钻探教学教学课教

1、現場鑽探督導注意之重點,簡報大綱,鑽探與取樣 現場鑽探督導之目的 出發前之計畫瞭解 督導工程師職責 建議與討論,簡報大綱,鑽探與取樣,鑽探與取樣,鑽探機具 鑽探主機、三角架、抽水幫浦 鑽桿、套管、薄管、劈管取樣器、 鑽桿夾、套管夾、魚尾鑽、鋼珠,鑽探與取樣,常用鑽探進尺方式 沖洗法、旋鑽法、衝鑽法 鑽探取樣方法 劈管取樣、薄管取樣、三套岩心管鋼索取樣,鑽探與取樣,鑽探與取樣,鑽探與取樣,鑽探與取樣,沖洗法 一般土層(砂土層、粘土層) 旋鑽法 岩層、卵礫石層 衝鑽法 卵礫石層 工法選擇仍視工程之需要進行調整,進尺工法常用之地層,土層 進尺以沖洗鑽探法為主。 沖洗進尺，使用側向噴水之魚尾鑽清洗。

2、地下水位以上採乾鑽方式進尺。 坍孔時，考慮以套管或皂土液保護孔壁。 鑽孔內之水位應保持在地下水位以上。,鑽探與取樣,試驗步驟 洗孔 放入取樣器並檢核埋沒 進行試驗 取出取樣器 檢查土樣 判別土層並封存 土樣漏失，再洗50公分後施作,鑽探與取樣,標準貫入試驗及劈管取樣 每隔1.5公尺或土層變化處，施作乙次。 劈管放至孔底，以140磅(63.5公斤)之重錘及30吋(76公分)之落距將取樣器擊入土中，至貫入土中18吋(45公分)或打擊數達到100下為止。 第一次6吋定位用，紀錄第二及第三次貫入6吋之打擊數，即為N值。 套管以錘擊之方式打設，取樣應在套管下端60公分以下。 套管以旋轉方式設置則取樣處可

3、在套管下端10公分以下 。,鑽探與取樣,劈管取樣器 外徑63.5公厘(內徑50.8公厘) 長76公分，內含8組銅圈,鑽探與取樣,鑽探與取樣,影響SPT因素 機器設備 重錘、洗孔方式、鑽桿垂直度 人員因素 埋沒、重錘落距、繩圈繞圈數、 操作情緒,鑽探與取樣,薄管 為對稱圓管，管面須光滑清潔，不得有傷痕、凹紋、焊縫、鐵銹或污物等，削邊須銳利，不得有裂口存在。 外徑76.2 mm，管厚1.65mm，長91mm 外徑50.8 mm，管厚1.24mm，長91mm,鑽探與取樣,鑽探與取樣,薄管取樣 取樣方法及適用性 靜壓式薄管取樣 固定式活塞式取樣器 丹尼森取樣器 放入取樣器後，檢核埋沒 土樣漏失，再洗5

4、0公分後施作 薄管封存及運送,固定式活塞式取樣器 雙套管系統 利用真空原理取出土樣 活塞藉由內桿固定於三角架 鑽機錨定後，壓入薄管，滑過活塞進入土層取樣 放置取樣器及壓入過程中，內桿上升超過1公分，取樣失敗,鑽探與取樣,丹尼森取樣器 雙管式取樣器 中等緊密砂性土壤或堅實粘性土壤 內管突出，外管旋進，內管保持不動 內管與鑽頭之距離,鑽探與取樣,鑽機錨定後掘，邊壓邊鑽進 水量之控制，由小而大 轉速宜慢 水關掉後，再掘進5至10公分,鑽探與取樣,套管以衝擊方式打入地層，則取樣應於套管尖端以下至少60公分。若套管係以旋轉或靜壓方式，則取樣處可在套管下端10公分以下。 取樣器取出前至少應先旋轉兩圈以上，

5、取出後應將薄管上端鬆軟之土樣清除，下端土樣整平，兩端再用石臘封閉。 粘土或粉土樣品，在清理後其長度不足60公分及砂土樣品長度不足40公分時，不予接受。 若遇特殊情況，經同意後得使用錘擊方式，進行時應於夯錘與鐵砧間包紮麻繩或墊以布條。所取得之土樣於記錄及標籤上，應加註錘重、落距、錘擊數目及貫入深度，並特別標明打擊土樣之字樣。,鑽探與取樣,鑽探與取樣,卵礫石層 使用旋轉式鑽探或衝擊式鑽探方法進行鑽孔 卵礫石層每隔2.0公尺進行一次標準貫入試驗兼劈管取樣 當取樣器貫入土中未達15公分而擊數已達50，或取樣器貫入土中超過15公分且未達30公分而擊數達到100或後兩次擊數達到100而貫入深度未達45公分

