水域鉆探

（一）水域鉆探概述在工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程施工鉆探以及某些礦產(chǎn)勘探工作中,有時(shí)要在江、河或湖面上施工。由于水深及水流速的影響,就必須采取特殊的手段進(jìn)行作業(yè)。一般水深在1m以內(nèi),流速不大,不受山洪影響的淺水或間歇性河流中,可用枕木垛、草袋圍堰、筑島等方法修筑機(jī)臺(tái)。水深在1～2m者,可用“木馬”木樁承臺(tái)。水深在2～8m,水流平穩(wěn)的河流或湖泊,不能使用拼船時(shí),可采用木排、竹筏、油桶筏等；在河身較寬,水深流速較大的江河中,則根據(jù)具體情況選用木船或鐵船。特別是近些年來,某些工程和礦種亟待施工,這就要求水上鉆探的技術(shù)能跟上形勢(shì)的發(fā)展。目前,海洋石油勘探方面已取得很大進(jìn)展,但在江、河以及湖面上進(jìn)行勘探的技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于實(shí)際的要求。水上鉆探存在的主要問題是：鉆船的安裝、定位,保護(hù)管的下法、定位,安全設(shè)施等。水上鉆探受水位、流速、風(fēng)浪、潮汐的影響,鉆船可能移位,套管將隨之彎曲,如不及時(shí)采取措施,不但影響鉆進(jìn),而且將發(fā)生事故。因此,在新的工地進(jìn)行水上鉆探之前,應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況作充分了解,收集有關(guān)水文、氣象、地形,特別是河床地形等資料。1.水文資料（1）鉆探地段的水位過程線應(yīng)根據(jù)水位流量過程曲線、流量與時(shí)間過程曲線來編制水位過程曲線。編制時(shí)應(yīng)考慮最大洪水位及枯水年份曲線。（2）水位與流速關(guān)系曲線（3）凌汛1）凌汛開始時(shí)間。2）凌汛期間冰凌一般厚度、最大厚度及冰塊最大面積與體積。3）凌汛持續(xù)最長(zhǎng)、一般及最短時(shí)間。4）其他有關(guān)凌汛資料。如冰凌的集結(jié)、凍結(jié)情況以及凌汛結(jié)束時(shí)間等。（4）結(jié)冰1）結(jié)冰開始時(shí)間。2）結(jié)冰最大與最小厚度及其最大負(fù)荷量。3）開始融冰時(shí)間。（5）漂浮物流草最大、最小長(zhǎng)度及一般長(zhǎng)度,流草的數(shù)量和種類。2.氣象資料（1）風(fēng)1）風(fēng)的強(qiáng)度。最大及最小風(fēng)速。2）風(fēng)的方向。大風(fēng)的方向。（2）氣溫及氣溫的變化3.地形條件通過對(duì)孔位的水深、河床地形情況來確定選擇適合的水上鉆探方法。（二）鉆探船與淺水基臺(tái)的修建1.木船鉆場(chǎng)木船常用于流速在3m/s以內(nèi)的河流上。優(yōu)點(diǎn)是船可就地租用,設(shè)置簡(jiǎn)單。用單船噸位約為15t的船兩條（每條船長(zhǎng)約20m、寬約3.5m）。首先將單船加固（圖1-9）,在艙內(nèi)加底枕及支撐,上面用木梁連接各艙之支撐,接頭處以扒釘釘牢。兩船平行間距0.3～0.5m,如打斜孔可稍寬些。在艙面上橫放4～6根梢徑為20～25cm圓木、方木或小鋼軌、鋼管,并用鋼絲繩圍箍船身成為整體（圖1-10）,上鋪嚴(yán)密牢固的平臺(tái)板,板厚不小于5cm,用釘釘牢。鉆架腿應(yīng)放在枕木上,安裝絞車作為緊錨繩之用。鉆機(jī)、水泵、內(nèi)燃機(jī)、絞車均須放在橫梁上。船邊設(shè)圍欄,船頭上宜包鐵皮,以防漂流物沖擊。圖1-9 單船加固示意圖1—船面；2—底枕；3—支撐；4—木梁；5—船艙隔板；6—船底圖1-10 雙船結(jié)構(gòu)示意圖1—圓木；2—木船；3—鋼絲繩；4—蹩棍2.