滨海软土城市勘察关键技术及建议措施

（1）钻探成孔

对于地面有填土的采用钻探成孔，并加以下套管，防止孔壁坍塌。

（2）静探法施工

结合场地条件及已有勘察资料，本次以改进静探为主要勘察手段。

主要施工步骤如下：

①静探设备加工，主要加工探头，将探头改装为活塞式探头，在活塞的中间为进气孔口，下压时进气口封闭，上拔时进气口敞开，气体便能从探管中冒出。

②成孔：由浅至深，按1 m间距向下探测，探至预定深度后上拔探管0.3～0.5 m，检测探管内是否有气体溢出，如有气直接至④，如无气则进行吹气。

③吹气：采用最大量程压力为1.6 MPa的空压机进行吹气，一直吹到探管内与下部含气层连通。吹气结束后检测是否有浅层气冒出。如未测出有气体冒出，则继续循环②、③步骤。

④安装量气设备：吹气后检测出有大量气体冒出后，立即安装量气设备，以便测量其气压与流量。

图6-3　改进静探探头结构图

图6-4　改进静探探头的勘探流程图

（3）气体浓度检测

浅层气体主要以甲烷为主，并带有少量的臭味，即含有硫化氢（H2 S）。可采用DBBJT便携式气体报警探测器进行检测。气体检测前先在清洁的空气中打开仪器，待仪器稳定进入待测状态后，将仪器直接放置孔口进行检测。为了能更准确地检测孔内是否有气体溢出，每次检测时先将孔口捂住以防因为气量太小而从旁边溢出，影响检测结果。

图6-5　气体浓度检测(www.xing528.com)

（4）气体压力的检测

当确定有气体冒出，而且量比较大时，立即接上阀门皮管连接安装至气砂水分离仪上进行压力测定。对于有明显经验和前期试验结果的，气压较小，储量不大的，可采用直接测定法进行试验。用静探设备将探管压入土层预定的深度后，接上阀门对孔内进行吹气，待吹气吹通后，将吹气管卸下。静置几分钟后，先用DBBJ-T便携式气体报警仪检测是否有沼气溢出，如有沼气溢出，而且量比较大时，立即接上压力表测定压力，如图6-6所示。压力计的最大压力应根据场地气压而定。

孔口检测出气体的压力是克服土体间阻力以及带出泥沙水混合物之后的压力，因此实测压力值往往要比真实气压值小。

图6-6　气压测试示意图

（5）气体流量的检测

气体的流量采用罗茨流量计进行量测，该流量计测出结果为通过体积。计算流量时采用固定的时间段内刻盘上的数据变化值除以该固定的时间值。量测时直接安装在气砂水分离器上，可以通过阀门来控制流量，如图6-7所示。

图6-7　流量计

（6）气体样品的采集

应采用专用空气袋进行气体采集，气袋体积3 L，采气时，先将气体进口打开，等气体充满后，再打开放气口将气体放掉，连续置换2～3次后，采集正式的气体样品，如图6-8所示。

图6-8　专用空气袋

（7）现场探测间距和观测时间

由浅至深，按1 m间距向下探测，探至预定深度后上拔探管0.3～0.5 m，用气体报警探测器探测2分钟后，检测探管内是否有气体溢出，若无气体和水柱喷出，气体报警探测器探测浓度小于4%LEL时，可以再次起拔。若起拔过程中有气体和水柱喷出，记录下起拔深度。立即安装量气设备，按上述流程步骤实施，观测至无气后再用气体报警探测器探测，当浓度小于4%LEL时，可以再次起拔。对探测出有气体的含气深度，则在其上下范围内根据邻近详勘孔揭露的土层厚度探测间距加密至每1分钟0.5 m，步骤同上。

（8）浅层气的评价

在进行专项的浅层气探测的同时，必须与工程地质孔钻探资料相结合，注意工程地质孔的浅层气异常点，充分分析地层的结构特点，确定含气层的位置、气量、气压等要素，划定浅层气富集区，评价对地铁工程的影响，为下一步是否需要专项释放提供决策依据。同时对浅层气地区轨道交通的施工给出建议措施。