岩土工程勘察中钻探工艺的选取研究

1、岩土工程勘察中钻探工艺的选取研究王强刘学富贵州省建筑设计研究院有限责任公司摘要：在我国许多领域的工程施工过程中，一般都会实施地质勘察施工，特别是岩土 工程的施工，更需要做好地质勘察工作，为了将岩土工程的勘察工作落实到位, 要结合具体的工程状况，选取合适的钻探工艺。基于此，本文主要对岩土工程勘 察中钻探工艺的选取进行了研究，以期和同行进行交流和探讨。关键词：岩土工程;勘察;钻探工艺;选取;作者简介：王强（1986-）,男，汉族，贵州贵阳人，工程师，本科，主要从事 岩石工程勘察工作。收稿日期:2017-9-3received： 2017-9-31引言我国国土面积比较大，每个区域的地质条件都存在着明

2、显的差异性，所以在工 程施工的过程中，时常会碰到组成成分不同的岩土层，一般情况下，会利用地 质勘察工作提高岩土层的施工质量。在整个勘察工作中，需要利用有关的钻探技 术，完成地质采样工作，并且要合理有效的测试和分析所取得的岩土样品，从 而获取所勘察的岩土层的具体地质情况，为相应工程的施工进度和施工质量奠 定基础。如何做好岩土工程勘察中钻探工艺的选取，本文将予以探讨。2岩土工程勘察中的钻探设备和钻探方法2.1钻探设备在勘察整个岩土工程吋，主要使用以下几种钻探设备，分别是:钻机、动力设备、 压缩机、传动装置、材料等辅助设备，不同的钻探设备会对岩土工程勘察工作周 期的长短产生影响，但是不会影响勘察结果

3、和质量，在岩土工程勘察过程中， 要根据具体的地质条件，使用合适的钻探设备。钻探工具和钻探方法会影响到岩土工程的勘察结果和质量。结合钻探方法，选择合适的钻头，目前采用的钻头主 要是硬质合金取心钻具和螺旋钻具，在实际的情况中，硬质合金钻中主要使用 硬质合金取心钻具，而短螺旋钻、长螺旋钻和套管螺旋钻等等主要使用螺旋钻具; 钻杆质量和钻杆状态会对钻探工作的进度产生影响，所以要定期检查钻杆，将 其轴线直线度误差控制在0.1%以下，尽量准备两套钻杆，根据不同的土层交换 着使用，以延长钻杆的使用时间，确保钻探工作的顺利实施。2. 2钻探方法在岩土工程勘察过程中，钻探方法主要指的是，钻进、破碎孔和井底岩石吋采

4、用 的方法，其主要目标是获取岩层孔和岩石破碎取样。结合钻进时采用的工艺、岩 芯和回转钻进时采用的磨料，对钻探方法进行划分:从工艺的角度出发，有正/ 反循环回转钻进、螺旋钻进、振动钻进、冲击钻进和潜水钻进;从岩芯的角度出 发，有取芯钻进和不取芯钻进;从磨料的角度出发，有硬质合金钻进、金刚石钻 进和钻粒钻进等等。结合岩土工程勘察工作吋的钻进需求，选用适合的钻进方 法。如果是机械碎岩的需求，可以采用冲压钻进、回转钻进和回转冲压钻进;如 果是获取岩芯的要求，则采用提钻取芯、反循环连续取芯或者绳索取芯；如果是 碎石工具或者磨料的要求，则釆用硬质合金钻进、金刚石钻进和钢粒钻进等等。3岩土工程勘察中钻探工艺

5、的选取3.1软弱粘性土层的作业方法选取在软弱粘性土层的钻进施工的过程屮，通常会采用螺旋钻具进行钻进施工。为了 保证整个钻进施工的质量，要合理的控制螺旋钻具的叶片长度，保证叶片长度 约为lm,同时要确保其直径小于钻孔的直径。在钻进施工过程中，要将进尺的 深度控制在0.5lm以内。但是因为螺旋钻自身存在的一定厚度，如果进尺的深 度为lm,则最后获取的采样长度会超过lm,所以需要增加钻杆的长度，这吋要 结合具体采样的深度，对钻杆增加的长度进行明确，以此确保工程的施工质量。 要严格的控制钻进的速度。通常情况下，要将钻进的速度控制在90100r/min 之间，这主要是由于软弱粘性土层钻进施工的过程中，其