鐵駁船鉆場(chǎng)在水深流急、浪大漩渦多的大江河中,進(jìn)行水上鉆探時(shí),必須使用鐵駁船,其噸位約150～500t,長(zhǎng)38～50m,寬約8～10m。單船寬度不足時(shí)可將橫木懸臂伸出船外,鋪滿臺(tái)板,以便存放器材之用。為了減少風(fēng)浪影響,保持鉆船的穩(wěn)定,在艙內(nèi)裝入適量噸位的塊石。鉆場(chǎng)一般皆設(shè)在船尾,甲板上焊有鋼構(gòu)架,伸出船尾2～3m,在其下部常設(shè)一小工作臺(tái),為保證安全與操作方便,鉆場(chǎng)面積一般為7×10m2。其結(jié)構(gòu)布置如圖1-11、圖1-12、圖1-13、圖1-14所示。圖1-11 150～300t鐵駁船鉆場(chǎng)布置示意圖1—角鋼及工字鋼支架焊接結(jié)構(gòu)；2—鋼架結(jié)構(gòu)小工作臺(tái)；3—工字鋼底梁圖1-12 150～300t鐵駁船鉆場(chǎng)俯視圖1—角鋼及工字鋼支架焊接結(jié)構(gòu)；2—鉆孔孔位；3—鉆機(jī)；4—工字鋼底梁；5—水泵；6—鐵駁船圖1-13 300～500t鐵駁船鉆場(chǎng)側(cè)視圖1—四腳鉆塔；2—鉆場(chǎng)；3—廚房；4—宿舍；5—船員值班室圖1-14 300～500t鐵駁船鉆場(chǎng)俯視圖1—鉆孔孔位；2—鉆場(chǎng)；3—廚房；4—宿舍；5—船員值班室3.油桶筏鉆場(chǎng)在小河流、水位淺、航運(yùn)少和租不到合適的船時(shí),可使用厚壁大汽油桶并聯(lián)成筏,在筏上設(shè)鉆場(chǎng)（圖1-15）。油桶筏鉆場(chǎng)需用多少油桶,必須做浮力計(jì)算；大油桶直徑0.56m,高0.86m,容積約0.21m3,油桶自重約27kg,木料的浮力可不計(jì),其需要總浮力按鉆探機(jī)具材料,工作人員等總重的3倍計(jì)算以確保施工安全。油桶筏的拼裝用杉木或方木以8號(hào)鉛絲綁扎成兩片,像雙船一樣,中間留出鉆孔位置,上鋪木板,周圍要安上欄桿。圖1-15 油桶筏鉆場(chǎng)布置示意圖1—擋板；2—U型圍箍螺栓；3—厚壁油桶；4—8號(hào)鉛絲；5—橫桿；6—油桶；7—縱桿采用油桶筏鉆場(chǎng)應(yīng)注意的事項(xiàng)：1）漏水油桶要焊好,螺蓋應(yīng)加膠墊密閉。2）杉木梢徑不小于15cm,料要直,節(jié)疤要修平。3）綁扎油桶筏要在河灘上靠水邊處進(jìn)行,以便下水。4）錨繩宜固定在岸上并提離水面。5）其他有關(guān)事項(xiàng)與木船鉆場(chǎng)內(nèi)容相同。4.木籠基腳鉆場(chǎng)孔位在河漫灘上,平時(shí)無水,漲水時(shí)被淹,如用船常擱淺,甚至將船底頂壞。遇到這種情況可用木籠基腳上搭木梁構(gòu)成鉆場(chǎng)（圖1-16）。木籠基腳是用6根長(zhǎng)4m左右、梢徑大于12cm的圓木,做木樁埋入地層內(nèi)1m以上,用毛竹片或柳條編織成籠,上面直徑約0.6～1.0m,下面直徑約1.5m。內(nèi)裝卵石或塊石,外圍大塊石構(gòu)成,每個(gè)基臺(tái)需木籠基腳8～10個(gè),上放方木、木板構(gòu)成基臺(tái)。圖1-16 木籠基腳示意圖1—基臺(tái)；2—木籠；3—砂礫石層（三）拋錨定位凡采用水上漂浮鉆場(chǎng)——木船、鐵船、油桶筏等,均采用停船拋錨的方法進(jìn)行穩(wěn)定,以便使鉆探工作順利進(jìn)行。1.錨的選擇選擇錨的類型主要是根據(jù)漂浮鉆場(chǎng)大小、河床地質(zhì)情況及其他自然條件確定,一般在峽谷河流上,河床為卵石或巖層時(shí)適用四齒錨。河床為泥沙沉積時(shí),可用燕尾錨,尤其是大江峽谷內(nèi),使用兔耳錨、將軍錨,便于插入覆蓋層或基巖裂隙中,也較易起錨。有時(shí)也用石錨或混凝土錨等。2.錨的質(zhì)量錨的質(zhì)量一般可根據(jù)船的噸位、自然條件、拋錨的位置確定。當(dāng)用鐵錨時(shí),其質(zhì)量可參考表1-6所示。