工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用

張 偉

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

地質(zhì)勘探技術(shù)的先進(jìn)與否直接影響著地質(zhì)勘探工作的效果和質(zhì)量，也與地質(zhì)企業(yè)的整體市場競爭力有密切的關(guān)聯(lián)[1，2]。隨著地質(zhì)勘探行業(yè)的整體水平提高，結(jié)合目前的發(fā)展?fàn)顩r，我國大部分地區(qū)資源處于缺乏狀態(tài)，如果繼續(xù)毫無節(jié)制的開發(fā)和利用將會面臨資源枯竭的問題。建筑行業(yè)的快速發(fā)展以及規(guī)模的擴(kuò)大，應(yīng)該進(jìn)一步提高資源的科學(xué)利用，所以進(jìn)行更加科學(xué)合理的地質(zhì)勘探工作具有一定的必要性[3，4]，結(jié)合實(shí)際的地理理論知識和地理特點(diǎn)，促進(jìn)土地規(guī)劃和資源利用更加科學(xué)與合理，并為我國工程地質(zhì)勘察工作提供有效的依據(jù)。

1 工程地質(zhì)勘察的含義

隨著我國工程項(xiàng)目和工程規(guī)模的擴(kuò)大，進(jìn)一步加強(qiáng)工程地質(zhì)勘察工作具有一定的必要性，工程地質(zhì)勘察主要是運(yùn)用勘探和調(diào)查的方法，進(jìn)一步分析和了解工程區(qū)域的水文情況、土地資源情況以及地質(zhì)情況等等，并對相關(guān)參數(shù)的變化和地質(zhì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析，對建筑物的適應(yīng)度、穩(wěn)定性以及相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行綜合評價(jià)，進(jìn)一步完善了工程的相關(guān)資料，在地質(zhì)勘察工作中,運(yùn)用了不同的勘察技術(shù)，鉆探技術(shù)是眾多勘察技術(shù)中的重要技術(shù)之一，在近些年來得到了廣泛的普及和應(yīng)用，并發(fā)揮了技術(shù)的最大優(yōu)勢和效果。

2 地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的優(yōu)勢分析

在進(jìn)行水壩施工過程中，要結(jié)合工程需求和技術(shù)的要求對鉆孔的位置進(jìn)行合理的選擇，如果施工技術(shù)沒有嚴(yán)格的要求和技術(shù)特點(diǎn)，要求技術(shù)人員結(jié)合鉆探工具開展實(shí)際的工作。如果在施工過程中技術(shù)要求相對較高，或者整體工程的施工難度很大，就要求技術(shù)人員科學(xué)合理的選擇正確的鉆孔方式，并在具體的施工過程中，對出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行有效的解決。所以工作人員在開展工作之前，要對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況以及巖石特點(diǎn)進(jìn)行綜合的分析和了解，同時(shí)要明確水文環(huán)境是否滿足工程建設(shè)的需求，通過有效的地質(zhì)勘察，進(jìn)一步開展技術(shù)推測工作，整個(gè)工作開展要循序漸進(jìn)，緩慢開展，在地質(zhì)勘察工作中，運(yùn)用鉆探技術(shù)限制因素相對較少，如果技術(shù)應(yīng)用正確和得當(dāng)，能夠有效的提高相關(guān)工程數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和適用性。

3 工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用介紹

近些年來，我國工程地質(zhì)行業(yè)發(fā)展迅速，很多先進(jìn)的地質(zhì)鉆探技術(shù)被開發(fā)和應(yīng)用，并處在快速的發(fā)展階段，不同的鉆探技術(shù)為我國工程地質(zhì)行業(yè)的發(fā)展提供了重要的技術(shù)保障和支持，并在地質(zhì)勘察工作領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用，凸顯了技術(shù)的最大優(yōu)勢，對提高地質(zhì)鉆探效率和質(zhì)量具有重要的作用，以下對常用的幾種鉆探技術(shù)進(jìn)行分析。

