浅谈水上工程勘察钻探方法和技术措施

第一篇：浅谈水上工程勘察钻探方法和技术措施

浅谈水上工程勘察钻探方法和技术措施

摘要：众所周知，水上钻探较陆地钻探来说，难度较大，本文结合水上工程钻探的实例，对海上钻探施工作业的程序进行了探讨，并分析了水上工程钻探的安全措施，希望能够对以后的水上钻探工程建设发挥作用。

关键字：水上工程，勘察，钻探，安全措施

随着我国各项基础建设的开展，不少工程不再局限于陆地，而发展到现在到的江河，湖泊，甚至海域中进行施工，对陆地钻探来说，水上钻探难度较大，工作任务更加艰巨，而且水上钻探受自然条件各方面的影响较多，如流速，水位，季节，风浪，气象，潮水等，施工时的危险性也较大，所以，科学充分地安排好水上工程的施工作业程序，做好必要的安全措施相当重要。

受工程钻探经费、工期、设备等条件的限制，给水上工程的钻探增加了难度，本文结合深圳地铁红树湾站至后海站区间水域的地质勘探的实例，对水上交通船的固定，钻探船的施工，钻探方法的选取等做了介绍，并对安全措施提出了几点建议。

工程概况

该工程位于深圳地铁红树湾站至后海站区间水域，也就是深圳市南山区大沙河出海海口处，工程量为31个钻孔，全部为水上钻孔，施工范围水深为2.00-5.00米。

施工作业程序 2.1、钻探船的固定

首先用交通船进行定位抛标，钻探船进入现场就位抛锚，再进行钻探施工。2.2、孔位的测定

水上钻探，不能一次放所有的孔位，所以我们采用定一个一个钻探的方法，使用全站仪进行指引施工，用一艘机动船将作业船牵引到大概水域位置，把作业船上的四个锚抛下水，待作业船到标准点的距离达到设计要求时，进行套管固定，并把套管砸到淤泥基岩面，以达到稳固船的作用。为了预防大风或者水面船只通行时造成分风浪冲击波影响造成移动，要把作业船用钢丝固定在岸上，一旦船到位，马上紧固锚绳，下入套管，再进行下一个作业。

2.3、套管

水上钻探工程能否选好套管至关重要，套管起着护孔，防止堵漏，稳定孔壁的作用，还能稳固钻探船，水中套管比在陆地套管的难度要大得多，受力情况复杂，其垂直度难以保证，因此，选好套管，下好套管，保护好套管十分重要，所以我们要把套管全部车上新丝扣，套管要砸入到基岩面，套管上部强化风基岩会破碎，所以要准备各种长度的短的套管并逐渐加长，保证套管的上口一定要超出

水面，如果在钻进的过程中，套管往下，低于水面时，要马上接上套管，不能将钻具拔起，避免取出钻具后，套管倒入水中，难以打捞。

2.4、钻进组合和钻进技术

钻进组合和钻进技术主要是围绕着套管考虑的，在钻进的时候经常会对套管造成损坏，造成套管松动，流动水又容易使套管摆动，加大了套管和钻具的相对运动，套管很容易被折断，所以钻进和钻进组合非常重要。

3、安全措施

3.1、水上勘察的一般要求

船舶在进场开工前要上函报告当地的海事局，办理好一切的下水作业手续后才可以下水工作，如：航行通告，下水作业证等，并严格按照海事局发布的最新公告，和规定的信号，浮标等严格执行操作。同时水上工作时要配备收音机，电视机以备及时查看和记录天气预报，有风浪时，要根据风浪大小等实际情况，决定是否暂停作业，同时移动通信设备要24小时开通，使用甚高频8频道。接送人员要和岸上办公室保持联系，保持汇报。

水上工作的人员必须要有足够的经验，熟悉当地水域情况，船上要配备足够的救生衣救生圈，船上的工作人员必须全部穿救生衣，搬运钻具时，不能脚踏两只船，上下船要注意安全。

水上工作时如果由于平台条件的限制，如，绞车，钻机，柴油机不能在一直线上，就要安装地滑车改变持力的方向，保证钻具受力垂直。在进行震动取样时，在震动取样器上用人对拉，防止摇摆。如工作区域不可避免有急流和风浪，下套管时要使用保险绳，所有的钻具等用品都要放置在安全保险的地方，使用大锤的话，要在大锤的链环处系上绳子用人对拉，避免大锤摇摆。

停止作业时要移动船舶时，要离开套管5米之外，套管上要挂红旗，夜间要开信号灯，避免船只碰到。如碰到大雾天气，要开启雾灯，减速航行，注意周围船只，雾过于严重时，应停止作业。如果出现雷雨，闪电天气，或者6级以上的强风，1米以上的涌浪，也要停止作业。

3.2、安全管理措施 3.2.1、施工避让措施

严格按照海上各项规格，制度进行作业施工，加强施工现场设备和人员的管理，对防台防火防爆进行严格的监督，勇于承担事故责任。

在航行时，要注意观察周围的情况，控制好安全航速，及时采取避让措施，避免出现紧张局面，按规定的锚地进行作业，接到调度或者紧急通知时要注意及时避让，确保船舶和人员的安全。设立锚标，夜间要开锚灯。配备无线电话和对讲机，及时和地上指挥联系。施工时要注意安全，戴安全帽，不能穿拖鞋。