表1-6 鉆船鐵錨質(zhì)量參考表 （單位：kg）3.錨繩、錨鏈與浮筒（1）錨繩的直徑錨繩多采用鋼絲繩,其直徑以其所受拉力大小而定,可參考表1-7所示。表1-7 鋼絲繩錨繩直徑參考表（2）錨鏈為了增加鐵錨在河床的穩(wěn)定性,錨與錨繩之間可使用一段錨鏈。鏈環(huán)直徑要大于鋼絲繩的直徑,并注意在容易埋錨的情況下不要使用錨鏈。（3）錨頭繩及浮筒凡河床為孤石、高低不平的巖層或砂性土,為防止錨卡在巖石或孤石里,或者埋入砂層中,宜采用錨頭繩及水底浮筒、水面浮筒。當(dāng)發(fā)現(xiàn)鐵錨被卡埋,可絞拉錨頭繩,以松動(dòng)鐵錨。錨頭繩及浮筒拴法如圖1-17所示。圖1-17 錨頭繩及浮筒拴法示意圖4.拋錨根據(jù)鉆孔附近地形和水流情況,將鉆船拖至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)。放船前,先測(cè)出河中孔位。一般用小船把主錨和前錨拋定,再用船上絞車收緊錨繩移動(dòng)鉆船,逐步靠近孔位,而后再拋后錨及邊錨,根據(jù)岸上測(cè)量人員指揮定位。利用地形,也可把部分錨定在岸（圖1-18）,如河床比較狹窄,可把4個(gè)錨全部都固定在岸（圖1-19）。拋錨可采用機(jī)動(dòng)船或人力船拋錨。某局勘測(cè)隊(duì),為適應(yīng)機(jī)動(dòng)船進(jìn)行拋錨、起錨作業(yè),改制成自動(dòng)（偏心）脫錨鉤。鉤的構(gòu)造如圖1-20所示。這種鉤用主、副兩根鋼絲繩連接,副繩系在鉤中部的一個(gè)小孔上,兩根鋼絲繩均拴在機(jī)動(dòng)船上。拋錨時(shí),機(jī)動(dòng)船靠近鉆船,將此鉤移掛在機(jī)動(dòng)船頭水面以上,這時(shí)主繩受力,副繩不緊。機(jī)動(dòng)船開到拋錨地點(diǎn),只要把主繩松開,副繩自動(dòng)帶緊,掛鉤即轉(zhuǎn)動(dòng),錨即脫鉤落水。這樣自動(dòng)脫鉤拋錨,既安全又迅速,避免過去松錨繩時(shí)操作費(fèi)力、錨繩隨意蹦動(dòng)的缺點(diǎn)。圖1-18 部分錨定在岸上示意圖1—錨；2—絞車；3—鉆船；4—錨頭繩圖1-19 4個(gè)錨都固定在岸上示意圖1—錨；2—絞車；3—鉆船；4—錨繩另外尚有拉過河繩索代替拋錨,分高空及水下拉過河繩兩種（圖1-21）。圖1-20 自動(dòng)脫錨鉤圖1-21 過河繩索代替拋錨示意圖5.錨的種類、質(zhì)量及使用條件（表1-8）表1-8 錨的種類質(zhì)量及使用條件參考表續(xù)表6.定位鉆船拋錨后不會(huì)恰好就在要求的位置上,要將它固定到指定的位置,須進(jìn)行定位工作。一般定位方法有以下幾種：（1）丈量定位法在鉆孔距岸邊不遠(yuǎn)（100m以內(nèi)）的條件下,可以使用繩尺、鋼尺或皮尺等直接丈量。這樣準(zhǔn)確性高,且可節(jié)省時(shí)間。（2）視距定位法在距離較遠(yuǎn)（100～200m）、準(zhǔn)確性要求不高的情況下可采用視距定位法。在進(jìn)行工作時(shí),鉆船（或筏）上必須豎立塔尺或花桿,以便在岸上用中線處架設(shè)好的經(jīng)緯儀觀測(cè)。鉆船上指揮人員必須與岸上觀測(cè)人員取得密切聯(lián)系,以便根據(jù)觀測(cè)人員指示的偏上、偏下、往遠(yuǎn)、往近的信號(hào)指揮松緊錨繩直到鉆船固定到指定的位置為止。（3）交點(diǎn)定位法在要求精確度高的情況下,使用交點(diǎn)定位法。定位時(shí),在岸上中線之一點(diǎn)和三角網(wǎng)基線終點(diǎn)各設(shè)置經(jīng)緯儀一架。中線上的一架觀測(cè)鉆船上下游位置；基線上的一架根據(jù)預(yù)先計(jì)算好的角度,觀測(cè)鉆船在中線上的孔位（兩架經(jīng)緯儀觀測(cè)目標(biāo)即交點(diǎn)）,在鉆船孔位豎立花桿或塔尺,也可以用鉆塔頂為目標(biāo)。