地震工程地质条件勘测中钻探相关工作探讨

朱春霞

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摘要：地震工程地质钻探是一种常见的工程地质勘察的重要方法，借助泥浆泵、钻机、动力机等动力机械和钻杆、钻头等相关辅助器具，对区域工程地质进行详细准确勘查，为工程能够正常顺利运行提供技术参考。本文对地震工程地质条件勘测中钻探相关工作进行了分析探讨。

关键词：地震工程；地质；钻探；勘测

引言：

在地震工程地质条件勘测中，通过钻探及勘测，为工程设计与施工提供准确有效的参考依据，确保工程设计的规范合理，为工程施工质量和安全奠定坚实基础。

1地震工程地质条件勘测及钻探设备概述

1.1地震工程地质条件勘测。

勘探工程工艺技术是通过钻机钻地形成圆柱形钻孔，从钻孔中获取不同深度的岩芯、土、水等样品，经过实验分析后得出勘探的基础数据。地震工程地质条件勘察工作中，勘察质量取决于钻探设备和钻探工艺的质量和水平。通过勘探取土样、土工试验、原位测试、现场描述、资料整理分析等相关工作，可以查明场地覆盖层的厚度，对场地类别做出划分；查明场地的岩土层结构、物理力学等指标，建立场地工程地质综合剖面和地震反应分析的力学模型；了解场地液化土层、软土层分布及特征，对地震地质灾害做出科学的评价；还可以查明场地隐伏断层位置和性质特性。所以说钻探相关工作在地震工程地质条件勘测中发挥着重要作用，直接关系和影响着工程场地地震安全性评价的质量。

1.2钻探设备。

钻探设备指的是地质工程勘察时所用的打孔装备，钻孔设备种类繁多，形式分为整体式和组装式两种，整体式分为固定式、拖引式、自行式三种。常用设备包括钻机、钻探用泵、空气压缩机、动力机和传动装置，还有辅助搭配的钻塔和拧管装置。不同功能的钻探设备根据其特点应用的领域也不尽相同。岩芯钻探和取样钻探设备较为先进，灵活度高，工作效率高，能高效完成工程勘测工作，在地质勘察施工中应用较为广泛。需要注意的是，钻探设备采购要经过技术监督部门和专业人员的检查验证，确保各零部件正常和质量合格。平时还要注意对设备的维护保养，防止出现零部件损坏而影响工程勘测准确性和勘测工作的顺利进行。

2钻进方法与测量概述

2.1钻进方法。

钻进方法和钻探工具的选择决定着地质工程勘察的效果和质量。进行地质工程勘察时，钻进方法的选择要因地而宜。要科学合理的选择钻进工艺，确定钻进方法后再根据所需功能选择合适的钻进设备。钻进方法选择原则是：适应地层特点保证钻进有效性；保证合格岩芯采取率和鉴别地层精度；避免对取样段干扰，保证取得的岩土样品及年龄测定的岩土样品能符合地震安全性评价需要的岩土物理力学性质指标；钻孔要符合波速测试、标准贯入试验等原位测试的条件。通常情况下，地质工程常采用重锤冲击钻开凿破损孔然后利用回转钻施工两种方法，钻取井底岩石进行采样检测，钻进过程中将钻孔和井底岩石进行破碎处理。钻进时要严格按照规范标准操作，要根据工程所需要的标准选择合适的钻杆、钻头，确保钻探质量，为提高勘测质量从而保证整体工程的建设水平提供保障。

2.2岩芯采取率。

地震工程地质条件勘测中岩芯采取率不能低于国家现行工程地质勘探标准。一般常采用岩芯回转钻钻进施工；当对于一些砾砂层使用岩芯回转钻难以进取到岩芯时，要采用分式取样器或标准贯入器来获取岩芯。碎石土一般选用岩芯回转钻进、锤击或振动钻进。要综合考虑地层地质的特点选择适合的采芯工艺和工具，提高岩芯采取率，从而提升勘测的精度和可靠性。

