岩土工程勘察中钻探工艺的选取

姜巍巍

摘要：随着我国目前的科技不断的进步，我们国家的岩土工程勘察也取得了很大的进步，而钻探工艺又是岩土勘察工程中的最关键因素，因此，本文主要阐述了关于岩土勘察工程及钻探工艺的详细分析和研究。

关键词：岩土工程；钻探工艺；勘察

近几年岩土工程勘察技术不断发展与进步的过程中，钻探工艺有了十分巨大的进步，对于不同的地形地质环境下分别开放出了与之对应的钻探工艺，为我国的建筑工程行业的发展提供了坚实的基础，为我国经济的发展做出了极大的贡献。

1钻探设备及工艺

在岩土勘察工作中，质量的保证完全取决于钻探工艺，而钻探工艺的好坏却取决于钻探设备的选取，因此，三者之间是相辅相成的，缺一不可。

1.1钻探设备

所谓钻探设备就是在岩土工程勘察时用来打孔的装备。钻孔设备种类繁多、结构复杂。大体分为整体式和组装式(固定式、拖引式、自行式)。常用的设备有钻机、钻探用泵、空气压缩机及传动装置，不同功能的钻探设备所用到的领域也大不相同。在岩土勘察施工中用到最多的就是岩芯钻探和取样钻探两种设备。这两种设备都是较为先进的钻探设备，其灵活度和功效率都在其他设备之上，对促进工程进展有很大的帮助。在采购钻探设备时，最好由工程的监管部门派专业人员到指定厂家进行采购，看好设备的出厂日期，检查各零部件有无损坏情况。定期维护保养设备，防止出现电路老化、零件卡滞等故障发生，影响工程进展，为探取岩芯带来不便。

1.2钻进方法

在岩土勘察工程中，对于钻进的方法一定要根据实际情况来选取。由专业操作人员，运用高科技的手段，按照设备说明按部就班的进行操作。钻进设备的功能不一样，钻进方法也就随着不同，通常情况下，岩土工程采用的钻进方法有两种，一种是运用重锤冲击钻开凿破损孔，另外一种方法是使用回转钻进进行施工。两者目的都是一样的。都是要探取井底岩石，采样检测，并通过钻探设备进行破碎。在使用钻进设备时一定要严格把好质量关。从钻杆到钻头都要按照工程标准挑选，合乎规格才可以进行采购，为了整体工程的保质保量，钻进方法及钻探工具的选择是最应该引以为重的两个途径。

2不同地质条件下的钻探工艺

由于我国地壳的变动较大，岩土的土质也有着很明显的变化，不同物理特性的土质，所采用的钻探工艺及使用的钻探设备也会不尽相同，从分类成因大致可分为以下几种土质:

2.1软弱粘性土层

无论是软弱粘性土层还是可塑偏软粘性土层，由于它们的地下水位以上的土层土质较软，一般的钻探工具容易发生粘土粘连导致运转不灵活，而螺旋钻就正好解决了这一难题，根据土层的位置来选取钻头，水位以上就用套管螺旋钻头，水位以下就采用冲击回转钻。前者的优势是润滑度特别好，在地质较软的土层中不容易被粘土粘住，钻进的效率比较大，对探取的岩芯结构和状态可以一目了然，直接判断土层厚度和深度。后者相对前者在软弱粘土层中的使用效率要小很多，它在钻孔前首先要调好泥浆的配合比例，防止粘土堵住钻头影响使用。必要时还需要在每次回转使用时停止送水，利用岩石的粉末塞住孔道，再将其扭断提出。为了防止在提取岩芯时的完整，甚至还需要采用双动双管的钻探工具，保证岩芯的整体不受到损坏，让结构和状态更加清晰明了。

2.2硬塑及坚硬粘土层

由于硬塑土层土质的特殊性，比较坚硬难钻，所以尽量使用冲击回转钻并选用小肋骨钻头，这是在岩土勘察工程中，对于硬性土层的钻探采取的最理想的选择。因为肋骨钻头的切割性特别强，对土层的周围保护壁搅动幅度小，可以更容易判断土层厚度和深度。在施工操作时，要控制好钻头的速度，避免孔底出现真空状态形成坍塌隐患。最好保持由慢到快的速度，循序渐进的使用。这样不仅可以加快钻探的效率，还可以降低钻头受阻的程度，更好的在良好的土层中切入。虽然说在岩土施工中，采取长螺旋钻可以促进施工效率，但是像这种可塑性和坚硬性都比较强的土层，它就完全失去了这种优势，因而不同的土层对于工具的选择也不一样，必须按照实际情况，择优入取，这样可以有效地保障岩芯结构的完整描述，保证岩土勘察工程的顺利进行

2.3砂层

砂层土的原材料主要以砂砾为主，在钻探该地层时应先观察砂砾砾径，由于受地下水的影响较大，砂土中粘粒含量较高，砂粒粒径较小，几乎成粉细砂状态，这样的土层特别适合螺旋钻进方法。由于砂砾粘性较小，钻孔深入时容易导致钻头卡壳扭断，为了避免这种现象发生，在孔道深入时换成小直径螺旋钻，每次钻入回返时，最好采用泥浆冲洗孔道，当孔内悬浮的粉细砂进入孔道后，立即停止灌浆泵，减少卡钻几率。如果是勘察砂砾砾径大，水位以下的砂土时，则选用品字形螺旋钻，钻头的质量最好是那种硬质合金的材质。在钻孔过程中，降低钻探转速，然后用灌浆泵冲洗孔道。记住一定要在首次进入时灌浆。回次终了前还要不断浮动钻具，渐渐放快速度，形成反循环钻进。这样的钻进方法有效的保证了岩芯的完整，防止钻孔周围孔壁坍塌，带出符合标准的岩芯样品。

2.4卵石层

卵石层结合了粘土、硬塑图、砂土等特质的多种土层，在钻探工艺上的影响也比较多。所以就要因土施工，土层较薄时就采用孔道灌浆的方法，利用螺旋钻探工具施工。土层较厚时，就利用小肋骨钻头的钻探工具，以确保钻孔的进度，和加强钻探的连续性。对于密实度较高的土层，回转钻的使用就是必不可少的钻探工具了。它可以有效的保护孔壁，防止岩芯受到影响。严重时也可以使用粘土球软化土质，或者加大泥浆的浓度。防止钻探外力过大时，形成孔壁坍塌的现象。像这种质地较为坚硬的土层，在泥浆的质量上一定要注意。只有原材料都处于优质的情况下，才能配合成稳固可靠的泥浆，用在孔道之中才能有效的优化土质，对壁道形成坚固的保护网，对岩土勘察的顺利进行，起到了推动作用。

3结束语

我国是一个疆土辽阔，人数众多的国家。在地形地貌上的分布也较为复杂，随着人们对建筑质量的高度要求，在岩土勘察的工程上就显得尤为重要。由于地质条件的多元化，导致岩土勘察也增加了一定的难度。不过在科技技术发达的今天，通过建筑科学家们的研究和试验，设计出了多种技术含量较高的钻探技术和钻探设备，对我国岩土勘察工程的发展带来很大影响。但是在实际勘察工作中还需要相关人员根据地质的实际情况，采取相应的钻探手法，准备好多种钻探技术方案，预防出现地质转变时，灵活运用。对于勘察质量来说，无论是技术还是人员都要做到精益求精，检查好一切钻探设备，保证工具的灵活使用。按技术水平分配好人员，保障岩芯的质量。对工程图纸进行仔细的推敲，仔细检测需要开发的地势，创新出完美的钻探工艺，为岩土勘察工程向更理想的目标迈进。

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