地质孔钻探施工方法

尼泊尔波特可西河水电站钻探施工措施

1.工程概述与勘探目的

尼泊尔波特可西河水电站位于波特可西河上游，水流较急，水深2米左右。坝区钻探点多位于大坝左岸。左岸边坡距河床面高差十至二十米，种植有树木与庄稼。河床覆盖层以大漂石、砂卵石为主。应设计方要求进行地质钻探，表面土层辅以标贯、重型动力触探钻探等原位测试。地质钻探目的：查明坝区、隧洞进口等部位覆盖层厚度、岩性、岩体风化程度、构造、透水性等工程地质、水文地质条件等。

2.地质条件

根据钻探技术要求与钻孔任务书等初步判断：坝区DBZK01与DBZK02D为0~10米的碎石质粘土，10~30米为石英千枚岩等。沉砂池DBZK04、DBZK05、DBZK06位于边坡以上位置，其0.0~10.0米均为含碎石质粘土覆盖层，10.0~20.0米的石英、千枚岩等。上下游围堰DBZK07、DBZK08号孔孔口平河床水面， 0~10米为大漂石块石、漂卵石夹砂层，10~20米为石英、千枚岩、白云岩等。隧洞进口DBZK09位于公路边，覆盖层1米。基岩为石英岩、白云岩、千枚岩等。

2. 编制依据

整个施工过程严格执行下述施工依据：

（1）、《Dl5013水利水电工程钻探规程》；

（2）、《SL 31-2003 水利水电工程钻孔压水试验规程钻孔压水试验规》；

（3）、《SL345-2007水利水电工程注水试验规程》；

（4）、《YS 5219-2000 圆锥动力触探试验规程》；

（5）、相关水利水电工程地质勘查技术规范和设计文件等。

3. 钻探施工步骤

施工过程见以下流程图

4.施工布置

4.1 供水、电布置

(1)钻探工程施工用水，采用清污两用潜水泵布置在钻区中间，纱网过滤抽取河水。采用一级或两级供水，距离较近的可用抽水泵做压注水试验，或用灌浆机做压水试验。

（2）根据现场实际情况，布置75KW发电机布置在下游围堰DBZK09号孔附近。架设专用线至钻探孔所在作业区，夜间施工照明安装175W～500W草地灯照明。

4.2道路场地布置

用钢管撬棍等搬移石头开路便于人工搬机。在斜坡区域用十字镐与铁铲整平钻点平台区域以便搭设脚手架平台。及时与经理部业主等协调好庄稼地等场地问题。

4.3施工期间的排水

在庄稼地区域施工的排水将用水管引水至安全区域，以免长时间侵泡损坏当地村民的庄稼，以及造成不必要的滑坡等泥石流。

5.钻探与试验要求

5.1、每个钻孔地质人员都提供相应的钻孔任务书，钻探人员开钻前须注意阅读，清楚每个孔的试验、取样位置及要求，严格按照钻孔任务书要求完成钻探任务。

5.2、重型动力触探试验：

根据具体实际地质情况采用重型动力触探试验。贯入前触探架应安装平稳，保持触探孔垂直。试验时穿心锤应自由下落并尽量保持连续贯入，贯入速率宜为15~30击/min。当土较松软时（5击贯入量大于10cm时），记录每阵击的贯入量以及相应的锤击数。一

般以5击为一阵击；当土层较密实时（5击贯入量小于10cm时）可直接记录每贯入10cm 的锤击数；当连续出现三次击数超过50击时可停止重型动力触探试验。

5.3、钻孔开孔孔径110mm，终孔孔径为75mm。岩芯采取率要求覆盖层达100% ，强风化岩石不小于60%，弱风化岩石不小于80%，微风化岩石不小于90%。

5.4边坡沉砂池位置的钻孔DBZK04，05，06以及大坝DBZK01、02号孔部分表层为含碎石粘土，在做动力触探前应先采用圆筒型钻头冲击钻进或用110钻具干钻15公分左右取样，然后做重型动力触探试验直至连续三次击数超过50击次时可停止重型动力触探试验。重型动力触探试验后均用110的钻具扩孔干钻取样。如在以碎石粘土层为主的试验段中碰到部分较大块漂石或块石时，视具体情况可干钻过该岩层后再继续进行测试试验。

密实碎石粘土层采用硬质合金钻头干钻时，钻具长度以2米为宜，每回次进尺不得超过0.5米。如若钻孔成孔，可直接下花管至上而下进行注水试验。当孔壁不稳定，可采用75钻具取样--套管跟进--扫孔下花管--拔套管做注水试验的方法；在水面以下漂石砂卵层的孔段采取多次扫孔等方法用75钻具钻进2~5米，套管滞后2~5米，再进行该段的注水试验。如若75钻具至前反复扫空均不成孔，可考虑先打入套管再用75钻具反复扫孔下花管上拔2~5米套管再进行该段注水试验；钻至白云岩或岩石条件较差时，采用慢进尺、短进尺、低档速、更换钻头、矫正垂直度等方法尽量保证岩芯采取率；退芯时不能用铁锤敲打岩心管钻具，应卸下扩孔器倾斜倒出岩心或者用高压水退芯；当含砂土夹层并有返水时，应及时拾取口孔的返沙土，并及时记录返水颜色与返水量。

