巖溶地區(qū)巖土工程勘察鉆探技術的實際應用研究

牛振

安徽建筑大學勘測設計研究院有限公司 安徽合肥 230000

1 鉆探工具的選擇

1.1 鉆桿的選擇

為了全面保證鉆探施工得以科學、有序地開展，在對鉆桿進行選擇時，通常需要檢查鉆桿軸線，需保證鉆桿挺直沒有彎曲的情況，使得作業(yè)過程中出現(xiàn)的誤差可以控制在一定范圍內(nèi)。另外，巖土層中難免會有硬層，所以，為了避免發(fā)生鉆桿折斷的問題，通常需要準備兩套鉆桿，且鉆桿桿徑分別為42mm和50mm，用于軟層和硬層的不同鉆進作業(yè)。

1.2 鉆頭的選擇

一般在巖土工程鉆探施工過程中，比較常用的鉆頭有螺旋鉆具和硬質(zhì)合金取心鉆具兩種。所以，通常需要根據(jù)鉆進方法，選擇與之相適應的鉆頭來實施具體作業(yè)。

2 巖溶地區(qū)巖土勘察鉆探技術

2.1 泥球護壁結(jié)合套管技術

其技術原理在于工作人員通過操控一定的設備，向鉆孔內(nèi)填充濕黏土球，在填充過程中，鉆具來回運動，將土球壓實，漿液填充巖溶裂縫。這種處理方式使土球在外力作用下，逐步進入巖溶縫隙的內(nèi)部形成一層泥漿；泥漿形成后，工作人員需要對泥漿進行檢視，一旦出現(xiàn)部分孔隙未被泥漿覆蓋的情況，應及時進行反饋，進行二次填充處理。確保泥漿完全形成后，工作人員使用鉆具對縫隙進行掃孔處理，讓泥球能夠深入孔隙內(nèi)部，經(jīng)過多次反復掃孔處理，最終在孔隙外部形成泥壁，達到裂縫回填的目的。泥球護壁結(jié)合套管技術能夠在較短的時間內(nèi)，快速掌握裂縫發(fā)育情況，并且在多次填充的過程中，工作人員可以根據(jù)填充的體量、次數(shù)，評估巖溶地區(qū)裂縫漏漿的基本情況，為后續(xù)巖溶地區(qū)的開發(fā)提供了數(shù)據(jù)參考，明確了開發(fā)環(huán)節(jié)中巖溶裂縫處理的基本要求。考慮到泥球護壁結(jié)合套管技術的應用場景，工作人員需要認真做好黏土配備工作，在配備環(huán)節(jié)，應確保黏土的塑性與黏結(jié)性較大，并具有較強的耐沖洗能力，只有這樣才能夠充分完成填充任務，實現(xiàn)對巖溶地區(qū)裂縫發(fā)育情況、可填充性的準確評估。

2.2 多層套管護壁技術

多層套管護壁技術作為現(xiàn)階段成熟的巖土勘察鉆探技術手段，其主要通過跟管鉆進的方式，降低鉆探勘察的難度。具體來看，工作人員首先使用小徑超前鉆進的方式，在短時間內(nèi)，擴大鉆探半徑，完成小徑超前鉆進任務后，通過大徑擴孔的方式，擴大鉆孔的尺寸，多層套管護壁技術通過多次變徑，能夠降低鉆進的難度，并且準確記錄鉆進過程中各個地質(zhì)結(jié)果的基本數(shù)據(jù)，幫助工作人員更加全面、系統(tǒng)地掌握有關情況。在多層套管護壁技術應用過程中，為保證鉆探勘察的有效性，工作人員需要提前進入施工區(qū)域，分析勘察區(qū)域的巖土地質(zhì)數(shù)據(jù)，準確掌握鉆探的深度，并借助過往經(jīng)驗，對鉆進深度范圍內(nèi)可能存在的溶洞數(shù)量做好估算；根據(jù)估算結(jié)果，工作人員可以針對性地進行套管程序的設置，提升整個多層套管護壁技術應用的針對性。在多層套管護壁技術的應用過程中，工作人員需要使用直徑為75mm的金剛石單動雙管設備進行鉆探，當遭遇溶洞地質(zhì)時，工作人員提取鉆探設備，抽取巖芯，然后換用直徑為146mm的合金鉆具，繼續(xù)進行擴孔操作，當?shù)竭_溶洞底部后，使用直徑為146mm的巖芯管作為二級套管，并將其預留在鉆孔內(nèi)，完成上述換裝后，采用跨級換徑的方式，繼續(xù)進行相關工業(yè)，從以往施工經(jīng)驗來看，這種處理方式，操作難度低，能夠有效防范鉆具卡頓等故障的發(fā)生。