圖1-22 交點(diǎn)定位示意圖船上指揮人員必須根據(jù)兩處觀測(cè)人員指示的信號(hào)來松緊錨繩校正鉆船位置。如指示信號(hào)要鉆船往左移動(dòng)3m、往下游移動(dòng)1m時(shí),鉆船上就立收絞左后邊錨和后主錨,這時(shí)若感到吃力時(shí),應(yīng)適當(dāng)放松右前邊錨和前主錨,達(dá)到要求為止（圖1-22）。在條件允許的情況下,可采用兩部絞車同時(shí)進(jìn)行收絞錨繩,以節(jié)省定位時(shí)間。（4）六分儀輔助定位法在鉆船距離預(yù)定鉆孔位置尚遠(yuǎn)時(shí),為使鉆船盡可能接近預(yù)定位置,便于進(jìn)一步精確定位,可在鉆船上使用六分儀確定鉆船位置,直接指揮鉆船移動(dòng),這樣可以簡(jiǎn)化岸上和鉆船上的聯(lián)系。使用這種方法時(shí),在鉆探斷面上下游的兩岸,應(yīng)豎立明顯的不同標(biāo)志,其位置是經(jīng)過測(cè)量的,可確定與斷面控制點(diǎn)的相互關(guān)系,以及根據(jù)計(jì)算得出鉆船上六分儀應(yīng)采用的角度。要求精度較高的定位,還需經(jīng)過岸上儀器觀測(cè),用交點(diǎn)法定位,用六分儀輔助定位法只能使用在拋錨前確定鉆船大概位置,便于拋錨,能在鉆船上直接指揮鉆船航行方向。（5）定位應(yīng)注意事項(xiàng)1）錨未絞正前,應(yīng)事先注意水流方向,鉆船必須與水流方向平行,船頭朝上游,否則下套管時(shí)不易校正。2）鉆船上指揮人員和岸上觀測(cè)人員應(yīng)充分熟悉已定的旗語或燈光信號(hào),能正確地發(fā)出指示信號(hào),指揮人員能正確地指揮。3）使用旗語必須將旗展開,不得折卷,指示方向時(shí)必須將旗按規(guī)定舉起,易使對(duì)方瞭望。4）岸上觀測(cè)人員必須經(jīng)常注意鉆船移動(dòng),并應(yīng)不斷用旗語通知鉆船,不得隨意離開經(jīng)緯儀做其他工作。5）鉆船上應(yīng)將有礙岸上觀測(cè)的障礙物移去,把塔尺或花桿上的污泥擦抹干凈。（四）保護(hù)套管水上鉆探與陸地鉆探不同,套管除了加固孔壁的作用外,還直接承受水流的沖擊,起導(dǎo)向定向作用,同時(shí)終孔套管的孔徑還要能保證采取巖心試樣的足夠尺寸。在水上鉆探,常采用多層套管的方法,即在河床上下一層口徑較大、強(qiáng)度較高的外層套管,通常叫做保護(hù)套管。用以保護(hù)孔壁加固套管及鉆具等,免受水流沖擊。在江河中進(jìn)行鉆探,特別是在激流深水中鉆探,一定要下入保護(hù)套管。1.保護(hù)套管的作用1）隔絕流水。2）保護(hù)小徑套管。3）起導(dǎo)向管作用。2.保護(hù)套管的選擇目前使用的保護(hù)套管均為厚壁、無縫外接箍的鋼管。其口徑分粗細(xì)兩種；粗徑為ϕ250～ϕ273mm,細(xì)徑為ϕ180～ϕ194mm。由于粗徑管過重,不好操作,擋水面積較大,已很少使用。目前多使用外徑為180mm管,其強(qiáng)度基本能滿足深水鉆探的要求。當(dāng)然,也要滿足巖心試件的要求。一般情況如表1-9所示選用保護(hù)套管的尺寸。為了能得到較高的強(qiáng)度,保護(hù)套管用外接箍、尖絲扣的接頭。在水深流急的情況下,接頭處還應(yīng)用保護(hù)夾板進(jìn)行加固（圖1-23）。表1-9 選用保護(hù)套管參考表 單位：mm圖1-23 保護(hù)夾板1—鐵墊瓦；2—電焊；3—螺栓孔3.保護(hù)套管的下入方法（1）按保護(hù)管連接方式分類1）單根連接下入法。單根連接下入法就是將所有下入水中的保護(hù)套管按其編號(hào)一一連接下入水中,直到設(shè)計(jì)深度。2）整體下入法。在下管前,將所有管子在鉆船上連接好,然后整體放在江（河）中。為了操作方便,可于保護(hù)管兩端用水泥或其他東西堵塞,使保護(hù)管在水中有懸浮力,以便于移動(dòng)及調(diào)整角度。