6、，即可停止夯擊(50/8或42，58/6或30，30，70/3),鑽探與取樣,岩心取樣 使用內徑不小於50.8公厘之鑽頭和三套岩心取樣管進行 每次所取樣品長度不得超過2.0公尺，可依岩層特性適當調整取樣長度 岩心取樣率與計價有關，分為50%、50%70%、70%90%及90%以上。,鑽探與取樣,岩心描述說明 岩石名稱：砂岩、泥岩、安山岩塊 顏色：淺黃褐色；第三組為主色,鑽探與取樣,強度(ISRM,1981),鑽探與取樣,風化程度(ISRM,1981),鑽探與取樣,膠結物應包括鈣質、矽質、泥質或鐵質等之描述。 層面應描述傾角及粗糙度如下所示： (a)平滑： (i) 平面狀 (ii) 緩波浪狀 (

7、b) 粗糙 (i) 階狀 (ii) 不規則狀,鑽探與取樣,破碎程度,鑽探與取樣,不連續面性質 層面傾角用b= 節理面傾角用j= 節理面應描述(i)粗糙度，(ii)鐵染狀況，(iii)軟弱夾層。 (i)粗糙度 磨光的(polished) 擦痕的(slickensider) 平滑的(smooth) 粗糙的(rough) 明顯的突起(defined ridgs) 小段階(small steps) 很粗糙(very rough),鑽探與取樣,ROCK Quality Designation(R.Q.D),鑽探與取樣,R.Q.D(%)=100,R.Q.D(%)=100,Fracrure Index(F.

8、I)岩心破裂指數) 破碎岩心每公分算1條破裂面 漏失岩心視同破碎岩心計算,F.I.=,試驗用之岩樣應立即以保鮮膜及石臘包裹封妥 所有取出之岩心應全部按其正確之取樣深度依次排列 岩心箱應長約一公尺，每一岩心箱內應分成五格而能裝入五公尺長岩心 未取得樣品之處以木塊或保麗龍嵌入，並標明其深度 照相時須於岩心箱之箱面加附標準色卡，並避免使用閃光燈。,鑽探與取樣,鑽探與取樣,現場鑽探督導之目的,現場鑽探督導之目的,確認土壤調查之可靠性 設計及分析之依據,現場鑽探督導之目的,出發前之計畫瞭解,計畫工程師(主辦工程師) 計畫範圍、計畫內容、 結構型式、合約 鑽探目的、鑽探計畫、 鑽探合約,出發前之計畫瞭解,

9、出發前之計畫瞭解,出發前之計畫瞭解,督導工程師至少應瞭解 鑽孔孔位放樣之標準 土樣漏失處理原則、計價原則(含取樣率)、廢孔原則 取樣土層差異，調整之原則 觀測井及水壓計之量測頻率及歷時 現地特殊試驗之規範及注意事項 是否需埋設深度管、照相之要求 工期及逾期罰款之標準,出發前之計畫瞭解,出發前之計畫瞭解,督導工程師至少應攜帶物品 鑽探計畫書 足夠報表 工作日報表、薄管單、 水壓計及觀測井裝設紀錄單 鋼捲尺(至少3公尺以上) 安全帽、雨衣、雨鞋 筆記本 鄰近基地鑽孔資料 試驗規範,鑽探及取樣器材的檢查 與領班溝通協調 試驗及取樣方法的控制 土層之判斷及描述 觀測井及水壓計之埋設 報表之填寫 注意事

10、項,督導工程師職責,督導工程師職責,鑽探及取樣器材檢查 鑽機、魚尾側鑽 鑽桿長度、套管長度 落錘重、落距、劈管尺寸、靴頭 薄管尺寸、刀口是否平整,督導工程師職責,督導工程師職責,與領班溝通協調 試驗及取樣計畫 量測水位 移機順序 相關配合事項 避免正面衝突,督導工程師職責,試驗及取樣方法的控制 試驗器材 取樣深度檢核 是否埋沒 是否合乎規範 樣品封存及標示是否確實 土樣儲存是否適當 土樣運送是否適當,督導工程師職責,土壤描述 粘土：顆粒極細，具塑性 粉土：稍具塑性，揉成條狀有裂紋 出現 砂土：用指搓揉有顆粒感，無塑性 礫石： 4.75mm=粒徑=76.2mm 對粗粒土壤應儘量描述其最大顆粒尺寸