2.3钻孔空间位置偏差与钻探深度测量。

地震工程地质条件勘测中，钻孔空间位置偏差要符合国家现行工程地质勘探标准，钻孔平面位置偏差控制在±0.5m以内，孔口高程偏差控制在±0.1m以内；钻孔垂直度每百米偏差控制在±2°以内；钻进深度和岩土层分层深度偏差控制在±0.05m以内。地震工程地质条件勘测中要高度重视几项重要测量指标，技术人员要严格按照钻进深度、岩芯深度、土样深度、土层分层深度等数据测量方法和技术标准，把控好钻进深度测量、岩芯深度测量和取土样品深度测量等相关工作，确保测量数据的准确性。

3加强地震工程地质条件勘测工作

3.1抓好勘察前期工作。

地震工程地质条件勘测工作是为地震工程项目的顺利实施服务的，要对拟建工程提前深入了解，特别是对建筑的类型、结构荷载、结构功能做到了如指掌，掌握项目的基础资料。勘察时不要局限于工程现场区域，要对附近区域的地质全部做到取样实验，对周围地形、地貌、地质条件有一个全面的正确的认识和评价，提供准确详实的数据参考。

3.2抓好勘察与取样工作。

地震工程地质条件勘测中取样方法较多，常用物探、钻探、坑探、化探等方法。物探就是根据地下岩土层的物性差异，来探测地下结构的方法。化探是根据地球化学的特性来探测地下结构的方法；钻探和坑探通过直接钻孔取样进行勘测，能准确反映地下地质状况。地震工程地质条件勘测时要根据地形地貌、地质状况科学合理的选择勘测和取样方法，并在勘察取样时选择的距离和取样数量要符合相关要求。

3.3抓好现场监测工作。

地震工程地质条件勘测的现场监测是为工程质量和施工安全服务的，现场监测要根据地质勘测数据和勘探取样结果，进行对比、分析和判断，对施工过程中的岩石构造、土壤性能等地质情况进行检测，得出更加详实科学的数据资料，推算出建筑工程标准参数，制定科学的建筑设计方案。

4地震工程地质条件勘测中钻探技术的应用

严格按钻探工艺进行施工是钻探工程取得成功的第一要求，要根据地质和不同地层的岩石软硬度，选择合适的合金钻进或金钢石钻进等不同的施工工艺和施工方法。实际操作中，钻进工作时间、材料消耗等要根据岩石的可钻性等级采用不同的钻进方法、钻头结构类型、钻进技术参数，配置不同结构标号的金钢石钻头、润滑剂及材料，根据钻岩、矿层的物理力学性质合理选择冲洗液类型，以最少的投入获取最大的效益。对于软弱粘性土层，钻探工具容易发生粘土粘连导致运转不灵活，要根据土层位置选择合适的钻头，水位以上部分选用套管螺旋钻头，水位以下通常选用冲击回转钻，钻进效率较高，可以清楚的检测所探取的岩芯结构和状态，对土层厚度和深度做出精准判断；对于硬粘性土层，一般选用冲击回转钻并使用有较强的切割性能小肋骨钻头，土层周围保护壁受到搅动幅度较小，可以准确的判断土层的厚度和深度；对于砂层，因为深入钻孔时易造成钻头卡壳扭断，一般选用小直径螺旋钻，每次钻入回返要用泥浆冲洗孔道，降低卡钻几率。砂砾砾径较大地质，勘测其水位下砂土，易使用品字形螺旋钻，选择硬质合金材质钻头。钻孔过程中保持低转速，用灌浆泵冲洗孔道，减少钻孔周围孔壁坍塌几率，确保岩芯样品完整性；对于卵石层，要综合考虑粘性土、含水率、密实度，根据不同情况选择不同的钻探工艺。密实卵石层通常使用合金干钻方法，对稍密到中密程度的卵石层一般使用回转跟管钻探法。对松散卵石层一般使用跟管钻进法。

5结语

地震工程地质条件勘测中，必须加强钻探人员的业务培训教育，熟练掌握钻探技术和工艺，明确具体技术要求和质量验收标准，并加强钻探管理和现场检查指导，切实提高钻探质量和地质勘测的准确性和可靠性，为地震工程建设提供必要的技术保障。

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