當(dāng)保護(hù)管下好后,再把水泥或其他堵塞物排掉（圖1-24）。3）連接整體下入法。連接整體下入法是一種單根連接下入法和整體下入法的混合方法（圖1-25）。這種方法適用于水位淺、流速小的情況下。第一次采用單根連接法下入,在孔距很近的情況下,第二個(gè)孔則不必將所保護(hù)管起拔,只用升降機(jī)將保護(hù)管提離水底5～10m即可。圖1-24 整體下入法示意圖（2）保護(hù)管上游拉引裝置1）用船只拉引保護(hù)管。在上游選擇適當(dāng)噸位的木船,用鐵錨固定在鉆船前適當(dāng)?shù)奈恢?其距鉆船距離,以水深而定。但必須使定位繩和保險(xiǎn)繩與保護(hù)管的頭角大于45°。并在木船上安置絞車以便松緊定位繩及保險(xiǎn)繩（圖1-26）。圖1-25 連接整體下入法圖1-26 船只拉引示意圖2）鐵錨拉引保護(hù)管。將一鐵錨拋在鉆船前適當(dāng)?shù)奈恢?然后用滑車鋼絲繩拉引保護(hù)管（圖1-27）。圖1-27 鐵錨拉引示意圖3）套管繃架拉引保護(hù)管。套管繃架是用木材制造的桁架,安裝并伸出在上游孔位前的基臺(tái)木上,用來拉引保護(hù)管（圖1-28）。圖1-28 套管繃架拉引示意圖4.保護(hù)套管的固定在水不深、流速不大的河流中,利用保護(hù)套管的自重即可將套管下到預(yù)定位置,并用管鉆插入保護(hù)套管內(nèi),進(jìn)行抽取覆蓋層,使套管插入河床,根據(jù)河床地質(zhì)情況,決定插入河床深度；一般使套管插入3～5m,最少插入1m。然后,在船上將管口用木板和扒釘扣牢就可穩(wěn)定。但在深水河流中,下沉保護(hù)套管困難很多,在這種情況下,下保護(hù)套管必須要增設(shè)保險(xiǎn)繩（ϕ10～16mm的鋼絲繩）,將保護(hù)套管向上游拉住,以防水流沖擊難于校正。保險(xiǎn)繩的根數(shù)應(yīng)根據(jù)水深和流速而定,一般每隔4～8m增設(shè)一根。保險(xiǎn)繩與保護(hù)套管間的夾角愈大愈好,否則水平拉力不夠,但要求夾角很大亦有困難,一般不得小于40°～45°（流速大于2m/s）。如條件限制夾角達(dá)不到上述要求時(shí),應(yīng)采取下列辦法：1）鉆船在拼裝平臺(tái)時(shí),應(yīng)考慮深水下保護(hù)套管拉保險(xiǎn)繩的問題,盡可能將下套管的孔位設(shè)在船的尾部,以便增長(zhǎng)拉保險(xiǎn)繩的水平距離,從而增大保險(xiǎn)繩的夾角。2）保險(xiǎn)繩設(shè)在船頭部安設(shè)懸臂梁上,以增加其水平長(zhǎng)度和角度。如懸臂梁承受垂直分力強(qiáng)度不夠,可在鉆船頭部加設(shè)一人字扒桿將該梁吊住（圖1-29）。為了防止擰動(dòng)套管時(shí),鋼絲繩跟著轉(zhuǎn)動(dòng)纏在套管柱上,保險(xiǎn)繩與管柱用環(huán)圈連接（圖1-30）。環(huán)圈用大小兩個(gè)鐵圈焊成。大圈套在管接頭下端,小圈用以套接保險(xiǎn)繩。圖1-29 用保險(xiǎn)繩下套管示意圖1—手搖絞車；2—拉架；3—套管；4—保險(xiǎn)繩；5—變向滑輪圖1-30 環(huán)狀裝置示意圖1—套管；2—管接頭3—環(huán)圈；4—電焊5.保護(hù)管管鞋的選定在下保護(hù)管以前,必須根據(jù)地層情況,水底有無覆蓋層,來選定下何種保護(hù)管管鞋。（1）無覆蓋層時(shí)可選用帶有鞋釘?shù)谋Ｗo(hù)管管鞋,靠自重插入表面風(fēng)化巖盤,避免保護(hù)管沿巖石滑動(dòng)（圖1-31）。圖1-31 管鞋（2）有覆蓋層時(shí)可將保護(hù)管底端做成刀刃狀。若用帶鞋釘?shù)墓苄?容易造成孔內(nèi)事故。常用的方法有兩種：1）?。〒疲┥捌縻@進(jìn)覆蓋層。