6、本身会存在一定的水 分，严格的控制速度，能够确保钻进施工的顺利进行。此外。技术人员可以根据 岩土工程的勘察等级，具体如表1所示，选取合适的钻探工艺。岩土勘察等级甲级乙级场地复杂等级意级意 任一任二级或三级 二级二级金三级工程重要性等级一级 一级或三级二级二级或三级地基复杂等级任意 任意-级二级或三级 二级或三级 二级3.2可塑偏硬、硬塑及坚硬粘性土层的作业方法选取针对这种岩土层的特点，一般会使用冋转钻进法完成钻进施工。在最初钻进施工 时，一般采用较慢的钻进速度，以确保钻头钻进的精确性。当钻进钻到一定的深 度时，可以加快钻进的速度，这样不但可以大幅度提高整个钻进施工的效率， 同时可以有效的降低相

7、应的钻进阻力。在回次提升钻具的过程中，耍确保钻孔底 部不会出现真空的现象，因此要结合实际的情况，合理的控制钻进的速度。如果 在钻进施工过程中遇到卡钻的情况，不能使用转升的方法进行解决，而是要先 折断岩芯，以减小相应的阻力，保证整个钻进施工的进度和施工质量。3.3砂层的作业方法选取对于粉细砂夹粘性土的钻进施工，要将钻进压力控制在较小的范围之内，同时 在钻进施工中，要牢牢的掌握钻具，防止其发生上下活动的现象。此外，要将钻 进的钻速控制在较小的范围之内，要尽可能的调小水泵的流量，为整个钻进施 工顺利进行奠定基础。对于中粗砂和砾砂土层的钻进施工，般会使用灌浆无泵 反循环钻进方式。在钻进时，要控制钻进的

8、速度，使其保持在较小的范围z内， 在提升钻具时，要保持缓慢的提升速度，在钻具放下的过程中，要保持较快的 放下速度，进而确保钻进效果。3.4卵石层的作业方法选取对于松散卵石层，要结合这类岩土层的特点，选择使用跟管钻进的钻进方法。在 具体钻进的过程屮，要将每一次跟管的长度控制在36mz间，要将钻具钻进的 速度控制在30"60r/min以内。对丁稍密-中密卵石层，如果这类岩土层的含水率 较小，并且这类岩土层存在一定的粘土，可以使用回转跟管钻进的方法完成钻 进施工，这时要将钻进的速度控制在2040r/min以内，以此保证钻进施工的效 率和质量。对于密实卵石层，要根据这类岩土层的特点，选用合金

9、干钻方法完成 钻进施工，在最初钻进时，要选用低值参数，当钻进的深度不断加深时，逐步 的增加参数值。需要注意的一点是，使用合金干钻的钻进方法，在钻进的过程中 要保持合适的上下窜动，以防止钻头发生烧死的情况。4岩土工程勘察中钻探工艺选取研究的现实意义我国国土面积广阔，各个地区的地质条件都不一样，以此岩土工程的勘察具有 一定的难度。但是随着科学技术的不断完善，岩土工程的地质勘察技术也处于不 断发展和进步的阶段，针对不一样的地质条件，可以采用不同的钻探工艺技术。 在此基础上，岩土工程勘察人员可以对不同地质水文环境进行勘察，保证工程 建设具有准确的数据。但是现有的岩土工程勘察钻探工艺技术应用的市场环境,

10、 并不能使各类地质条件的勘察要求得到满足。所以，岩土工程勘察人员耍结合工 程施工的实际情况，选择合适的钻探技术。在这样的情况下，研究人员要充分的 了解影响岩土工程勘察中钻探工艺选取的因素，确保钻探技术应用和底层有关 地质资料使用的灵活性。这样才能保证岩土工程勘察施工的效率和质量，为工程 建设的质量提供保障，进而促进的发展。5结语总而言之，要根据工程涉及的地质环境，合理的选取岩土工程勘察中钻探工艺， 在对工程建设土壤条件进行初步的了解之后，要选择适合工程建设的钻探工艺。 科学合理的调整钻孔、钻进和钻压，以此提高钻探工艺使用的质量效果。在此基 础上，最大程度上减小工程项目在施工过程中所而临的问题的影响。所以，岩土 工程勘察人员要在数据分析和现场试验的基础上，选择合适的钻探工艺，确保 勘察结果的精确性和可靠性，为工程建设提供重要的数据依据。参考文献1 徐荣超关于岩土工程勘察中钻探工艺的选取