3.2.2、抗热带气旋措施

按规定收听天气预报，时刻警惕热带气旋的来袭，并做好措施防范。3.2.3、防火措施

在船上进行电、气焊等热处理工作，要经有关部门领导同意，并填写《动火申请报告》后才能工作，检查附近区域有无易燃易爆物品，要派专门人员看管，作业之后还要认真确认现场是否安全，之后才能离开，严格按照电焊流程操作，禁止烧焊和油漆工作一起同时同地进行，有压力的容器，如钢瓶，油管等禁止烧焊。易燃气体要相互隔离，如氧气和乙炔等，要远离火源，天热时还要对易燃气体进行降温处理，使用之后注意关闭好，并戴上安全罩。机泵仓，物料仓库，蓄电池室严禁抽烟。

3.2.4、防滑措施

防止甲板或者人行道有油迹和滑泥，如果有要及时处理。通道和甲板没有栏杆的地方要设置拉绳。

3.3、应急措施

出现紧急状况的时候，有关人员要做到：由项目经理任应急指挥中心总指挥，后勤保障队长任救护队队长，船长任船上应急总指挥，制定具体措施，船员要按规定执行命令。

3.4、环境保护措施

严格按照码头相关环保要求工作作业，制定环境保护措施，严格执行国家海洋局海事局的规定，开工前对所有的设备物资进行检查，杜绝发生污染，加强船舶自身的防污管理，生活垃圾禁止扔到水中，严格按航行规定的汽笛鸣号，减少噪声污染。

结语

根据实践证明，按上述的方法和技术措施进行水上工程的钻探，既操作简单，又安全高效，对大多数的水上工程作业具有借鉴作用。

参考文献：

[1] 刘贺平.张立勋.罗阿妮.石油平台安装用调平器的钩子优化 分析[j]-机械设计与制造2010（9）

[2]谢小荣.水上钻探的若干技术问题[j]-广州建筑2009（5）[3]赵士伟 罗平阿岗水库水上钻探平台设计及应用[j]-西部探 矿工程2010，22（10）

[4] 河流中钻探平台的定位方法[j]-中国水运（下半月）2009，9（10）

第二篇：工程勘察钻探施工承包协议书

工程勘察钻探施工承包协议书

发包方（甲方）：浙江省工程物探勘察院

承包方（乙方）：

为按时、保质完成本项目，甲方将 海宁市桐九线下穿沪杭铁路立交桥勘察项目中部分野外钻探工作承包给乙方。经甲、乙双方协商，特签订以下协议：

一、甲方职责

1、负责施工现场工作安排、技术指导、终孔验收及项目验收；

2、负责与业主、设计等单位的联系工作，做好有关政策处理工作；

3、负责工程款回收。

4、负责协调青苗赔偿问题。

5、如因工作量没有及时下达造成乙方误工，甲方按每台钻机200元/天的误工费补助。

6、负责乙方人员设备单趟调迁费，调迁费要经由我方同意。

二、乙方职责

1、服从甲方统一管理，按勘察纲要（方案）的要求进行钻探施工；

2、严格执行有关勘察施工规范；

3、文明施工，严格执行甲方安全生产（施工）操作规程；

4、负责临时设施、钻机搬迁工作。

5、若中途退场甲方不承担调迁费。

三、承包费用按照互惠互利、共同受益原则，综合各种因素，承包费用按1 结算。

1、费用按每米进尺计算，机/m,结算按实际工作量计（野外实际工作量要经甲方验收），在野外工作结束后附结算单，其他费用在结算单中注明。

四、付款方式

甲方在2008年8月底之前该项目进行结算并结清。结算时乙方需提供有效票据及有甲方代表签证工作量清单。

五、未尽事宜双方协商解决。

六、本协议一式三份，甲方二份，乙方一份。

七、本协议自订立之日起生效，费用结算后终止。

甲方代表：乙方代表：

日期：年月日日期：年月日

第三篇：海上钻探技术措施

近岸海上钻探施工方法的探讨

1海上钻探的类型和施工基理

海上钻探分漂浮式和架空式二类。漂浮式钻场以船筏为主，也包括浮箱与油桶等。钻架的固定及钻孔定位较复杂，在施工过程也会受到海水潮汐的起落、风浪等影响。海底表层一般为淤泥或其它沉积物，易受水流和水压影响，由于岩芯易流失，对这些地层的触探试验，取原状土样等比较严格，故在保证钻孔质量方面尤其重要。我院于20世纪80年代进行海上钻探，到目前已在北部湾施工完成多个代表项目，施工部份项目及完成孔数、工作量见表l。2钻探用船的选择

根据钻孔深度及使用的钻探设备大小来选择，并按海上海水流速、水深和浪、潮汐大小而定，船只可选木质、钢质、单或双体船、油桶等，同时应考虑在钻进和起下套管的动载荷达到一定的安全系数，海上钻探船的选择可参照表2。

3钻探设备选用和安装 3.1钻探设备的选用

我院从事的海上钻探都是工程地质钻探，施工孔深一般在50m以内，口径要求φ150mm，终孔为φ110mm，由于海上施工，钻场易受水流及风浪等影响，而且要求采用静压法取原状土样，故选用的钻探设备功率一般要求大些。

