[发明专利]填石和碎石土场地的勘探方法

说明书

本申请一种填石和碎石土场地的勘探方法。包括以下步骤：准备工作：材料准备、人员准备、机械准备均符合勘探要求；钻孔勘探：若上覆地层为大粒径硬质岩骨架地层；选定勘探孔位，由地面表层开始，采用冲击回转钻进设备对地面表层钻出勘探孔；同时跟进套管；下伏地层勘探：采用回转钻进设备穿入套管内，对下伏地层继续进行取芯钻进、原位测试和取样作为样品，工程物探试验：布置物探试验勘探线，进行高密度电法等工程物探试验，工程机械开挖：查明并记录大粒径硬质岩骨架地层及以上地层的物质成分。将上述多种记录结果进行整合后形成目标场地的最终地层信息，减少在勘探骨架不稳定岩层时发生的坍塌情况，达成缩短工期和降本增效的目标。

技术领域

本申请涉及岩土工程勘探领域，尤其是涉及一种填石和碎石土场地的勘探方法。

背景技术

工程建设场地地质条件复杂多变，经常遇到深厚的漂石、块石、大粒径卵石、碎石的碎石土和填石场地，其岩土层内主要多为粒径大小不一的中-微风化岩等硬质岩为骨架，以砂土、粉土、粘性土或混合土为填充物。

由于上述岩土层厚度大，基桩穿过该层难度极大，代价极高，大部分工程建设会在摸清场地当前地层分布的前提下通过相关的地基处理技术尽量将其作为工程的基础持力层，因此对该层及其下伏地层的勘探显得尤其重要。

针对上述中的相关技术，发明人认为，上述岩土层的硬质岩骨架颗粒疏密不均，甚至部分不连续，在勘察施工过程中易受到扰动，骨架间容易形成错动，且质地坚硬，导致钻进困难，出现卡钻事故，钻进和施工过程中由于骨架间填充物的流失，易出现漏水、漏浆、塌孔、卡钻和埋钻等事故。

发明内容

为了减少在勘探骨架不稳定岩层时发生的坍塌情况，提高勘探过程中的钻进效率，降低勘探成本，本申请提供了一种填石和碎石土场地的勘探方法。

本申请提供的填石和碎石土场地的勘探方法，采用如下的技术方案：

填石和碎石土场地的勘探方法，包括以下步骤：

步骤S1准备工作：材料准备、人员准备、机械准备均符合勘探要求；熟悉目标场地的周边环境，根据周边环境初步判断目标场地的地质分布结构；确定勘探方案，针对目标场地现场情况平整场地；

步骤S2钻孔勘探：若上覆地层为大粒径硬质岩骨架地层；选定勘探孔位，由地面表层开始，采用冲击回转钻进设备对地面表层钻出勘探孔；同时向勘探孔内同步跟进套管；

所述冲击回转钻进设备钻穿上覆地层后，继续钻进下伏地层至预设间距后停止，并将跟管钻具从套管内取出；套管停留在勘探孔内；初步记录钻探情况和地层分布特征；

步骤S3下伏地层勘探：采用回转钻进设备穿入套管内，对下伏地层继续进行取芯钻进、原位测试和取样作为样品，记录相应的钻探情况、地层分布特征和物质组成情况和原位测试成果；对样品进行室内试验，记录所述室内试验结果；

以上对上覆地层和下伏地层的记录结果为第一地质结果，所述第一地质结果内包括地层的分布情况、厚度、物质组成以及下伏地层的工程特性；

步骤S4拔出套管：回填勘探孔，回收套管并清理后可在下个勘探孔继续使用；

步骤S5工程物探试验：选择场地典型剖面，布置物探试验勘探线，进行高密度电法等工程物探试验，确定相关参数，参照对比地球物理场变化规律，结合已有钻孔地层的情况复核工程物探结果，查明目标场地的地质分布情况作为第二地质结果，所述第二地质结果包括目标场地的地质类型分布、厚度；

步骤S6工程机械开挖：选取部分勘探孔，在勘探孔处，采用长臂挖掘机械明挖方式开挖目标场地，开挖深度达到不小于6米时，采取岩土样进行室内试验并观察开挖后的断面，查明大粒径硬质岩骨架地层的物质成分、颗粒级配以及均匀性作为第三地质结果。

通过采用上述技术方案：若上覆地层为漂石、块石、大粒径卵石、碎石的碎石土和填石等大粒径硬质岩骨架地层，利用冲击回转钻进设备可以高效地穿透深厚的大粒径硬质岩骨架地层，钻进过程中同时跟进套管，利用套管护壁防止塌孔、漏浆、埋钻和卡钻等问题，具有钻进效率高、功能消耗少，材料消耗少的优点；