用小于保護(hù)管一級(jí)的取（撈）砂器將保護(hù)管底部的覆蓋層提取到地面,使保護(hù)管底部?jī)?nèi)產(chǎn)生空間,保護(hù)管依靠自重自行下沉直到巖石表面為止,若覆蓋層太厚,應(yīng)考慮下另一套小一級(jí)的保套管,以便穿過下部覆蓋層和卵石層（圖1-32）。2）水沖下入法。保護(hù)管下到江（河）底后,把鉆具下入孔底,用大泵量沖覆蓋層,將砂沖出保護(hù)管,使保護(hù)管不斷下沉。在保護(hù)管下沉?xí)r,應(yīng)特別注意各定位繩及保險(xiǎn)繩放松,否則保護(hù)管不能順利迅速下沉,還會(huì)造成保護(hù)管向上游傾斜,嚴(yán)重影響下管質(zhì)量。圖1-32 撈砂器鉆進(jìn)示意圖6.保護(hù)套管發(fā)生故障的原因1）船位移動(dòng)。水上鉆探的全部設(shè)備都安裝在鉆船甲板上,因此從開始鉆進(jìn)直到完工,要求鉆船不能有任何移動(dòng)。鉆船的位移是造成保護(hù)套管發(fā)生重大事故的主要原因。2）大風(fēng)浪的侵襲。由于大風(fēng)浪的侵襲,鉆船上下波動(dòng)很大,若保護(hù)管未接長(zhǎng),當(dāng)鉆船上升時(shí)保護(hù)管有被壓在基臺(tái)木或鉆船的下面而被壓斷或鉆船受到破壞的危險(xiǎn)。3）水面漂浮物。洪水期間,河道上有大量木材、雜草等自上游漂來,有碰彎保護(hù)管的危險(xiǎn)。如雜草大量掛在定位繩或保險(xiǎn)繩上,則會(huì)增大阻力,保護(hù)管不能降下,同時(shí)上游雜草大量漂來,會(huì)使鉆船發(fā)生位移和其他重大事故（圖1-33）。圖1-33 水面漂浮物的影響示意圖4）定位繩和保險(xiǎn)繩的系法不正確。如圖1-34所示中a是錯(cuò)誤的,圖1-34所示中b是正確的。圖1-34 定位繩的系法5）保護(hù)夾板未上好。工作時(shí)因夾板螺絲未上緊或因下保護(hù)管時(shí)強(qiáng)力的擊打等,都可能使保護(hù)夾板下滑,而使保護(hù)管彎曲和折斷（圖1-35）。圖1-35 夾板固定法7.下保護(hù)管注意事項(xiàng)1）下管之前,應(yīng)進(jìn)行水深測(cè)量,根據(jù)水深,計(jì)算管長(zhǎng)和保險(xiǎn)繩根數(shù),并將套管長(zhǎng)短順序編號(hào)。長(zhǎng)的接在上部,短的接在下部,并備2～3根短管（0.50m、0.75m、1.00m）以備水位漲落時(shí)調(diào)整。2）下管之前,認(rèn)真檢查絲扣部分是否有裂紋、破損、變形（喇叭口）,保護(hù)夾板與套管接頭的接觸是否緊密。夾板螺栓孔是否對(duì)正,絞車安裝是否牢固,升降機(jī)制動(dòng)床是否良好,提引鋼絲繩有無損傷以及天車等均經(jīng)檢查合格后才能下管。3）安裝保護(hù)夾板時(shí),應(yīng)使各夾板兩翼對(duì)成一條線,事先應(yīng)用一線錘由管口垂吊,做出標(biāo)記。4）保險(xiǎn)繩必須系在保護(hù)夾板的前翼（上游）上,拉緊后使夾板兩翼平行水流方向。5）安裝保險(xiǎn)繩時(shí),應(yīng)考慮到保護(hù)套管擬插入覆蓋層的深度,保險(xiǎn)繩保護(hù)夾板均不得進(jìn)入覆蓋層,否則增加起拔套管的困難。保險(xiǎn)繩有多根時(shí),為便于識(shí)別起見,應(yīng)用木牌編號(hào),分別系在每根繩上。6）保護(hù)套管下到河床以后,要進(jìn)行定位,要求套管垂直,與水面上測(cè)定的孔位一致,必要時(shí),可用定位繩、保險(xiǎn)繩、絞車來校正。7）保護(hù)套管下到河床以后,易引起水流的局部沖刷,在砂質(zhì)土或礫石土壤河床中,為了使套管穩(wěn)定不致受沖刷發(fā)生下沉或移位,可先將套管插入河床中,在保護(hù)套管下沉的同時(shí),應(yīng)將保險(xiǎn)繩放松,待套管穩(wěn)定后再緊。8）船位移動(dòng)易造成套管歪斜,甚至折斷,應(yīng)經(jīng)常檢查鉆船的錨定情況,尤其是在大風(fēng)及水位漲落急劇時(shí),隨時(shí)注意錨繩和保險(xiǎn)繩的松緊,避免套管折損。