钻机：中日技术合作合浦南流江出海口滩涂钻探选用XU600型，其它工程用CY100型和150型。

水泵：XU600型钻机配用BW250/50往复式泥浆泵，CY-100型和150型钻机配用BW-160往复式泥浆泵

；④用泥浆钻进时可作泥浆回收引流管。可见选用和下好保护套管及为重要。

(3)如遇到风浪较大侵袭时，应将保护套管接长，防止钻船颠簸上升时套管被基台和船体压断，同时在保护套管下部系上绳子和浮标作标志，遇套管在水中断折时便于打捞。136西部探矿工程2008年第9期

5．2加设保护孔口套管的活动导向管加设保护活动导向管的作用是在施工中因受潮汐和风浪影响，造成钻船起落不定，使出露的套管接长和拆卸增加麻烦，用活动保护导向管来保证套管在随潮汐起落时都能够在活动导向管内，不致影响钻进施工时离开孔位。活动导向管的长度一般为潮汐落差的2倍以上，导向管一头用一块长320cmX60cmX10mm钢板焊接，钢板用4根16mm螺栓同孔口板固定，施工时将活动导向管罩在保护套管上，见图3。二l／／6一图3活动导向管结构图

5．3跟管钻进在施工过程中由于海底积有一定厚度的淤泥、砂泥层，随之钻进不断加深和采样、标贯、触探等工作，这时不断用增加套管长度来隔离松散地层，确保施工孔壁安全。跟管方法在套管头接上一根短管后，用普通合金钻头采用扫孔或锤击方式，一直跟管到基岩面或设计要求孔深为止。6机上余尺和回次进尺的计算

6．1机上余尺计算海上钻探，钻孔进尺是从海底作为零点算起。因钻进中受潮汐影响，涨潮时，机上余尺减少；退潮时，机上余尺增加，机上余尺为一个变量。可用下列公式计算：S—H—H1一Hz—H3式中：机上余尺，m；H——钻具总长度，m；H——(常量)海底至保护管头长度，m；Hz——(变量)套管头至船水平面的高度，m；H。——钻机机高，m。

6．2回次进尺计算(1)涨潮时的回次进尺计算：因涨潮钻进，机上余尺除了随着孔内进尺减少外，也随着水位上涨船体升高而减少。因此回次进尺数不等于下钻到孔底时的机上余尺减去提钻时的机上余尺，应再减去回次进尺过程中涨潮的水位高度。即下钻到孔底时保护管头至钻船水平面长度减去提钻时保护管头至钻船水平面的长度，用下列公式计算：h=S—S1一(H2一H3)(H2>H。)式中：h——回次进尺，m；下钻到孔底的机上余尺，m；S1——提钻时的机上余尺，m；H——下钻到孔底时保护管头至钻船水平面长度，m；H。——提钻进保护管头至钻船水平面长度，m。(2)退潮时钻进回次计算：计算回涨潮时回次计算相同，计算公式中Hz

7在复杂地层取芯质量的保证措施查明软硬互层及破碎带情况、产状和性质，是海上工程钻探的主要任务之一，如何提高岩芯采取率是我们施工的重要措施。

7．1提高在软硬互层取芯质量(1)采用短钻具钻进，缩短钻进时间，限制回次进尺，使岩心对磨和减少岩芯受破坏时间。(2)增大孔径和增大岩芯直径来达到岩芯的抗扭强度。(3)提高钻具稳定性和减少钻头晃动，主要调整钻进参数和冲洗液润滑性能使钻具不产生剧烈振动。

7．2提高破碎带钻进取芯质量(1)采取增大岩芯直径，以提高岩芯强度和允许岩芯周围有效多剥蚀量。(2)提高卡芯的可靠度，防止岩芯途中脱落，用单动双管钻具，可有效保护岩心采取率。(3)用优质泥浆冲洗液反循环，使岩芯呈悬浮状态，防止岩芯被二次破碎。8海上钻探的安全防护措施

在海上钻探施工作业，最重要的是安全生产。施工期间应采取以下安全措施：(1)在通航的海上进行钻探前，要与水上航运部门联系，以保证安全。钻船上应挂信号。(2)钻船的拖运、移动、定位及抛锚等工作应由专门船工操作。(3)钻船上要设有救生衣、救生圈和医药防护用品和灭火器等消防器材。(4)遇刮五级以上大风或大雾天能见度差时，应停止施工作业，并将钻船移动避风港内。

浅谈水上勘察的安全防护措施

从事水上勘察，尤其是江上或海域勘察，水流条件复杂、钻孔深度大、单孔施工周期长，因此制定一系列安全有效的施工防护措施至关重要，这些措施的制定，能够为水上勘察项目的顺利实施奠定坚实的基础。下文为笔者在水上安全生产工作方面积累的一点经验，供同行参考，不妥之处请指正。1组织保证措施