（1）反循環(huán)鉆探技術(shù)與應(yīng)用。在進(jìn)行反循環(huán)鉆探技術(shù)的應(yīng)用過程中，基于循環(huán)介質(zhì)的不同，反循環(huán)鉆探技術(shù)又分為水力反循環(huán)技術(shù)和空氣反循環(huán)技術(shù)。水力反循環(huán)技術(shù)的介質(zhì)是水泥漿，利用鉆桿設(shè)備對介質(zhì)進(jìn)行傳送，并傳送到孔低，利用取心鉆頭獲取柱狀巖心，并將相關(guān)物質(zhì)帶到地面?？諝夥囱h(huán)技術(shù)主要是以空氣為介質(zhì)，利用鉆桿技術(shù)將壓縮空氣傳送到孔低部位，空氣在該部位發(fā)生膨脹，產(chǎn)生一定的沖擊效果，作用在巖石之上，然后利用鉆桿將空氣和巖石碎屑物質(zhì)帶回到地面，方便進(jìn)一步對巖屑的檢驗(yàn)。反循環(huán)狀態(tài)技術(shù)中的水力反循環(huán)技術(shù)和空氣反循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用都有各自技術(shù)優(yōu)勢，但是也存在一定的弊端。比如利用水力反循環(huán)技術(shù)能夠得到完整的巖石結(jié)構(gòu)，為相關(guān)檢驗(yàn)檢測工作提供充足的巖石物料，有效提高了判斷的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，不需要耗費(fèi)大量的人力資源，但是此技術(shù)運(yùn)用過程中需要消耗大量的水資源，另外施工速度很慢，需要一定的鉆孔時(shí)間。在空氣反循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用過程中，在一些干旱區(qū)域優(yōu)勢較為明顯，同樣具有勞動強(qiáng)度小的優(yōu)勢，可以為企業(yè)節(jié)約一定的成本，但是所獲取的巖石樣品數(shù)量有限，缺乏代表性和精準(zhǔn)度，無法高效和準(zhǔn)確的反應(yīng)地層問題。

（2）繩索取心技術(shù)與應(yīng)用。在工程地質(zhì)勘察工作開展過程中，繩索取心技術(shù)也具有很高的應(yīng)用價(jià)值，在獲取巖心的過程中，繩索取心技術(shù)的應(yīng)用不需要鉆桿設(shè)備就能夠多巖心進(jìn)行獲取，與反循環(huán)鉆探技術(shù)相比，繩索取心技術(shù)的應(yīng)用更加方便，操作也十分簡單，這是兩種技術(shù)的最大區(qū)別，在技術(shù)應(yīng)用過程中，只有在鉆頭設(shè)備出現(xiàn)了故障的情況下，才能借助鉆桿設(shè)備完成工作。利用繩索取心技術(shù)，不需要很深的鉆孔，所以大大降低了鉆孔的工作量和工作難度，使整個(gè)鉆孔過程變得簡單，進(jìn)一步提升了鉆孔工作的效率。同時(shí)，所獲取的巖心物質(zhì)質(zhì)量也得到了一定的保障，在工程地質(zhì)勘察工作中，運(yùn)用繩索取心技術(shù)有效的降低了整個(gè)工作的工作量，減少了施工人員的工作難度和強(qiáng)度，具有很高的技術(shù)應(yīng)用價(jià)值和推廣價(jià)值，在一定程度上也節(jié)約了企業(yè)對工程的資金與物質(zhì)的投入成本，提高了的企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，基于此，繩索取心技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用范圍很廣，并在應(yīng)用過程中不斷完善了技術(shù)的應(yīng)用體系，發(fā)揮了最大的技術(shù)應(yīng)用效果，取得了一定的工作成績。除此之外，在繩索取心技術(shù)應(yīng)用之前，需要相關(guān)人員做好準(zhǔn)備工作，包括鉆孔需要的設(shè)備和材料，并對所使用的材料質(zhì)量和規(guī)格等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，確保相關(guān)質(zhì)量參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)滿足工程鉆探的要求。