11、及礫石或卵石等之含量百分比,督導工程師職責,土壤描述 土樣種類：粉質細砂、粉質粘土等 顏色：棕灰色、灰色等 緊密度(砂質土壤)：依N值研判 稠度(粘質土壤)：依N值研判 補充描述：含貝屑、腐木、草根等 粘質土壤之塑性程度 礫石或卵石之粒徑 其他,督導工程師職責,土壤描述 對粗粒土壤應儘量描述其最大顆粒尺寸及礫石或卵石等之含量百分比 巨石(Boulders) 304.8mm 卵石(Cobbles) 76.2mm304.8mm 礫石(Gravels) 粗19.05mm76.2mm 細4.75mm19.05mm 粗2.00mm4.75mm 砂(Sand)中0.425mm2.00mm 細0.075mm

12、0.425mm 細料(黏土及粉土)0.075mm,督導工程師職責,督導工程師職責,土壤描述 互層：由交錯(Alternating)出現之不同種類土壤或不同顏色土壤組成。 薄層(Parting) - 厚度小於1.6mm。 夾層(Seam) - 厚度在12.7至1.6mm。 次層(Layer) - 厚度在300至12.7mm。 層(Stratum) - 厚度大於300mm。,督導工程師職責,土壤描述 薄層、夾層、貝屑、雲母片及有機質等，若約每30cm厚度出現一次，則用”偶”描述之，若每30cm出現超過一次，則以”常”描述之。 ”量(Quantity)” 微量(Trace)110% 少量(Littl

13、e)1020% 多量(Some) 2035% 大量(Intermixed)3550%,督導工程師職責,督導工程師職責,土壤描述說明 細粒土壤之描述 粉質粘土；棕色；具中等堅實稠度；土樣潮溼；偶夾腐木、粉土夾層及貝屑；(CL)。 15m夾粉土夾層 16m含多量腐木及有機物 17m夾少量貝屑,督導工程師職責,土壤描述說明 粗粒土壤之描述 粉質砂；灰色；中等緊密程度；偶夾有機質粘土層及粉土夾層；礫石含量約510%；小礫石最大尺寸約0.5cm；(SM)。 15m夾粉土夾層 16m含多量腐木及有機物 17m夾少量貝屑,水力式水壓計裝設 裝設前應灌注清水進行試水。 水壓計埋設於透水層，不透水層之封層於應以

14、夯實桿逐層夯實 壓計裝設完成後應灌注清水進行試水，以確保水壓計主體未被堵住,督導工程師職責,水位觀測井 內徑3.0公分之PVC管，其下端1.5公尺部份之管壁加鑽至少四排之透水孔(孔徑8公厘，上下孔中心間距8公分)並在管外包以濾網或土木工程用非織物濾層 觀測井底部封層應以夯實桿逐層夯實,督導工程師職責,報表之填寫 日報表(I) 日報表(II)-ISO表單 薄管單 水壓計埋設紀錄表 觀測井埋設紀錄表 報表應當日完成於隔日傳真至公司計畫工程師 領班報表應於下班前送督導工程師,督導工程師職責,督導工程師職責,督導工程師職責,督導工程師職責,工地常遇到之問題 薄管刀口不平或有凹陷 薄管保存 薄管壓不下去

15、採用敲擊 粘土薄管剪斷後立即提取 魚尾側鑽之噴水口往下 劈管靴頭不平整 貫入試驗落錘高度不正確 SPT繩圈繞太多圈 鋼珠忘記放入,督導工程師職責,注意事項 孔位放樣時應儘量避開管線或結構體等障礙物 工作計畫書應帶至工地，以便瞭解工作內容及進度 取樣時請確認是否有埋沒現象、取樣長度是否足夠,督導工程師職責,取樣且清理完成之薄管應即封臘，並直放固定於陰涼處 鑽桿之上下洗孔、迴水及土樣皆為判視土層之依據，並注意是否有夾層、腐木及貝屑等 水壓計及觀測井之封層應確實封在不透水層，水壓計及觀測井放入鑽孔前應先行試水,督導工程師職責,每日開鑽前應要求領班量測水位 督導工程師應瞭解已鑽完之孔數、土層概況、正進行中之鑽孔深度及土層概況 領班有不符規定事項，請先口頭警告或轉知鑽探公司監工告知，若有再犯請向計畫工程師反應 工作期間嚴格禁止領班飲酒,督導工程師職責,一人督導數部鑽機，請領班包完劈管樣後，其餘土樣不得丟棄，應按深度排列，經督導工程師判視土層後，方可丟棄 若經判視土層與領班之判別有異時，應將已包裝之土樣，拆開再研判之。 請注意前後深度之N值差異，差異太大應確實瞭解其原因。,督導工程師職責,工作日報表應詳加紀錄，如領班違反規定、處理方法、指示(領班或業主)、口頭警告(領班)、何人至工地視察、突發狀況