首先成立项目安全领导小组，负责对该项目安全生产的全面领导，项目安全控制必须坚持安全第一、预防为主的方针。

项目现场成立安全生产管理小组，小组应根据院或公司管理体制建立项目安全管理体系和安全生产责任制。

管理小组负责现场安全生产的日常督促与检查、隐患整改情况监督与验收。

每一个钻探平台设一名专（兼）职安全员，负责对平台上生产设施的安全检查，救生、消防设施的保管、维护及平台上作业人员的行为规范的督促、护航及嘹望工作的联络、指挥，及时记录安全生产情况并每24 h应向项目安全管理小组汇报一次现场安全生产情况，安全管理小组及时记录并向安全领导小组汇报。2安全防护措施 2.1实施性措施

1)所使用的船舶必须是经船舶检验部门检验合格且航行证件齐全，船员均具备相应配员资质且体质适宜。2）提前20 d向当地海事部门申请办理水上水下作业施工许可证，提前7 d～15 d在水运报及当地有影响的主要报刊发布航运通告。3）与当地海事部门及航道部门联系共同研究制订水上施工安全维护和钻探船舶的具体护航安全措施及应急预案，以备紧急情况发生。4）按水上水下作业的具体要求，在钻探平台船舶、交通船舶上设置醒目的工作信号（白天旗标、夜间灯标）。5）咨询海事部门，选择熟悉施工水域的维护船停泊于钻探平台上游方向150 m～300 m处，24 h连续护航；钻探船上每班设专职嘹望人员，加强警戒，利用水上专用频道海域11频道、16频道：长江6频道）提醒过往船只避让。6)严格挑选技术熟练钻探工人，安全员、船长等特种作业人员应持证上岗，作业前必须进行水上基本安全知识及安全操作规程教育。船上作业人员除穿戴好正常劳保用品外，每人另配救生衣1件，每船配置救生圈4只—8只，深水域施工每船还需配备海员救生衣和1只—2只应急救生筏（可乘坐10人～20人）。7）船上应配备移动电话、甚高频或对讲机等通讯设施，专人守护确保通讯通畅。注意气象预报的收听'及早制定预防措施。8）对所有参加水上作业人员进行意外伤害保险、设备进行资产保险。2.2防护性措施

1)钻探平台四周、塔上工作台周围均设防护安全栏杆，栏杆高度1.1 m～l.2 m，下部设小物件挡板，挡板高不小于20 cm，栏杆的强度应可靠。铺设木质地板，地板厚不小于6 cm，要求铺设平整、牢靠，保持平台清洁。2）机械传动装置必须戴防护罩，不得裸露，防护罩应质地坚固、固定牢靠，并标明“禁止跨越’字样。锚绳必须分别设置可调节装置，并注意及时调整松紧。3）钻探船两侧应放置足够的防碰物件(仑胎），任何船只靠近钻探船时，应减速旁靠，严禁直接碰撞。4）夜间作业，照明光线应充足，采用低压安全电源，所有线头不得裸露，灯头座应防水。5）存放燃料和其他易燃品区域严禁烟火靠近，需预热润滑油时，须专人看管，配备消防器材，落实消防措施。2.3规定性措施

1)制定水上钻探作业有关的安全规章制度及安全作业规程，对船上作业人员行为做出具体严格规定。2）作业期间，作业人员必须严格遵守钻探安全操作规程，不得违章指挥、违章作业，违反劳动纪律。操作人员必须注意观察套管与返浆，谨慎操作。3）进入作业区域范围，必须正确穿戴好合体的个人劳护用品，戴好安全帽，扣好帽带，穿好救生衣，系牢衣带，塔上作业，必须系牢安全带并挂于牢靠的挂钩上。4）作业人员服从统一指挥，遵守船员的各种规则。熟悉本平台船上规定的统一紧急信号，遇到问题及时援助解决。5）甲板上，严格执行动火审批制度，动火时消防措施必须到位。3管理措施

1)建立岗位责任制，明确岗位安全责任。做到人人安全责任、目标明确。2）建立现场安全生产奖罚制度，实行安全生产承包，设立安全生产奖，将安全生产同生产人员的切身利益挂钩，推动钻探人员注意安全主观能动性，主动遵章守纪。3）实行“安全技术交底’制度，每个钻子L实行安全技术交底，突出安全防范的重点，提醒重视，加强现场安全检查督促力度确保安全。4）加强对船员的安全教育，每条船都单独签订安全生产合同，明确双方安全责任。5）建立项目安全保证金制度，一级对一级负责，岗位之间相互照应。4防污染措施

督促宿住船员遵守国家海洋防污条例，加强设备维护，杜绝机械油水的跑、冒、滴、漏。

含油污水不得直接排入江海水中，应经油水分离器处理，垃圾一律袋装化，随交通船递送岸上垃圾存放处。5应急预案措施

5.1特殊天气应急预案

风力不大于6级时正常施工（指较大船舶海域施工状况）。风力达6级～7级时，将套管退出平台，将锚绳放松20 m左右，停泊于子L位旁。风力大于7级时，由船长统一指挥起锚回港避风：情况紧急时，可放掉或砍断锚绳，回港待避。雾天应启用雾号、雾笛，通知过往船只避让。5.2发生险情应急预案

