工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的運用及實施要點分析

[摘要]鉆探作為常見的工程地質(zhì)勘察技術(shù)，在建筑工程建設與勘察時期擁有較高的應用頻率，基于不同類型的鉆探技術(shù)在特征方面存在顯著差異性這一實況，提出了對液動潛孔錘鉆探技術(shù)、反循環(huán)鉆探技術(shù)、繩索取心技術(shù)以及組合鉆探技術(shù)的運用以及實施要點進行探究的建議。希望上述鉆探技術(shù)的應用，在優(yōu)化工程地質(zhì)勘察質(zhì)量方面有所幫助。

[關(guān)鍵詞]工程地質(zhì)勘察；鉆探技術(shù)；應用形式；實施要點

新時期下，國內(nèi)工程建設行業(yè)獲得更大的發(fā)展空間，鉆探技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中發(fā)揮的作用愈發(fā)顯著。工程地質(zhì)勘察的開展宗旨在于對建設環(huán)境狀況有一個整體性了解，與工程建設需求相匹配，在優(yōu)化工程施工質(zhì)量方面體現(xiàn)出巨大的應用價值。本文以工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的運用及實施要點為論點，展開相關(guān)論述。

1、工程地質(zhì)勘察概述

工程地質(zhì)勘察工作可以被細化為地質(zhì)勘察、樣本試驗、調(diào)查、測繪等多樣化內(nèi)容。地質(zhì)勘察工作的開展與運行，能夠協(xié)助施工單位對工程建設現(xiàn)場土體分布以及力學參數(shù)等信息有一個整體性了解，借助對上述資料全面分析的形式，達到對建筑適應性評估與監(jiān)測的目標，最終以此為憑據(jù)做出與工程建設相關(guān)的標準與建議。鉆探技術(shù)作為重要的地質(zhì)勘察方法，在地質(zhì)條件相對復雜地層中的應用，能夠協(xié)助施工人員獲得精確性地質(zhì)資料。此外，鉆探技術(shù)在巖土樣本采集以及孔內(nèi)原位測試過程中也是關(guān)鍵性技術(shù)，正因如此，技術(shù)人員對各類鉆探技術(shù)特性有深入的了解就顯得尤為必要了。

2、工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的要求

在工程建設進程中，地質(zhì)勘察工作是確保工程建設施工作業(yè)活動運行的基礎。工程施工建設對于地質(zhì)鉆探技術(shù)提出了較為苛刻的標準，在現(xiàn)實的鉆探施工進程中，需要對各個方面的問題進行整體性分析，例如巖層提取率必須高于80%；夾層的采取率必須高于60%。不同巖層所應用的鉆探技術(shù)存在顯著的差異性，鉆探人員對鉆探速度進行嚴格的把關(guān)也是強化地質(zhì)鉆探質(zhì)量的有效方法。此外，在水文地質(zhì)勘察中，為了使地下水位測試以及水文地質(zhì)試驗活動開展的順暢性有切實的保障，務必對水層位置以及水文實驗要求有整體性了解，在此基礎上明確鉆進方位與鉆進方法。除此以外，對于不同含水層，還需要進行分層止水隔離處理工序。

工程地質(zhì)勘察技術(shù)在現(xiàn)代工程建設進程中有較高的應用頻率，在其應用條件得到切實保障以后，各類鉆探技術(shù)在應用之時通常帶有以下共性特征：一是技術(shù)人員結(jié)合工程建設實況對勘察工程鉆孔進行科學布設，例如工民建布孔參照建筑輪廓線；二是對鉆孔深度進行嚴格把關(guān)，通常低于10m；三是鉆孔作業(yè)活動務必要結(jié)合施工現(xiàn)場水文土質(zhì)以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)等要素，利用鉆探技術(shù)對其進行取樣與觀測。

3、常見幾種工程地質(zhì)鉆探技術(shù)的運用及實施要點

3.1液動潛孔錘鉆探技術(shù)

