。往往钻孔易发生偏斜、影响钻孔质量。(4)岩矿芯采取率低。当岩层多溶洞、裂隙或钻遇构造破碎带和接触变质带，加上碳酸盐岩性脆，白云岩与大理岩有时呈松软粗粒结构时，

4、用常规取芯钻进工艺都会影响岩芯完整度和采取率，同时，严重影响地质技术人员划分地层的准确性。(5)钻探场地地基失稳。如设备安装在很不稳定的岩溶地区(有第四系沉积、下伏地形极复杂，溶蚀面和裂隙与溶洞、破碎、漏失等)，施工时机械振动，冲洗液将盖层(未下好表层套管)冲蚀，形成地基失稳或下陷乃至设备沉入井坑。(6)钻进效率低。当遭遇断层破碎带，特别是破碎的硅质灰岩，采用硬质合金钻进效率低，钻头寿命短，采用金刚石钻头钻进容易漏砂，时效低、甚至不进尺。3原因分析经查阅相关规范、手册及文献，结合以往岩土工程勘察方面的经验，总结出溶岩地区影响钻机施工的因素有以下几个方面。3．1钻探施工方案的编制针对大燕河地区石

5、灰岩地层岩溶蚀变大、串珠状溶洞发育等特点，编制适合本区的施工的钻探施工方案，确定合适的钻探工艺，预测钻探过程中可能出现的问题并作相应的技术准备，最大程度地提高生产效率，减少矿物质涂料为广州成功举办第16届亚运会出了一份力，同时也为广州市的人居环境的改善做出了贡献，更为矿物质涂料应用于建筑外墙的装饰做了一次很好的广告。●一75—施工技术广东建材2011年第2期损失，在保证工程质量的同时，做到安全生产、文明施工。3．2钻机场地处理在石灰岩地区进行施]二时，由于钻机安装不平、岩面倾斜、水上施_亡等，易发牛钻孔偏斜等现象，在开孔时就要对施工场地进行处理，做到场地平整，把钻孔发生偏斜的概率降到最低。3。

6、3钻机设备设备配置工作是钻探施工的关键，能否达到优质高效，与设备的选用有着直接的关系，钻机系统配置的设备、管路在技术参数和性能上应满足石灰岩地区工程钻探的基本要求，同时应根据覆盖层和下伏基岩配备不同的合金钻头和金刚石钻头，并配备不同直径的套管，还应准备一些必要的打捞工具和泥粉，检查每台钻机的材料是否齐全，不齐全的不允许开工。3．4钻机操作人员的水平对各施工机长及下属人员进行岗前质量、技能及安全培训，提高钻机操作人员的技术水平、经验及操作的规范性，在钻探施工工程中安排管理工作人员进行监督工作，确保钻探施工合理、安全、突发事件安全有效处理。结合初勘和我院以往完成的大量石灰岩地区岩士工程勘察项目，对

7、在石灰岩地区钻探存在的主要问题出现频率进行统计，见表1。表1石灰岩地区钻探存在主要问题及原因统计出现频率累汁频率序号存在

8、'口J题原因次数(％)卡埋钻具或钻机人员操作水平，岩1石软硬不均，溶洞充填3412．59钻具折断物松散且硬溶洞发育不规则，成串2钻孔漏浆珠状，泥浆配比不合理，8029．6342。22泥浆护壁效果／fi佳，或下套管不及时地基不平，施工难度较165．9348．153钻孔偏斜人，水上