安全通道通畅。

宿船人员熟悉安全通道，熟悉自救程序。

迅速发出遇险信号。所有人员穿好救生衣，到甲板集合。

有组织的将人员撤向辅助船。

特别情况下应派人迅速放下救生筏，将人员撤上救生筏。

自救同时发出求救信号，并迅速将险情报告海事救中心。5.3医疗求助应急预案

1)备救急药品。2）给伤病员迅速止血包扎处理。3）辅助船迅速送伤员上岸。4）迅速将伤员情况报告给项目部、急救中心，派救护车在码头等待。5.4火灾应急预案

船上配备灭火器材且性能可靠。

灭火器材应分布在易发火灾部位或通道边。

作业人员应熟悉灭火器材的使用方法与放置位置。

高压泵、高压水枪的性能应完好。

发现火情时迅速用灭火器扑灭，火势较大时，则迅速启动高压泵同时作弃船准备。特殊情况下，人员迅速撤向安全船只——交通船、救生筏。弃船。6结语

水域勘察安全防护做到组织落实、措施到位、过程检查，并及 时进行安全隐患分析，防患于未然，制定各种突发事件的应急预 案对出现的安全问题及时处理，项目结束后立即进行总结提高

第四篇：岩土工程勘察编录方法

岩土工程勘察编录方法 1.岩石描述的顺序：名称、颜色、矿物成分、胶结物成分、结构、构造、风化程度、破碎程度（或裂隙发育程度及产状要素）。对各类岩土描述颜色时，应将复色次色放在前，主色放后。

2.岩浆岩：

a、按结晶程度：全晶质、半晶质、玻璃质

b、按组成岩石的结晶颗粒的相对大小：等粒、斑状

c、按组成岩石的结晶颗粒的绝对大小：粗粒（粒径大于5mm）、中粒（粒径2~5mm）、细粒（0.2~2mm）、微粒（粒径小于0.2mm）

主要构造由：块状、带状、流纹状、气孔状、杏仁状及流面线等。

3.变质岩：

d、结构：变晶结构、压碎结构、变余结构

e、构造：片状、片麻状、带状、斑点、块状

对岩石的裂隙一般应描述其性质、张闭、充填及其连塑性，岩石裂隙根据地质力学属性可分为：压性、张性、扭性、压扭性、张扭性。根据裂隙宽度可分为：小裂隙（小于1mm）、中裂隙（介于1~5mm）、大裂隙（大于5mm）。对岩层、断层及裂隙产状的记录内容应当包括：倾角、倾向、密度等。

4.碎石土：

粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%的土。

描述内容及顺序为：名称、主要成份、成因类型、形状、颗粒级配、充填物成份性质及其百分比数、风化程度（坚固性）、密实度，对碎石土的成份的描述应指出碎块的岩石名称。充填物为砂土时，应描述其密度、充填物为粘土时应描述其状态，并按其重量估计含量的百分比；无充填物：则研究其空隙大小，颗粒间的接触受否稳定。

密实度鉴别：

a、密实：骨架颗粒含量大于总量70%，交错排列，连续接触，井壁稳定，铁镐挖掘困难。b、中密：骨架颗粒含量介于60%~70%，交错排列，大部分接触，铁镐可挖掘，井壁有掉块现象，取出大颗粒处能保持凹痕面形状。

c、稍密：骨架颗粒含量小于总量的60%，排列混乱，大部分不接触，井壁坍塌，铁锹可挖掘。

5.砂土：

f、砾砂：粒径大于2mm占全重的25%~50%，四分之一以上的颗粒比麦和高粱粒大。g、粗砂：粒径大于0.5mm超全重的50%，二分之一以上的颗粒比米粒小。

h、细砂：粒径大于0.25mm拆过全重的50%，二分之一以上的颗粒接近或超过鸡冠花籽粒大小。

i、粉砂：大于0.074mm的颗粒超过75%，大部分颗粒与小米粉近似，较精盐稍细。砂土结构粉：均粒、混粒；形状分：圆形、棱角形；构造分层状、交错状。

若砂土中含粘性土和碎石时，应描述分布情况和含量百分比，有机质含量超过3%时应标明“含有机质”字样。

砂土密实度分类如下表：

密实 中密 稍密 松散 砾砂、粗砂、中砂 e＜0.60 0.6＜e＜0.75 0.75＜e＜0.85 e＞0.85 细砂、粉砂 e＜0.70 0.70＜e＜0.85 0.85＜e＜0.95 e＞0.95 N63.5 50~30 30~15 15~10 ＜10 一般特征 分选性好、水下胶结 分选性较差、水下胶结 埋深不超过5m分选性好 在地表的无粘性土或风成的砂

砂土的湿度根据饱和度sr和野外特征分成三个等级：

a、稍湿：sr≤50，呈松散，手摸稍有湿感。

b、很湿：50＜sr＜80，手压可成形，手握可成团，放在纸上由湿痕。c、饱和：sr≥80，空隙中的水可自然渗出，在手上摇动成饼形。

6、粘性土：塑性指数Ip大于3的土（颗粒含量大于6%且大于2mm的颗粒含量小于10%）。Ip=Wl-Wp液限-塑限

粘性土应描述的内容及顺序为：名称、颜色、结构及构造、特征、气味、包含物、状态及密度。

按照工程土质特征和堆积时代可分为：

a、老粘性土：第四纪晚更新世Q3及其以前沉积的粘性土，一般具有较高强度及较低压缩性。

b、一般粘土：第四纪全新世Q4沉积的粘性土，但其在湖塘、沼泽、沟谷等地的工程性能较差，一般为欠固结结构，强度较低。

软土：系饱和软粘土，天然含水量w大于液限Wl，天然孔隙比大于1，压缩系数a1-2大于0.05cm2／kg，不排水抗剪强度小于0.3kg／cm2。

在静水或缓慢的流水环境中沉积，经生物和化学作用形成天然含水量w大于液限Wl，天然孔隙比大于1的粘性土。当天然孔隙比e大于1.5时为淤泥，e小于1.5而大于1时为淤泥质土。定名时险些淤泥质，后写该土按照塑性指数分类的名称。