液動潛孔錘鉆探技術(shù)是在回轉(zhuǎn)鉆探基礎上被研發(fā)的，重要作用在于沖洗液驅(qū)動潛孔錘，在液動潛孔錘受到外力沖擊之時，能把能量傳遞給鉆頭，鉆頭就可以達到擊破巖石的目標，泥漿泵為液動潛孔錘鉆探技術(shù)現(xiàn)場應用的主要器具。液動潛孔錘鉆探技術(shù)作為回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)的升級版本，在沖擊力與回轉(zhuǎn)力的雙重作用下大幅度的強化了設備的鉆進效率，同時壓縮了鉆孔成本。另外，該鉆探技術(shù)借用堅硬巖石抗剪強度低的優(yōu)勢，在處理鉆孔質(zhì)量差與復雜地形鉆探問題環(huán)節(jié)上體現(xiàn)出巨大的應用價值。現(xiàn)階段，液動潛孔錘鉆探技術(shù)在國內(nèi)水電建材、石油化工、金屬礦山等領域中也擁有一定的應用頻率，在國際工程建設行業(yè)也處于領先地位。

在工程地質(zhì)勘察中，液動潛孔錘鉆探技術(shù)多數(shù)被應用在高頻作業(yè)狀況中，也就是說其在巖質(zhì)堅固與脆性較大的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中適應性較高。但是地質(zhì)勘探人員應該重視施工進程中設備銜接緊湊性問題，同時對液壓泥漿質(zhì)量進行嚴格把關(guān)，盡量選用潤滑性優(yōu)良、含沙率低的材料，借此途徑達到對液動錘完整性養(yǎng)護的目標，從而提升其應用效率?？偠灾瑸榱耸挂簞訚摽族N鉆探技術(shù)的價值在工程地質(zhì)勘察中充分的體現(xiàn)出來，延緩潛孔錘使用年限在提升潛孔錘的工作效率方面發(fā)揮的作用是限制的，加大對相關(guān)養(yǎng)護措施的研究力度。

3.2反循環(huán)鉆探技術(shù)

基于循環(huán)介質(zhì)類型與性質(zhì)存在差異性等實況，反循環(huán)鉆探技術(shù)可以被細化為水力反循環(huán)技術(shù)與空氣反循環(huán)技術(shù)。水力反循環(huán)技術(shù)的介質(zhì)為水或泥漿，在鉆桿的協(xié)助下介質(zhì)被順利的導入進孔洞底部，繼而獲得柱狀巖心，利用鉆桿回送至地表；空氣為空氣反循環(huán)技術(shù)的介質(zhì)，在雙臂鉆桿外管設備的輔助下把壓縮空氣導入進孔洞底部，空氣在劇烈膨脹以后形成沖擊力，推動孔底潛孔錘的運動，觸及到巖石，最后鉆桿又把空氣與巖屑帶回地表，這在該鉆探技術(shù)的協(xié)助下，施工人員達到對巖屑性質(zhì)檢測的目標。

上述兩類反循環(huán)鉆探技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中的應用，各有千秋。大體上來說，水力反循環(huán)技術(shù)的應用對巖石結(jié)構(gòu)完整性破壞的程度較低，在辨識巖層方面體現(xiàn)出一定的精確性，在壓縮鉆探作業(yè)人力資源投入量方面體現(xiàn)出巨大的應用價值，但是其缺陷在于將會耗費大量的水資源，且鉆孔速度緩慢，使工程地質(zhì)勘察工作時間較長。空氣反循環(huán)技術(shù)與水力反循環(huán)技術(shù)相比較，最大的優(yōu)勢在于在缺水干旱區(qū)域也體現(xiàn)出一定的適應性，壓縮了鉆探作業(yè)勞動成本投入量，但是利用該反循環(huán)鉆探技術(shù)獲得到的巖屑樣本不具典型，在確切反映工程建設現(xiàn)場地層結(jié)構(gòu)實況方面存在缺陷。

3.3繩索取心技術(shù)