5.5、套管跟进至基岩面以下0.5米左右后改用75钻进，基岩段压水试验段长一般要求5米一段，含断层破碎带、裂隙密集带等孔段可根据实际情况适当调整段长，可少量重叠，但不能漏段；试段钻孔的止水应采用套管脚粘土止水的方法；压水试验应按三

级压力、五个阶段进行。三级压力宜分别为0.1MPa、0.2 MPa、0.3 MPa；流量观测应每1~2 min进行一次，当5次流量读数中最大值与最小值之差小于最终值的10%，或最大值与最小值之差小于1L/min时，取最终值作为计算值；栓塞长度不小于8倍孔径，试验过程中不得从栓塞旁漏水。当压力表显示无压力或较小压力时，记录最大的压力值，改进行注水试验。

注水试验水量量测精度应达到0.1L；开始每隔5min量测一次，量测5次后每20min 量测一次并至少连续量测6次，当连续两次量测的注入流量之差不大于最后一次流量的10%时，试验即可结束。当孔深较深时而孔壁不稳定时，套管跟进至将要进行注水试验的孔段上部，套管预留高出孔口50cm左右，再向孔口内注水平套管口，进行常水头注水试验。当注水不满时，记录供水最大流量。

压注水前都应观测孔内水位，并严格遵守其它相关规范规程的要求细则进行试验。

5.6、钻探过程中填写《钻探班报表》及《压、注水试验记录表》等，详细记录各种钻进情况，如掉钻、进尺快慢、水位的变化等情况。

5.7、原状土样必须用取样器取样，及时密封样品；岩石样品由地质人员从岩芯中自行选取；在存放及运输过程中，应避免土样失水和扰动，避免岩样震动碎裂。

5.8、岩芯必须按顺序装箱摆放整齐。每回次都必须及时填写岩芯牌，字迹清楚，放于相应位置。用红色油漆在条状岩石岩芯上写岩芯编号；在每个岩芯箱侧面标明钻孔编号、为该钻孔第几箱岩芯、孔深范围等内容。准备足够的岩芯箱，可在工地现场用木料制作岩芯箱。

5.9、前一天未完成的钻孔在第二天开钻前须量测地下水位，终孔24小时后量测孔内稳定水位。

钻至设计孔深后，经过地质人员对岩芯进行拍照、编录并验收合格后方可终孔。用

水泥砂浆封孔，封闭密实。

初步布置钻孔14个（见表1），单孔孔深20~30m，勘探过程中根据设计需要钻孔数量可能有所增减。根据具体地质情况地质人员可调整钻孔深度及试验。

6.施工进度计划

本工程施工工期为28天。

1）.2004年3月24日至2004年3月27日，设备进场、水电管路布置；

2）.2004年3月28日至2004年4月22日，钻探施工；

3）.2004年4月22日至2004年4月25日，退场。

7.施工机械及劳动力配置拟投入的施工人员

8.施工质量与施工安全保证措施

8.1施工质量保证措施

整个施工过程严格执行下述质量保证措施：

（1）.所有施工人员在施工前熟悉设计图纸、阅读钻探技术要求,施工前做好技术与安全交底。

（2）.施工有依据，说到的要做到，做了的要有记录。钻孔、冲洗、注水、压水、动力触探、静动水位等均有原始记录。

（3）.施工中所使用的水表、压力表具均按《计量器具检测规定》进行周期性检测。施工中严禁使用无检测合格证的计量器具，必要时应及时更换新的水表与压力表。

（4）.实行技术人员跟班制和质检工程师跟班制，技术人员负责解决施工过程中出现的技术问题，及时发现问题，发现问题应马上上报设计方或工程部及时解决问题。（5）.施工过程接受监理工程师、设计人员的监督、检查，如其欲抽查时，予以积极配合并示范。

8.2施工安全保证措施

（1）建立健全安全管理机构，实行以现场负责人为第一责任人的安全责任制。（2）严格遵守有关安全规定，防止各类安全事故的发生。

（3）施工现场设置安全隔离带，杜绝无关人等靠近施工现场。

（4）临时用电采用“三相五线制”，所有插座插头全部要接地（接零），每个临时配电板（箱）全部要安装灵敏的漏电保护器，线路维修时要专人看守，严禁非电工操作用电设施。

（5）规定安全奖惩制度，实行重奖重罚。

9. 工程竣工资料

工程竣工后，提供下列原始资料和成果资料：

①. 钻孔、动力触探、注水、压水等原始记录；

②. 芯样实物；

③. 芯样照片；

④．移位后的实际孔位坐标；

⑤．设计人员要求提供的其它完工竣工资料。

表1 尼泊尔波特科西河中游水力发电项目地质勘察钻孔布置