红粘土：碳酸盐类岩石经风化后残积坡积形成的褐红、棕红及黄褐色等的高塑性粘土，其天然孔隙比e大于1.0。在一般情况下，天然含水量w接近塑限wp，塑性指数Ip大于20，饱和度sr大于85%，压缩性低。

黄土：在半干旱气候条件下形成的具有褐黄、灰黄或黄褐等颜色，并有针状大孔，垂直节理的一种特殊土。描述时注意孔隙大小和多少，孔隙形状，节理发育程度，黄土分非湿陷性和湿陷性，湿陷性分自重湿陷性和非自重湿陷性黄土。

膨胀土：粘粒成分主要由强亲水性矿物组成，液限wl＞40%，且膨胀性较大（自由膨胀率Fs＞40%）。

粘性土按塑性指数Ip定名：

Ip＞17，粘性含量100%~30%，粘土

7＜Ip＜17，粘性含量30%~10%，压粘土

3＜Ip＜7，粘性含量10%~6%，亚粘土

粘性土的结构和构造可不描述，如存在影响土的工程性质的结构和构造时，应加以描述，例如：裂隙、大孔结构、龟裂、层理式、带状构造。

粘性土的鉴别：（如下表）

方法 粘土 亚粘土 亚砂土 潮湿时

用小刀

切 由明显的光滑面，切面规则平整 稍有或无光滑面

但切面平整 显著的粗糙面 用受捻搓 湿土用手捻摸有滑感

感觉不到有颗粒存在 仔细捻摸感觉有少量

细颗粒，稍有或无滑

腻感 捻摸很粗糙，感觉

由细颗粒的存在，手捻由声音 潮湿搓条 能搓呈小于0.5mm的土条，手执一端不致断裂 能搓成0.5~2mm土条，可能断裂 能搓成2~3mm的土条并容易断裂 干燥后强度 强度大、呈坚固体，不易折断，切口有棱角尖锐刺手 强度较粘性土小，锤击时呈很多小块，稍有棱角较平钝手可拧断难捻碎 强度差，用手易捻成粉末，锤击稍用微力即散成粉末。

粘性土的状态划分：（根据液性指标Il分类、根据锥式液限仪在原状土样上的锥体沉入深度单位：mm分类）76mm锥

坚硬~I＜10~h＜2

硬塑~0＜Il＜0.25~2＜h＜3

可塑~0.25＜Il＜0.75~3＜h＜7

软塑~0.75＜Il＜1.00~7＜h＜10

流塑1.00＜Il~h＞10

粘性土野外鉴别方法：

a)坚硬：坚硬难变形，干时收缩不明显。

b)硬塑：不易变形，在提土钻上扣土较费劲。

c)可塑：塑性变形，不粘他物。

d)软塑：塑性变形，粘着他物。

e)流塑：层层流坍，土体难保，无固定形态，由触变性。

粘性土密度分类：

稍密：有明显的蜂窝状孔隙或大孔隙结构，流塑或流塑状，含大量腐殖质，提土钻易钻进，探井易挖。

中密：可塑状，无孔隙可见，提土钻钻进不难。

密实：胶结性好，提土钻钻进较难，探井难挖。

新近沉积粘性土野外鉴定方法：

沉积环境：河漫滩和山前洪冲积扇（锥）的表层，古河道，已填塞的湖塘河谷河道泛滥区域。颜色：较深而暗，呈褐、暗黄或灰色，含有机质较多时带灰黑色。

结构性：结构性差，用手扰动原状土极易变软，塑性较低的土还有震动水析现象。

含有物：完整的剖面中无原生的颗粒结核体，可能含有圆形及亚圆形的钙质结核体（如姜结石）或贝壳等。在城镇附近可能含有少量磁片、瓦片、陶瓷、铜币、朽木等人类活动遗物。淤泥与淤泥质土的野外鉴别方法：

沉积环境：湖泊沼泽相，河流阶地上的牛轭湖相；山前冲积的沟坑沼泽相，湖的三角洲等。岩性特征：含水量大于液限，呈饱和流塑状态，一般含有有机质呈灰-灰黑-黒褐-黑色，由腥臭味。

