工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用研究

王文秀

遼寧省冶金地質(zhì)勘查局四〇二隊(duì)

工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用研究

王文秀

遼寧省冶金地質(zhì)勘查局四〇二隊(duì)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)建筑行業(yè)快速的發(fā)展起來(lái)，并促進(jìn)了工程地質(zhì)勘探行業(yè)的發(fā)展在工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)以其較為準(zhǔn)確的分析能力得到了廣泛的應(yīng)用。文章針對(duì)工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用研究進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，內(nèi)容僅供參考。

工程地質(zhì)勘察；鉆探技術(shù)；應(yīng)用；研究

導(dǎo)言

隨著我國(guó)工程建設(shè)水平鉆井技術(shù)在工程地質(zhì)勘查中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。通過(guò)地質(zhì)勘探工作，能夠清楚地了解施工現(xiàn)場(chǎng)條件，以確保符合工程的需要，對(duì)工程建設(shè)非常重要。

1 工程地質(zhì)勘察概述及特點(diǎn)

1.1 工程地質(zhì)勘察工程的概念

工程地質(zhì)勘察主要包括地質(zhì)勘察、樣本試驗(yàn)、調(diào)查、測(cè)繪等多個(gè)方面，通過(guò)地質(zhì)勘察工作，能夠明確了解工程建設(shè)的土體分布以及力學(xué)參數(shù)等，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以對(duì)建筑適應(yīng)性進(jìn)行監(jiān)測(cè)，最后據(jù)此提出具體的施工要求和建議。鉆探技術(shù)是最為重要的地質(zhì)勘察方法，對(duì)于一些地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地層，通過(guò)鉆探技術(shù)能夠準(zhǔn)確獲得地質(zhì)資料，準(zhǔn)確性較高，而且也是巖土樣本采集以及孔內(nèi)原位測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)。

1.2 工程地質(zhì)勘察的特點(diǎn)

工程地質(zhì)勘察過(guò)程中，相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)勘察人員需要充分考慮到工程的現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件。不同的工程有不同的勘探要求，一般的民用建筑在勘探布孔時(shí)會(huì)沿著建筑輪廓線進(jìn)行布孔，而水壩等大型建筑在布孔時(shí)往往會(huì)沿著建筑的軸線進(jìn)行布孔。在鉆探時(shí)也應(yīng)當(dāng)盡量選擇相對(duì)較為簡(jiǎn)單的鉆探方法與設(shè)備。鉆探不僅可以了解現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件和地層巖性，還能幫助勘察人員進(jìn)行地層的取樣與實(shí)驗(yàn)。

2 工程地質(zhì)勘查中鉆探技術(shù)的要求

在工程建設(shè)中，地質(zhì)勘察工作是確保工程建設(shè)能夠順利實(shí)施的關(guān)鍵。工程施工建設(shè)對(duì)于地質(zhì)鉆探技術(shù)的要求很高，在具體的鉆探施工過(guò)程中，需要綜合考慮多個(gè)方面，比如巖層提取率必須在80%以上，而夾層的采取率必須在60%以上。對(duì)于不同巖層，需要采用不同的鉆探技術(shù)，而且還需要及時(shí)調(diào)節(jié)鉆探速度。另外，在水文地質(zhì)勘察中，為了確保地下水位測(cè)試以及水文地質(zhì)試驗(yàn)?zāi)軌蝽樌M(jìn)行，必須綜合考慮水層位置以及水文實(shí)驗(yàn)要求確定鉆進(jìn)位置以及鉆進(jìn)方法。除此以外，對(duì)于不同含水層，還需要進(jìn)行分層止水隔離處理。

3 工程地質(zhì)勘探中鉆探技術(shù)的應(yīng)用

近年來(lái)，隨著我國(guó)工程地質(zhì)勘探技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步的鉆井技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，現(xiàn)在越來(lái)越多的應(yīng)用在工程地質(zhì)調(diào)查和液壓潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)、反循環(huán)鉆井技術(shù)和繩索取心技術(shù)，等。這些技術(shù)的應(yīng)用有效地提高勘探效率的工程地質(zhì)勘探，以下的這三類介紹了鉆探技術(shù)的應(yīng)用。