3 巖溶地區(qū)巖土工程勘察鉆探技術的應用策略

3.1 軟土層鉆探

在對巖溶地區(qū)巖土工程進行勘察鉆探時，無論是使用什么方法進行鉆探，其進尺的速度都應較快，如果在遇到土洞的時候，難免會遇到掉鉆情況，這也意味著，在不施壓或者轉(zhuǎn)動的情況下，只需要自己的力量就能夠下落。通常情況下，淤泥并沒有上面塑造性可言，質(zhì)量也比較軟，當施工在提鉆后，孔洞可能會出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象，這種現(xiàn)象是正常的。而在這時候，二次下鉆的深度不應比第一次多，如果孔洞里面的填充物較少，那么，孔洞中的空間相對而言就要大一些，在進行二次下鉆的時候，則會使得孔位發(fā)生偏差，如果孔洞已經(jīng)被填充物占滿了，那么，鉆探到這個位置時就會有很多水流出來，會導致孔洞塌陷，還會改變地下水的水位。

3.2 黏性土鉆探技術的應用

在巖溶地區(qū)巖土工程早期勘察鉆探時，就會發(fā)現(xiàn)是否存在黏土層，如果有黏土層，那么就可以使用錘擊法來進行鉆探，通常，黏土層都是比較薄的，為了可以對其進行準確的區(qū)分，在進行進尺時就可以稍微慢一點，且進尺的距離短一些，每次進尺的距離大約為兩米，從而準確地將黏土層厚度以及深度計算出來，方便勘察鉆探工作的有效進行。

3.3 砂卵石層鉆探技術的應用

在對砂卵石層進行勘察鉆探時，施工人員需根據(jù)砂卵石層的厚度選擇勘察鉆探技術，如果厚度比較小，就可以使用泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆探技術，將套管放在砂卵石層中，從而起到保護作用；若厚度比較大，則可以選擇回轉(zhuǎn)鉆探技術。砂卵石層的含水量比較豐富，中間還有很多縫隙，在進行勘察鉆探的時候，孔壁可能會出現(xiàn)一些坍塌現(xiàn)象，還會伴隨漏水情況。所以，在進行勘察鉆探時，就可以在孔洞里進一些黃土，起到保護孔壁的作用，以此預防孔壁發(fā)生塌陷和漏水現(xiàn)象。在完成這一舉措后，若還會出現(xiàn)孔壁坍塌現(xiàn)象，那么，施工人員就可以把泥漿的濃度增加，或更換鉆探套管來再次解決，在進行鉆探的時候，要將鉆探的距離控制在兩米之內(nèi)。

4 結(jié)語

在巖土工程勘察鉆探工作中，需要針對不同的土質(zhì)層來選擇與之相適應的鉆探工藝和方法，以有效確保鉆探質(zhì)量。這就要求相關人員深入研究鉆探工藝和方法，明確針對不同土質(zhì)層可以取得最佳鉆進效果的鉆探工藝和方法，確保地質(zhì)勘察鉆探方法更加科學、合理，且其勘察結(jié)果具有較高的精準性，從而更好地保證巖土工程建設質(zhì)量。