含有机质土还可以根据沉积相和有机质含量的多少，按特性定名：

a、泥炭：有机质含量超过60%，颜色深暗，植物结构明显。

b、泥炭质土：有机质含量超过10%,不足60%，颜色深暗至暗灰，一般可以看到植物结构。

c、有机质土：有机质含量等于或超过5%，但低于10%。

d、对有机质土饿描述除按其一般规定外，还应描述可见的植物残骸及百分比，植物结构是否明显及其特征，估测有机质总的百分比。

e、有机质含量为5%--3%时，有机质不参加定名，但描述中应写“含有机质”。

7、人工填土：人类活动形成的堆积物，均匀性较差，根据组成物质或堆积方式可分成：a、素填土：由碎石土、砂土、粘性土等一种或数种组成的填土，经分层压实者称为压实填土。

b、杂填土：含大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物的填土。

c、冲积土：由水力冲填泥沙而成的填土。

对人工填土应该描述其组成成份、有机物含量、分布情况、堆积方式、堆积时间、包含物的成份及数量、均匀性、有机物残渣的详情、密实程度及漫水后土性质的变化等。

组成成份不均一时，应分别描述其含量的百分比。填土层主要由粘性土所组成，所含杂物时不连续分布，则按照粘性土类命名；如为碎石土则可按该类定名，但须描述粘性土等充填物的特征及含量。

8、土的主要原因及其特征：

a、残积：岩石经风化作用而残留在原地碎屑堆积物，从地表向深处由细变粗，成分与母岩有关，一般不具备节理，碎块呈棱角状，土质不均匀，具有较大孔隙。厚度在山丘顶部较薄，低洼处较厚。

b、坡积：由雨水或雪水沿斜坡搬运或由本身重力作用堆积在斜坡上，坡脚处厚度变化较大，在斜坡较陡处厚度变薄，坡脚低端较厚。碎屑从坡上往下逐渐变细，分选性差，层理不明显。c、洪积：由暂时性洪流将山区或高地的大量风化碎屑物携带至沟口或平缓地带堆积而成，颗粒具有一定的分选性，往往在大颗粒间充填小颗粒，碎块多呈亚角形，洪积扇顶部颗粒较粗，层理紊乱呈交错状，透镜体及夹层较多，外缘处颗粒细，层理清楚。

d、冲积：长期的地表水流搬运，在河流的阶地、冲积平原、三角洲地带堆积而成。颗粒在河流上较粗，向下游逐渐变细，分选性和磨圆度均好，层理清楚，后层较稳定。

e、淤泥：静水或缓慢的流水中沉积，并伴有生物学作用而成，沉积物以粉粒~粘粒为主，且含有多量的有机质和盐类。一般土质松软，有时粉砂和粘性土呈交互层，具有清晰的薄层理，f、冰积：由冰川或冰川融化后的冰下水进行搬运堆积而成，以巨大块石、碎石、砂、粘性土混合而成，一般分选性很差，无层理，但为冰水沉积时常具斜层理，颗粒一般具棱角，巨大块石常有擦痕。

g、风积：在干燥气候条件下，碎屑物被风吹起，降落堆积而成，主要由尘土和砂组成，一般颗粒较均匀，质纯，孔隙大，结构松散。

土的颜色取决于土中存在的下列三类化学物质：

a、有机质使土变成黑色或灰色。

b、氧化铁使土变成红色、黄色、橙红色。

c、SiO2、CaCO3、高岭土及Al（OH）3，使土变成白色，可按下图描述颜色。

附表：

注：以上不包括沉积岩，后补。

9、土的综合定名

按以下规定：

a、残积、坡积、洪积、冰积等混合形成的土，当其组成的物质混杂时，应将主要土类列在前面，如：碎石混粘土、亚粘土混砂砾等。

b、河流相、湖泊相、滨海相等韵律沉积的土，当两种土层均呈薄层（一般小于20cm）相间多次出现，应以互层表示：如:粘土—亚砂土互层、细砂—亚砂土互层等。

c、粘性土中除一般粘性土按塑性指标定名外，对新、老粘土还应结合堆积时代定名，如：老粘土、新近沉积亚粘土等。

d、对特殊性土，必要时应根据土的塑性指数和颗粒级配等综合定名。e、花岗岩残积土分类如下表：

f、混合土的定名：（粗粒划分）见下表

巨粒土（即漂石、块石、卵石、碎石）含粗粒土（即砾石、砂）或细粒土（即粘土、亚砂土或亚粘土）25~50%者称巨粒土夹粗粒土或细砂土；巨粒土含粗、细粒土小于25%时，则粗、细粒土不参加定名。