3.1 液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)的應(yīng)用

液壓潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)是旋轉(zhuǎn)鉆探的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，主要使用沖洗驅(qū)動(dòng)潛孔錘，當(dāng)液壓潛孔錘沖擊能量可以傳送到鉆頭，鉆打破巖石，主要工具是施工現(xiàn)場(chǎng)的泥漿泵，液壓錘鉆探和旋轉(zhuǎn)鉆探對(duì)比如圖1所示。旋轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)的改進(jìn)技術(shù)、影響和旋轉(zhuǎn)力的驅(qū)動(dòng)下，極大地提高鉆井設(shè)備的效率，降低鉆井成本。此外，該技術(shù)還可以充分利用堅(jiān)硬的巖石抗剪強(qiáng)度低的特點(diǎn)，有效地解決了鉆井井眼質(zhì)量的問(wèn)題是貧窮和困難地形。簡(jiǎn)而言之，為了更好地促進(jìn)液壓潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)的使用，應(yīng)延長(zhǎng)使用壽命的潛孔錘和潛孔錘的工作效率，加強(qiáng)研究和優(yōu)化。

圖1 液動(dòng)錘鉆探與回轉(zhuǎn)鉆探對(duì)比

圖2 空氣反循環(huán)鉆探技術(shù)示意圖

3.2 反循環(huán)鉆探技術(shù)的應(yīng)用

已廣泛應(yīng)用反循環(huán)鉆井技術(shù)是一種鉆井技術(shù)，其應(yīng)用在實(shí)際取決于循環(huán)介質(zhì)分為空氣反循環(huán)鉆井技術(shù)和水力反循環(huán)鉆井技術(shù)?？諝夥囱h(huán)鉆進(jìn)技術(shù)在鉆井過(guò)程中以空氣為介質(zhì)鉆探，鉆探過(guò)程中由武器外鉆桿為壓縮空氣的傳播，把它的底部洞，壓縮空氣后通貨膨脹產(chǎn)生的影響大，開(kāi)孔的底部孔錘影響巖石和鉆桿和空氣和巖屑回地面，實(shí)現(xiàn)巖屑的檢測(cè)試驗(yàn)，具體原理如圖2所示。水力反循環(huán)鉆探技術(shù)是以泥漿或水作為介質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)孔的，在轉(zhuǎn)孔時(shí)將水送至孔底驅(qū)動(dòng)鉆頭，在鉆頭的作用下獲得巖層，而后在鉆桿的作用下轉(zhuǎn)頭內(nèi)的巖芯帶回地面，實(shí)現(xiàn)樣品的鉆探采集。

這兩種開(kāi)采方法有自己的優(yōu)點(diǎn)?？諝夥囱h(huán)鉆進(jìn)技術(shù)在一些更干旱，缺水地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用，其消費(fèi)更少的勞動(dòng)力在鉆井的過(guò)程中，鉆井成本很低，但巖屑樣品代表性不強(qiáng)，不能夠準(zhǔn)確地反映了地層的實(shí)際情況。水力反循環(huán)鉆井技術(shù)可以反映地層的結(jié)構(gòu)，但它消耗大量的水資源存在于鉆井過(guò)程中，鉆井速度緩慢，需要長(zhǎng)時(shí)間的缺點(diǎn)。

3.3 繩索取芯技術(shù)的應(yīng)用

繩索取芯技術(shù)在鉆探過(guò)程中最為顯著的一個(gè)特點(diǎn)是不需要使用鉆桿進(jìn)行鉆探，只有在鉆頭出現(xiàn)故障時(shí)才使用鉆桿。由于技術(shù)無(wú)需使用鉆桿，電梯的頻率很小，所以人工勞動(dòng)強(qiáng)度低。目前繩索取芯技術(shù)在我國(guó)很多地區(qū)都有著廣泛的應(yīng)用。

結(jié)束語(yǔ)

總之，在工程地質(zhì)調(diào)查、鉆井技術(shù)有很多種，包括反循環(huán)鉆井技術(shù)，繩索取心技術(shù)，液壓技術(shù)的潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)和組合。在實(shí)際鉆井施工過(guò)程中，必須結(jié)合地質(zhì)調(diào)查和實(shí)際需要選擇最符合實(shí)際需要的鉆井技術(shù)和鉆井方法，確保鉆井施工的順利進(jìn)行工程地質(zhì)勘探。

[1]王琨.工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用分析[J].低碳世界，2015(9)：105-106.

[2]李鵬.工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用分析[J].城市建筑，2015(5)：110.

[3]程全.工程地質(zhì)勘探中的鉆探技術(shù)應(yīng)用[J].科技資訊，2015(18)：87-88.