鉆探技術(shù)在地質(zhì)勘察工程中的應(yīng)用探討

付文靖

（廣州地質(zhì)勘察基礎(chǔ)工程公司，廣東 廣州 510030）

隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，以及科技的顯著進(jìn)步，我國的地質(zhì)勘察事業(yè)也因此迅速發(fā)展了起來，不得不說的是，鉆探技術(shù)憑借其準(zhǔn)確的分析能力吸引了業(yè)界專業(yè)人士的目光，成了地質(zhì)勘察的主要應(yīng)用手段。在工程項(xiàng)目施工的過程之中，地質(zhì)勘察工作是工程項(xiàng)目的最根本的步驟，也是最重要的工作步驟。在目前的地質(zhì)勘察過程之中，因?yàn)楣こ添?xiàng)目的質(zhì)量要求愈來愈高，所以要求在地質(zhì)勘察工作之中所知道的資料更加精確，運(yùn)用鉆探技術(shù)能夠提升工作效率，從而確保勘察地質(zhì)資料的真實(shí)性。在地質(zhì)勘察工程之中，因?yàn)檫\(yùn)用鉆探機(jī)械設(shè)備鉆的孔洞淺并比較分散，施工容易，不需使用較多的機(jī)械設(shè)備，這樣能夠有效的提升工作的效率和勘察的質(zhì)量。

1 地質(zhì)勘察工程的概念與特點(diǎn)

（1）地質(zhì)勘察工程的概念。地質(zhì)勘察工程主要是指通過運(yùn)用試驗(yàn)、勘探測繪以及調(diào)查等方式方法，對有關(guān)的工程展開調(diào)研分析，最后獲得工程有關(guān)的巖體、水體和土體的力學(xué)參數(shù)、變化規(guī)律以及空間分布等數(shù)據(jù)，然后再通過這些數(shù)據(jù)展開建筑場地的穩(wěn)定性、建筑的適應(yīng)性以及環(huán)境的演化性進(jìn)行分析、檢測以及論證，最后提出需要的施工建議與施工原則。其中最重要的勘察方法是鉆探技術(shù)，像一些如碎石土、巖溶與砂土等比較復(fù)雜的地層，鉆探技術(shù)可以充分的確?？辈熨Y料的精準(zhǔn)性，與此同時(shí)也是測試孔內(nèi)原位與采集巖土樣品最重要的協(xié)助手段，因此倘若采用的鉆探技術(shù)不完全科學(xué)合理，那么就將不能獲得對應(yīng)的力學(xué)參數(shù)，而且也不能夠確保分析地層結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)性，與此同時(shí)還會(huì)有勘察報(bào)告魚目混珠的問題產(chǎn)生，對工程的綜合質(zhì)量也會(huì)出現(xiàn)至關(guān)重要的影響。

（2）地質(zhì)勘察工程的特點(diǎn)。在安排勘察工程鉆孔的過程之中，安排人員要對施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件進(jìn)行考慮，而且還應(yīng)當(dāng)對工程項(xiàng)目的特點(diǎn)展開具體的分析，比如民用建筑工程或工業(yè)建筑工程在布孔的過程之中，必須要嚴(yán)格的按照建筑的輪廓線，水壩工程在布孔的時(shí)候，則應(yīng)當(dāng)按照壩的軸線來進(jìn)行。

2 鉆探技術(shù)在地質(zhì)勘察工程中的應(yīng)用

在地質(zhì)工程中，鉆孔的深度多數(shù)不深，僅為十幾米到幾十米之間，因而我們應(yīng)當(dāng)選操作比較簡單的鉆探方法和構(gòu)造比較輕便的鉆探設(shè)備；鉆孔的作用是非常多的，進(jìn)行一個(gè)鉆孔的時(shí)候能夠勘察到施工現(xiàn)場水文地質(zhì)的條件、地質(zhì)的結(jié)構(gòu)和地層的巖性等，此外，在對場地展開觀測、取樣以及試驗(yàn)的過程之中，也需要鉆探技術(shù)的輔佐；由于鉆孔構(gòu)造中的編錄、觀測和鉆進(jìn)方法的特別性，因此在施工的時(shí)候也有著特別的要求。

（1）反循環(huán)鉆探技術(shù)。通常的情況之下，這種鉆探技術(shù)有兩種：一種是水力反循環(huán)技術(shù)，另一種是空氣反循環(huán)技術(shù)，它們最為重要的差別就是循環(huán)介質(zhì)不同。水力反循環(huán)技術(shù)的循環(huán)介質(zhì)是泥漿或是水，它循環(huán)的方式是將循環(huán)的介質(zhì)傳輸?shù)娇椎?，取心鉆頭就能夠取得柱狀的巖心，然后巖心就會(huì)和鉆頭一同回到地面；空氣反循環(huán)技術(shù)的循環(huán)介質(zhì)是空氣，相同的在雙壁鉆桿外管的效果之下，空氣被傳輸?shù)娇椎?，而空氣的猛烈膨脹?huì)形成沖撞力，孔底的潛孔錘便會(huì)猛烈的碰撞孔底的巖石，然后鉆桿把空氣帶回到地面的時(shí)候也會(huì)把一些巖屑帶上來，根據(jù)這些巖屑就能夠測得需要的資料。這兩種技術(shù)都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，水力反循環(huán)技術(shù)取得的巖塊比較完整，而且所需要的勞動(dòng)強(qiáng)度也比較低，可以充分的確保對巖層判斷的精準(zhǔn)性，但其更消耗水資源，而且鉆進(jìn)的速度和工作的效率比較緩慢；而空氣反循環(huán)技術(shù)所需要的勞動(dòng)強(qiáng)度也比較低，更節(jié)約成本。水力反循環(huán)優(yōu)點(diǎn)：取心質(zhì)量好，巖塊較完整，能夠利用時(shí)間判斷巖層情況，勞動(dòng)強(qiáng)度低。缺點(diǎn)：耗能，鉆進(jìn)的速度和效率都較低?？諝夥囱h(huán)優(yōu)點(diǎn)：鉆探效率高，成本低，勞動(dòng)強(qiáng)度低，及時(shí)判斷出巖層的變化，適合地：一些缺水干旱的地區(qū)。