粗粒土（即砾石或砂）含细粒土5%~15%者称：含细粒土的粗粒土。

含细粒土15%~20%，称：细粒土（即粘土或亚粘土或亚砂土）质粗粒土。

含巨粒土15~20%，称：漂石（或卵石或块石）质砾岩（砾砂、粗砂、中砂、细砂……）。巨粒土含量小于15%时，巨粒土不参加定名。

细粒土中：粗粒土含量25~50%称：含粗粒土的细粒土。

粗粒土含量小于25%,粗粒土不参与定名。

含巨粒土25~50%称：漂石（或卵石、碎石）质细粒土（即粘土、亚粘土、亚砂土）。巨粒土含量小于15%时，巨粒土不参加定名。

补充：

1、沉积岩结构：

1、角砾状结构：碎屑中大于2mm（砾级）含量大于50%（或砾状结构）。

2、砂状结构：碎屑中2~0.05mm（砂级）含量大于50%。

3、粉砂结构：碎屑中0.05~0.005mm（粉砂）含量大于50%。

4、泥质结构：碎屑中小于0.005mm（泥级）含量大于50%。

根据碎屑级配又可分为等粒结构和不等粒结构。

火山碎屑结构：

化学、生物化学岩类结构：

1、结晶结构

2、鲕状结构、豆形结构

3、生物结构、全形介壳结构、生物碎屑结构

4、内碎屑结构

沉积岩构造：

1、层理构造：水平层理、斜层理、波状层理

2、页理

3、块状

沉积岩厚度分类：

巨厚层：厚度大于1m

厚层：0.5~1.0m

中厚：0.1~0.5m

薄层：小于0.1m2、变质岩：

正变：岩浆岩变质而成副变：由沉积岩变质而形成的a、接触热变质岩：岩浆与围岩接触，围岩变质而成。例如：砾岩----变质砂岩、石英砂岩、粉砂岩----长英角岩、页岩----板岩、灰岩----大理岩

b、动力变质岩：由于地壳构造运动而使岩石发生机械变形以致破裂的变质作用而形成的岩石，例如：破碎花岗岩（以原岩名加结构特征命名）、糜棱岩（产生于强烈的错动的断层带，常有微弱结晶）。

c、气成水热变质岩（蚀变岩）原岩遭受化学活动性流体的影响下而发生的变质作用而形成的岩石，例如：蛇纹岩等。

d、区域变质岩：同时或反复遭受各类变质因素的影响，大面积的岩石遭受变质而形成的岩石，例如：千枚岩、片岩、片麻岩。

3、摇振反应：将软塑或流动的小土块捏成小球，放在手掌中反复摇晃，并以另一手掌振击此手掌，土中自由水将渗出，球面呈现光泽，用二指捏球，放松后水又被吸入，光泽消失。根据渗水和吸水反应：立即渗水和吸水——反应快、渗水和吸水中等——反应中等、渗水和吸水慢及不吸不渗者，反应慢或无。

土的描述等级：

土的描述等级

摇振反应 光泽反应 干 强 度 韧性 粉土 迅速、中等 无 低 低 粘 性 土 无 光滑、稍光滑 高、中等 高、中等

4、干强度鉴别：将一小块土捏成团，风干后用手指捏碎掰断或捻碎，根据用力大小以区分。很难或用力才能捏碎或掰断：高，例如：粘土。

稍微用力即可——————：中等，例如：粉质粘土。

容易——————————：低，例如：粉土。

5、韧性:将含水量略大于塑限的土块在手中揉捏均匀，然后在手中搓成直径为3mm的土条，在搓揉成土团，根据再次搓条的可能性区分：

a、能揉成土团，在搓成条，捏而不碎——高

b、可捏成团，捏而不碎者——————中等

c、勉强或不能揉成团，稍微或不捏即碎者——低

6、塑性状态：（根据标贯击数N确定）坚硬：N＞

32、硬塑：8＜N≤

32、软塑：2＜N≤

8、流塑：N≤27、同一土层相间成韵律沉积，薄层厚度大于20cm的地基土层，当薄层与厚度比为1/10~1/3时，宜定名：夹层，厚的写前面，例如：粘土夹粉砂层。厚度比大于1/3，互层，例如：粘土—粉砂互层。厚度比小于1/10的土层且有规律的多次出现，夹薄层，例如：粘土夹薄层粉砂，小于20cm的一般不单独分层，描述中指明即可。

第五篇：钻探工程

钻探工程（drilling engineering）

在地质勘探和建筑基础勘查中，用钻机按一定设计角度和方向施工钻孔，通过钻孔采取岩心（或矿心）、岩屑或在孔内下入测试仪器，以探查地下岩层、矿体、油气和地热等的工程。简称钻探。探矿工程的重要组成部分。在钻进中，主要应用机械的方法破碎岩石，其他物理的或化学的破碎岩石方法，尚处于试验研究阶段。按破碎岩石的外力作用方式可分为冲击钻进、回转钻进、冲击回转钻进、振动钻进和喷射钻进等；按钻进时是否取岩心（或矿心），可分为取心钻进和不取心钻进；按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。钻探是地质勘探的一种重要技术手段，广泛应用于寻找和勘 探 各种矿产、油气藏、地下水、地热，以及为水利建设、工程建筑和交通设施等提供地质资料。

钻探机械主要包括钻机、泥浆泵、动力机和钻塔等。钻机是用于向地下钻孔的最重要的机械设备。泥浆泵又称钻井泵，是向钻孔里输送泥浆或清水等冲洗液的机械设备。钻塔又称井架，是架设在钻场或井场上方，配合钻机绞车进行升降钻具的塔架。

钻探工程按钻孔用途可分为：①固体矿产钻探，钻孔直径小(46～91毫米)，按矿种的不同，深度从几十米到2000多米。②石油天然气钻探，钻孔一般开孔915毫米，终孔216毫米，孔深1000～7000米，通常井口要安装防喷器具。③水文地质钻探，普查孔直径小于150毫米，勘探孔直径150～350毫米，水井直径 150～550 毫米，孔深 300 米。④ 地热钻探，井深1000～3000米。⑤ 工程地质钻探，为勘察坝基、水库、渠道、港口工程、高层建筑以及铁路、公路沿线的工程地质情况。