和反循環(huán)鉆探技術(shù)相比較，繩索取心技術(shù)最大的特征體現(xiàn)在不必借助鉆桿器具就能夠達到獲得巖心的目標，只有在鉆頭裝備存在質(zhì)量問題的情況下才會應用鉆桿。繩索取心技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中的應用，巖心管和打撈工具為重要器具，也就是說這一鉆探技術(shù)的應用只需要其簡單技術(shù)工具的輔助，可見其在應用環(huán)節(jié)體現(xiàn)出便捷性，應用范疇也是極為寬廣的。另外，繩索取心技術(shù)在應用過程中鉆入深度不必過深，這在提升設備鉆進工作效率方面體現(xiàn)出巨大的應用價值，維護了巖心質(zhì)量。從人工作業(yè)的角度分析，繩索取心技術(shù)不必多次上提鉆桿，也就是說其上升與下降頻率較低，減緩了施工人員工作強度?？v觀當下國內(nèi)工程勘察事業(yè)發(fā)展實況，繩索取心技術(shù)在工程地質(zhì)、地熱、坑道、冰層及固體礦產(chǎn)等領域均有應用，并獲得了優(yōu)良的功能效益。

3.4組合鉆探技術(shù)

在工程地質(zhì)勘察中組合鉆探技術(shù)的應用，其實質(zhì)上就是對上述三類鉆探技術(shù)的整合應用。借助對不同鉆探技術(shù)組合應用的方式，將某一鉆探技術(shù)的缺陷彌補，同時把各類鉆探技術(shù)優(yōu)勢彰顯出來。組合鉆探技術(shù)工程地質(zhì)勘探進程中的應用，在降低鉆探成本，優(yōu)化土體勘探質(zhì)量方面體現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性。

借助對上述四類鉆探技術(shù)優(yōu)劣勢進行闡述，對工程勘察中鉆探技術(shù)的應用有更為全面的認識。多樣化外界因素的作用會對工程地質(zhì)勘察質(zhì)量造成不同程度的影響，所以鉆深度與鉆孔目的等方面提出了一定的標準，對鉆進方式和結(jié)構(gòu)等方面也提出了特質(zhì)化要求。在具體操作中不同鉆進技術(shù)的應用，一定要使巖心獲取率得到切實的保障，地下水文勘察中要保證鉆孔結(jié)構(gòu)含水層方位與有關(guān)要求。土層鉆進多數(shù)以干鉆為主，盡量壓縮鉆進距離。

4、工程地質(zhì)勘察鉆探常用的鉆探方法和設備

一是擊入法。在工程地質(zhì)鉆探勘察中，擊入法通常用于硬度較大的巖層內(nèi)，這一鉆探方法的應用最大的優(yōu)勢體現(xiàn)在能夠形成巨大的能量方面上，從而保證了巖層深層次開發(fā)的質(zhì)量。在具體作業(yè)中，擊入法可以被細化為孔內(nèi)擊入與孔外擊入兩種類型。

二是振動法。振動法在工程地質(zhì)鉆探勘察中擁有較高的應用頻率，其適用性處于較高層次上。振動法的應用原理可以做出如下的概述：即借助振動土層的方式，從而使鉆頭被壓入土層內(nèi)，最后利用燃油達到獲取巖心的目標。工程地質(zhì)勘探人員應該明確的是，盡管振動法應用范疇較為寬廣，但是不宜應用在易發(fā)生液化的巖層中。

三是壓入法。在工程地質(zhì)鉆探勘察中，壓入法通常應用在硬度較小的巖層中。壓入法應用過程中最大的優(yōu)點體現(xiàn)在無需加用較大的壓力作用就可以獲得巖心方面上。壓入法可以被細化為連續(xù)壓入法和斷續(xù)壓入法兩種類型。

結(jié)語：

由全文論述的內(nèi)容，可見工程地質(zhì)鉆探勘察中應用到的鉆探技術(shù)在工藝上體現(xiàn)出復雜性特征，并與多個領域相關(guān)聯(lián)。正因如此，施工人員應該積極對不同鉆探技術(shù)的適用性進行分析，對其優(yōu)劣勢有全面性了解，參照工程建設實況選擇合適的鉆探技術(shù)，從而使工程地質(zhì)鉆探勘察工作質(zhì)量得到切實的保障。