（五）活動(dòng)孔口管和錨定水尺裝置在有潮汐河流中鉆探（大江、大河入?？谔?如上海黃浦江、珠江口等）每日都受到早晚潮差的影響,水位漲落很大,鉆船也隨著漲落,如何解決好孔口管長(zhǎng)度的調(diào)整和孔深計(jì)算中的水位變化,直接影響到鉆探工作能否順利進(jìn)行。采用活動(dòng)孔口管和錨定水尺能很好地解決這個(gè)問題。1.活動(dòng)孔口管活動(dòng)孔口管也叫活塞式孔口管,由內(nèi)外管套裝而成,并可相對(duì)活動(dòng),外管為保護(hù)套管,內(nèi)管為孔口導(dǎo)管。如用≥180mm為保護(hù)套管,先用管頂下沉至最低潮水位時(shí),不致頂及鉆機(jī)機(jī)臺(tái)底面的位置,然后把事先準(zhǔn)備好的一根ϕ146mm內(nèi)管下入其中,其長(zhǎng)度為最大潮差加下部插入長(zhǎng)度和上部伸出機(jī)臺(tái)面上的高度（圖1-36）。為堵塞兩管間的環(huán)狀間隙,在內(nèi)管的下端部（高潮水位時(shí),不能外露出外管頂）,纏上帶油棉線繩,使其卡在已固定的鐵圈內(nèi),以保持纏繞部分位置不變,其外徑與保護(hù)套管內(nèi)徑相等,兩管不宜過松或過緊,以便于安裝。這種類似活塞的管結(jié)構(gòu),能使鉆船漲落和保護(hù)套管出露的長(zhǎng)短變化互不干擾,始終保持內(nèi)管口在船臺(tái)面上露出高度不變,從而保證了鉆機(jī)正常鉆進(jìn)。而且可以防止江水泥砂侵入孔內(nèi),達(dá)到內(nèi)外管的同心。這樣鉆探時(shí)不需反復(fù)做連接和卸除短保護(hù)套管的工作,從而加快了鉆探進(jìn)度。2.錨定水尺把水尺安裝在鉆探船上,直接測(cè)量水位變化（圖1-37）。先在鉆船邊拋一小錨,拉出一根細(xì)鋼絲繩,通過一高出鉆船平臺(tái)面2～3m的轉(zhuǎn)向滑車,向下懸掛一個(gè)50kg重的中心錘,當(dāng)水位在最低潮時(shí),使錘底仍略高于鉆船平臺(tái)面,在吊錘中心插入一花桿（標(biāo)尺）,由于錨固定在江底不動(dòng),而鉆船是隨水位變化而漲落,故錘與船面就產(chǎn)生相對(duì)位置的變化。這樣隨時(shí)丈量（或讀出）這個(gè)距離,就反映了當(dāng)時(shí)水位的變化。此法經(jīng)與岸邊水尺核對(duì),證明測(cè)量精度可靠。同時(shí)由于不需要到岸上看水標(biāo)尺,節(jié)省了人力,也方便及時(shí)。（六）水上鉆探原始記錄的方法和特點(diǎn)水上鉆船往往因水位的變化直接影響原始記錄的準(zhǔn)確性,因而要特別重視水位的變化,必須設(shè)置水位標(biāo)尺,并經(jīng)常進(jìn)行校對(duì)（圖1-38）。圖1-36 活動(dòng)孔口管1—內(nèi)管；2—外管；3—纏塞；4—內(nèi)管口固定圖1-37 錨定水尺安裝示意圖圖1-38 上水鉆探記錄各尺寸示意圖水位上升：機(jī)上余尺=原機(jī)上余尺-水位差；水位下降：機(jī)上余尺=原機(jī)上余尺+水位差。1.地面高程即開孔地面之標(biāo)高。地面高程=水位-水深。2.孔口高程即保護(hù)管之標(biāo)高。孔口高程=水位+露出水面之套管長(zhǎng)度。3.機(jī)上余尺1）鉆進(jìn)覆蓋層采用撈砂或沖擊鉆進(jìn)時(shí)是由孔口臺(tái)板算起的。2）鉆進(jìn)巖盤是從立軸箱水平面算起,但遇大風(fēng)浪停工后再開鉆時(shí)必須校正。機(jī)上余尺若漲水應(yīng)減少,落水應(yīng)增加。水位上升：機(jī)上余尺=原機(jī)上余尺-水位差；水位下降：機(jī)上余尺=原機(jī)上余尺+水位差。4.