缺點(diǎn)：不能如實(shí)反映地層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的缺陷。反循環(huán)鉆探技術(shù)適合用于地質(zhì)勘察的取樣工程，不僅能勘察松軟塌陷的地層，還能勘察水文水井，另外復(fù)雜地層注漿和錨固施工也用反循環(huán)技術(shù)，主要原理就是利用鉆桿的隔空性能來判斷孔底的情況，從而能順利地成孔。反循環(huán)鉆探技術(shù)憑借其良好的推廣應(yīng)用前景和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，能夠很好地應(yīng)用于野外鉆探生產(chǎn)實(shí)踐。該技術(shù)不僅僅局限于固體礦產(chǎn)勘探，水文地質(zhì)勘探孔、石油物探爆破孔、軟弱地基處理、礦山的灌漿孔、地質(zhì)災(zāi)害治理、工程地質(zhì)施工、降水孔施工、通風(fēng)孑L等都是其用武之地，旱缺水地區(qū)更能體現(xiàn)其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)。

（2）液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)。我國在研究和應(yīng)用液動(dòng)潛孔錘這種鉆探技術(shù)的時(shí)候，所獲得的研究成果都是出于領(lǐng)先地位的。它的工作原理是利用沖洗液來推動(dòng)液動(dòng)潛孔錘工作，當(dāng)外部的力量沖擊液動(dòng)潛孔錘的時(shí)候，液動(dòng)潛孔錘也會(huì)把這些能量傳給鉆頭，這時(shí)鉆頭就能夠擊破巖石了，施工現(xiàn)場的泥漿泵就是傳輸沖洗液最好的工具，鉆頭的重復(fù)運(yùn)動(dòng)就能夠產(chǎn)生有節(jié)拍的沖擊負(fù)荷。作為回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)的改良技術(shù)，在回轉(zhuǎn)力與沖擊力的驅(qū)使之下，液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)較大的加強(qiáng)了設(shè)備的鉆進(jìn)效率，而且也降低了打孔的成本。

3 鉆探信息對鉆探方法選擇的影響

①工程地質(zhì)鉆探是目前地質(zhì)勘察工程之中最為主要的手段，就一定要保證鉆探信息精準(zhǔn)，這樣才可以保證地質(zhì)資料的精準(zhǔn)性。鉆探信息就是在使用鉆探技術(shù)實(shí)行勘察的過程之中，為了能提升鉆探的工作效率，加強(qiáng)地質(zhì)勘察資料的精準(zhǔn)性，就要施工人員從探測的整個(gè)過程中來表達(dá)確切的情況，而這種表達(dá)出來的實(shí)質(zhì)情況就是鉆探信息。②在地質(zhì)勘察的過程之中，工程師常常會(huì)對第四系淺部實(shí)行勘測，也就是對砂層和碎石等土層實(shí)行勘測，在采用鉆頭鉆入土層的過程之中必須要注意的是工程師一定要一次性的把鉆頭鉆入到土層之中，并且在鉆入后工程師必須要獲取最精準(zhǔn)的信息，比如土層之中顆粒的構(gòu)成部分和土壤的密實(shí)程度等。③一般的情況下，在實(shí)施鉆探技術(shù)的時(shí)候，可以依據(jù)地質(zhì)勘察的需求和實(shí)際的狀況來選取鉆探方法，比較常見的方法有：螺旋取樣鉆進(jìn)、錘擊取芯鉆進(jìn)以及回轉(zhuǎn)取芯鉆進(jìn)。在勘察的過程之中怎樣采用合適的鉆探技術(shù)來進(jìn)行，以確保地質(zhì)勘測資料的準(zhǔn)確性，這是勘察單位和工程師需要處理的問題。在地質(zhì)勘察工程之中，影響鉆探信息的準(zhǔn)確性主要有兩個(gè)方面：一個(gè)是巖心采取率；另一個(gè)是回次進(jìn)尺率。

4 結(jié)語

綜上所述，地質(zhì)勘察工程之中的鉆探技術(shù)作為非常復(fù)雜的系統(tǒng)工藝，其所觸及到的層面是非常普遍的，而因?yàn)椴煌牡刭|(zhì)勘察工程的實(shí)質(zhì)情況是不一樣的，所以我們應(yīng)當(dāng)選擇比較科學(xué)合適的鉆探技術(shù)。在目前資源環(huán)境壓力較大的情況下，我們應(yīng)當(dāng)更深遠(yuǎn)的研究相應(yīng)的鉆探技術(shù)，而且要深遠(yuǎn)的清楚鉆探技術(shù)的有關(guān)知識(shí)，培養(yǎng)工作人員控制鉆探的技術(shù)，進(jìn)而真正的使我國鉆探技術(shù)得到快速的發(fā)展。

[1]馮俊.工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)選用的探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016.

[2]李世忠.鉆探工藝學(xué)(上冊)[M].北京：地質(zhì)出版社，2017.

[3]宋志彬.地質(zhì)鉆探技術(shù)與應(yīng)用研究[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2015.