（3）液動潛孔錘鉆探技術(shù)與應(yīng)用。液動潛孔錘鉆探技術(shù)的由來是在回轉(zhuǎn)鉆探基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新，所以液動潛孔錘技術(shù)屬于一種新型的技術(shù)，技術(shù)應(yīng)用效果良好，具有一定的推廣和普及價(jià)值。此技術(shù)利用沖洗液作為驅(qū)動介質(zhì)來促使?jié)摽卓状巩a(chǎn)生沖擊效果，通過能量傳遞原理，將能量傳遞到鉆頭部位，最終利用鉆頭設(shè)備對巖石進(jìn)行撞擊，最終獲取巖石的樣本物質(zhì)。在具體的技術(shù)應(yīng)用過程中，泥漿泵是重要的輔助工具之一，有效的輔助液動潛孔錘技術(shù)完成取石樣本工作。以往回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)的應(yīng)用沖擊效果和沖擊力不足，利用液動潛孔錘鉆探技術(shù)能夠有效的彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，進(jìn)一步提高了沖擊效果，并順利和高效的完成取巖工作，使設(shè)備的工作質(zhì)量和工作效率得到了明顯的提升，也大大減少了工程的成本投入。隨著技術(shù)的完善和性能的優(yōu)化，在近些年來，潛動潛孔錘技術(shù)在我國不同的領(lǐng)域都得到了廣泛的普及和應(yīng)用，比如石油化工企業(yè)、水電工程領(lǐng)域、金屬礦產(chǎn)開采領(lǐng)取等等，發(fā)揮著重要的作用，技術(shù)體系也越來越完善。之所以該技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)檫\(yùn)用潛動潛孔錘技術(shù)可以進(jìn)一步提升鉆孔的質(zhì)量和效率，并適用于多種地形的取巖工作中，但是此技術(shù)的屬于高頻作業(yè)，在一些巖石脆度較高和巖石比較堅(jiān)固的地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)域運(yùn)用此技術(shù)更為適宜，另外，在選取液壓泥漿的環(huán)節(jié)中，應(yīng)該盡量選擇含沙量很少的液壓泥漿，提高設(shè)備的運(yùn)行潤滑度，同時(shí)來減少液動錘運(yùn)作中的磨損問題，有利于提升液動潛孔錘的工作效率和工作質(zhì)量。

4 工程地質(zhì)勘察鉆探技術(shù)的未來發(fā)展

隨著鉆探技術(shù)的種類越來越多，結(jié)合目前我國工程地質(zhì)勘察行業(yè)的發(fā)展情況，在傳統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用過程中，很難滿足現(xiàn)階段工程發(fā)展的需求，傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)弊端被凸顯出來。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國鉆探技術(shù)水平得到不斷提升，能夠進(jìn)一步提高鉆探工作質(zhì)量和效果，在減少人力、物力和資金投入的前提下，能夠有效的保障工作效率和工作質(zhì)量，基于此，在技術(shù)的研究和發(fā)展過程中，并以此作為主要的研究方向，進(jìn)一步優(yōu)化鉆探技術(shù)應(yīng)用體系。另外，工作人員還要深入的研究工程地質(zhì)勘察工作的相關(guān)內(nèi)容，比如地質(zhì)學(xué)知識、物理知識等等，有助于進(jìn)一步開展技術(shù)的研究工作，成為鉆探技術(shù)未來發(fā)展的原動力。近些年來，隨著工程地質(zhì)勘察事業(yè)的發(fā)展，越來越多的鉆探技術(shù)被應(yīng)用到實(shí)際的工作中，大大提升了工作效率和工作質(zhì)量。

5 結(jié)論

以上對工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。但是在新時(shí)代背景下，對鉆探技術(shù)的要求也越來越高，傳統(tǒng)模式的狀態(tài)設(shè)備已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段的勘察工作要求，為了更好的解決這一問題，進(jìn)一步提升鉆探工作效率，應(yīng)該普及和應(yīng)用自動化鉆探技術(shù)設(shè)備，不斷完善相關(guān)設(shè)備的功能，基于此，在具體的鉆探設(shè)備技術(shù)研究和發(fā)展過程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)配套技術(shù)設(shè)備的完善和創(chuàng)新，全面提升鉆探技術(shù)的功能，使地質(zhì)勘探設(shè)備的技術(shù)水平得到不斷提升。