地距地距=水深+船高+機(jī)高（回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)）；地距=水深+船高（沖擊鉆進(jìn)時(shí)）。5.本班進(jìn)尺水位上升：本班進(jìn)尺=進(jìn)尺-水位差；水位下降：本班進(jìn)尺=進(jìn)尺+水位差。6.孔深孔深=鉆具總長(zhǎng)-（水深+船高+機(jī)高+機(jī)上余尺）；交班孔深=接班孔深+本班進(jìn)尺。（七）交通照明通信及安全1）工作人員上下班,在水流平緩的河流,可用3t小木船擺渡。如鉆船離岸不遠(yuǎn),不影響航運(yùn)交通時(shí),可從岸上與鉆船連接一條繩索,套一個(gè)索環(huán)拉住渡船,這樣來回過渡比較安全。在流速比較大、河面比較寬時(shí),應(yīng)使用小機(jī)動(dòng)船。交通船靠近鉆船時(shí)要按先后次序上船,后再下船,不得搶上搶下。2）在水流湍急、使用渡船有困難時(shí),可考慮架設(shè)跨河索。在岸上固定絞車,用吊斗運(yùn)送來往人員,但要特別注意安全。3）夜間過渡,要有足夠的照明設(shè)備。如需在洪水季節(jié)或水流湍急的河段進(jìn)行水上鉆探,夜班人員應(yīng)住在船上,以防萬一發(fā)生事故。4）有條件時(shí),應(yīng)建立鉆船與岸上的電話聯(lián)系,以減少擺渡次數(shù),尤其在洪水期間更為必要。擺渡時(shí),要穿上救生衣。5）拋錨、起錨以及做危險(xiǎn)性較大的水上工作時(shí),工作人員必須穿救生衣,鉆船上和交通船上均須于明顯處安設(shè)救生圈以備急救。6）鉆船艙底應(yīng)經(jīng)常檢查是否漏水,并保持干燥。7）夜間不工作或節(jié)假日停止工作時(shí),鉆船應(yīng)派職工值班巡視,負(fù)責(zé)安全檢查,并照常安設(shè)信號(hào)標(biāo)志。8）鉆船上應(yīng)備有防火設(shè)備,除在船上明顯處安置滅火器外,還要有防火工具設(shè)置在固定地點(diǎn),并禁止他用。9）當(dāng)遇到不能避免的巨大漂浮物或失去控制的竹木排筏或船只碰撞鉆船時(shí),應(yīng)根據(jù)情況采取緊急措施,如砍斷部分錨繩等以減輕事故的損失。鉆船開始工作前應(yīng)與岸上設(shè)立的急救站取得聯(lián)系,遇事故時(shí)以便報(bào)急求援。10）鉆船上應(yīng)備有輕便報(bào)話機(jī)或喊話筒、銅鑼、皮鼓等,在濃霧或雨天視線不清時(shí),鉆船上應(yīng)顯示強(qiáng)烈燈光和聲響信號(hào),以引起航行船只和排筏注意。11）特別注意水位的暴漲以免淹沒平臺(tái),沖掉鉆機(jī)。12）鉆進(jìn)期間還應(yīng)包括以下安全注意事項(xiàng)。①每班須設(shè)專人檢查錨繩及保險(xiǎn)繩的松緊情況,并根據(jù)水位的漲落調(diào)整其長(zhǎng)度。②船上應(yīng)有幾根不同長(zhǎng)度的短管,以便隨水位漲落及時(shí)取用。③遇暴風(fēng)雨鉆船擺動(dòng)劇烈、影響工作安全時(shí),應(yīng)停鉆并提出孔內(nèi)鉆具。④漲水時(shí),應(yīng)有專人隨時(shí)清除掛在錨繩及保險(xiǎn)繩上的漂浮物,以減輕其負(fù)荷。⑤鉆孔回水,不得流入船艙內(nèi)。⑥遇6級(jí)及以上大風(fēng),即應(yīng)放下鉆架上的篷布,以減少風(fēng)的阻力,保持鉆場(chǎng)平穩(wěn)。⑦鉆進(jìn)時(shí),套管周圍要以木板釘好,以防工具掉落河中。⑧放置器材,要考慮到鉆船的平衡,勿使其偏重。⑨在鉆塔頂設(shè)置紅白旗,以引起來往船筏注意,防止發(fā)生沖撞。⑩鉆船邊應(yīng)經(jīng)常有備用小船,以便隨時(shí)使用。 發(fā)生孔內(nèi)事故后,嚴(yán)禁使用千斤頂。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。