1 铁路工程地质与工程勘察 1
1.1 地貌与第四系地层 1
1.1.1 地貌的成因及分类 1
1.1.2 常见地貌形态分述 3
1.1.3 第四系地层 7
1.2 岩土的基本性质与特征 8
1.2.1 地壳的物质组成 8
1.2.2 造岩矿物 9
1.2.3 岩 石 10
1.2.4 土的工程性质 18
1.2.5 岩土施工工程分级和可钻性等级 24
1.3 地质构造 25
1.3.1 层状岩石的产状与接触关系 25
1.3.2 褶 皱 26
1.3.3 断 层 28
1.3.4 节 理 29
1.3.5 岩体工程分类 31
1.4 铁路工程概述 32
1.4.1 铁路主要技术标准 33
1.4.2 铁路主要土建设备 35
1.4.3 铁路工程勘察设计阶段 40
1.5 铁路工程地质勘察与勘探 41
1.5.1 铁路工程地质勘察 41
1.5.2 铁路工程勘探 45
2 钻探机械与钻具 51
2.1 钻 机 51
2.1.1 概 述 51
2.1.2 立轴钻机 51
2.1.3 移动回转器式钻机 55
2.2 其他钻探机械 58
2.2.1 泥浆泵 58
2.2.2 钻 塔 61
2.2.3 水 泵 63
2.2.4 空压机 64
2.2.5 发电机 65
2.2.6 液压拧管机 65
2.2.7 柴油机 66
2.3 钻 具 66
2.3.1 钻头与岩芯管 66
2.3.2 钻杆及接头 67
2.3.3 套管及连接件 68
2.3.4 水龙头 69
2.3.5 常用工具 69
2.3.6 处理事故工具 71
3 钻探方法与工艺 74
3.1 概 述 74
3.1.1 钻探的基本概念 74
3.1.2 钻进方法 75
3.1.3 钻进规程 75
3.2 硬质合金钻进 77
3.2.1 硬质合金钻进原理 77
3.2.2 硬质合金及钻头 80
3.2.3 钻进技术规程与注意事项 87
3.3 金刚石钻进 89
3.3.1 金刚石钻进原理 89
3.3.2 金刚石及其钻头和扩孔器 91
3.3.3 钻进技术规程 102
3.3.4 金刚石钻进操作与注意事项 104
3.4 钢粒钻进 109
3.4.1 钢粒钻进原理 109
3.4.2 钢粒及其钻头 111
3.4.3 钻进技术规程与注意事项 111
3.5 冲击回转钻进与冲击钻进 115
3.5.1 冲击回转钻进原理及特点 115
3.5.2 冲击回转钻进设备 116
3.5.3 冲击回转钻进规程及注意事项 124
3.5.4 钢丝绳冲击钻进 126
3.6 其他钻进方法 128
3.6.1 人力简易钻探 128
3.6.2 无泵反循环钻进 129
3.6.3 螺旋钻进 130
3.7 钻孔冲洗 131
3.7.1 概 述 131
3.7.2 泥浆类冲洗液的物质组成 132
3.7.3 泥浆的性能 133
3.7.4 常用冲洗液简介 136
3.7.5 泥浆制备与管理 137
3.8 孔内事故预防与处理 138
3.8.1 事故原因及预防 138
3.8.2 事故处理 140
4 岩土芯样采取与孔内试验 145
4.1 岩土芯样采取 145
4.1.1 岩芯采取要求 145
4.1.2 常用岩芯采取方法 146
4.1.3 绳索取芯技术 149
4.1.4 岩芯整理与编录 151
4.1.5 样品采取 154
4.2 土层孔中原位测试 161
4.2.1 标准贯入试验 161
4.2.2 圆锥动力触探 163
4.2.3 十字板试验简介 164
4.2.4 旁压试验简介 166
4.2.5 应力铲试验简介 169
4.2.6 扁板侧胀试验简介 170
4.3 岩体孔中原位测试简介 171
4.3.1 岩体原位应力测试 171
4.3.2 岩体原位变形测试 174
4.4 孔内物探测试简介 175
4.4.1 单孔测量 175
4.4.2 孔间测量 177
4.5 随钻测量系统简介 179
4.5.1 概 述 179
4.5.2 测量方案及硬件 179
4.5.3 系统软件 180
5 复杂地层与特殊条件钻探及实例 184
5.1 钻孔护壁与堵漏 184
5.1.1 钻孔护壁 184
5.1.2 钻孔堵漏 185
5.1.3 水泥浆护壁堵漏 185
5.1.4 其他护壁堵漏材料与方法 187
5.2 复杂岩土层钻探 188
5.2.1 软土层钻探 188
5.2.2 松散砂层钻探 188
5.2.3 岩堆、卵石、漂石层钻探 189
5.2.4 黄土层钻探 191
5.2.5 膨胀土层钻探 192
5.2.6 多年冻土层钻探 193
5.2.7 破碎复杂岩层钻探 195
5.2.8 涌水地层钻探 197
5.2.9 瓦斯地层钻探 199
5.3 不良地质体钻探 200
5.3.1 岩溶、坑洞钻探 200
5.3.2 滑坡体钻探 202
5.4 特殊条件钻探 202
5.4.1 隧道超前预报水平钻探 202
5.4.2 水上钻探 204
5.4.3 冰上钻探 210
5.4.4 其他特殊条件钻探 211
6 水文地质钻探与试验 214
6.1 地下水 214
6.1.1 岩土的水理性质 214
6.1.2 地下水分类 215
6.1.3 地下水的物理性质及化学成分 216
6.2 水文地质钻探 217
6.2.1 钻探任务和钻孔布置原则 217
6.2.2 水文地质钻孔一般技术要求 218
6.2.3 分层止水与简易观测 219
6.2.4 破壁与通井 222
6.2.5 井管安装 222
6.2.6 洗 井 225
6.3 水文地质试验 227
6.3.1 提水试验 227
6.3.2 抽水试验 229
6.3.3 压水试验 233
6.3.4 钻孔注水试验 238
参考文献 240