淺層高承壓水地層工程地質(zhì)鉆探技術(shù)

（河北昕佳工程勘查設(shè)計(jì)有限公司 河北石家莊050020）

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本文主要針對淺層高承壓水地層工程地質(zhì)鉆探技術(shù)進(jìn)行了全面的分析研究，并且在這個(gè)基礎(chǔ)之上提出了下文之中的一些內(nèi)容，希望能夠給與同行業(yè)工作的人員提供一定價(jià)值的參考。

淺層高承壓水地層工程了地址鉆探分析

0 引言

某大橋工程位于渭河河谷的沖積平原和秦嶺洪積平原交匯處，其地理位置較為特殊。該大橋所經(jīng)過的地區(qū)地層較為復(fù)雜，主要包括了第四系砂類土和碎石類土等，厚度較大，超過了三百米。在該工程沿線路段里面，地下水類型主要有兩種：第一類是第四系松散層孔隙潛水，第二類是孔隙承壓水。該地下水的補(bǔ)給來源主要有大氣降水以及河水和農(nóng)田灌溉之后的地表水入滲，地表水滲透入秦嶺山區(qū)的地層，給基巖裂隙水帶來了大量的補(bǔ)給。跨河大橋位置便有承壓水出現(xiàn)，這個(gè)位置的承壓水隔水層厚度已經(jīng)達(dá)到了二十米。多層承壓水層位置全部在渭河南岸，和秦嶺山前形成了洪積扇額細(xì)砂層緊密相連，洪積扇的前緣部位可以看到很多外露的泉水，承壓水主要是由渭河南岸山前洪積扇地下水作為補(bǔ)給的資源，承壓水具有著水頭很高的特點(diǎn)，水量也比較大，出水情況較為穩(wěn)定。

在本次工程中，地質(zhì)勘探鉆探孔主要是在這個(gè)區(qū)域里進(jìn)行，鉆孔打下大約二十米之后便會(huì)看到砂層，同時(shí)有著大量以及充滿巨大壓力的承壓水出現(xiàn)。

1 關(guān)于施鉆的過程分析

1.1 承壓水的出現(xiàn)分析

施工中的某天，某個(gè)鉆孔在鉆探深度達(dá)到二十五點(diǎn)二米的時(shí)候，開始出現(xiàn)了大量承壓水突然上涌的情況，上涌的水頭具有著較大的壓力，在噴出孔口的時(shí)候呈現(xiàn)為猛烈的噴射狀，噴射的高度可以達(dá)到六米，一度導(dǎo)致無法進(jìn)行正常的鉆探工作?，F(xiàn)有的勘探技術(shù)不能滿足地質(zhì)技術(shù)要求，因此要選擇另外的新型鉆探工藝，從而來為繼續(xù)開展鉆探的工作提供有力保障。

1.2 關(guān)于水文地質(zhì)數(shù)據(jù)的測試分析

在承壓水出現(xiàn)之后，為了能夠掌握及時(shí)的數(shù)據(jù)資料，立即對涌水量以及水頭高度進(jìn)行緊急的測量。涌水量使用三角堰進(jìn)行測量，堰口水頭已經(jīng)是高達(dá)一百三十五毫米的高度，涌水量Q=800. 05m3/d，水頭高度借助壓力表來進(jìn)行測量，先將壓力表和套管口之間進(jìn)行連接好，就可以測量到水頭壓力為0.9kg/cm2，通過所得到的參數(shù)可以分析出來，承壓水有著比較大的流量，同時(shí)具有著持續(xù)穩(wěn)定的特點(diǎn)，靜水柱可以達(dá)到9m的壓力高度，因此需要對其給與高度的重視。

1.3 關(guān)于下套管隔離出水層

承壓水層位于二十五點(diǎn)二米位置，該鉆孔孔深比較淺，可以采用下一百四十六毫米的套管跟管鉆進(jìn)這樣的措施來進(jìn)行止水的處理。當(dāng)鉆探深度達(dá)到二十八點(diǎn)一米的時(shí)候，就屬于粉質(zhì)黏土隔水層，這個(gè)時(shí)候便可以根據(jù)正常的工藝進(jìn)行鉆探，鉆探達(dá)到三十點(diǎn)六一米的時(shí)候碰到砂層，開始出現(xiàn)了第二層承壓水，一百四十六毫米套管根下到三十點(diǎn)六一米也不能在進(jìn)行更近，鉆探工作暫時(shí)不可以進(jìn)行，通過相關(guān)研究，決定采用釋壓將其施工困難進(jìn)行解決。

1.4 關(guān)于重新開孔的分析

在原孔位繼續(xù)鉆進(jìn)處理的過程中，會(huì)浪費(fèi)時(shí)間以及人力和物力，也不會(huì)取得一個(gè)比較好的效果，于是將鉆孔沿著小里程的方向移動(dòng)二點(diǎn)五米之后另外開孔，原來的孔便成了卸壓孔，供排水流淌進(jìn)行使用，同時(shí)將鉆探套管和材料準(zhǔn)備好，鉆進(jìn)的過程中，需要對泥漿粘度和比重進(jìn)行處理，迅速將承壓水層穿透，立即采用下入套管進(jìn)行封水。采用這樣的措施之后，在另外開孔鉆進(jìn)的時(shí)候，達(dá)到五點(diǎn)二米的深度時(shí)候開始有涌水出現(xiàn)，這個(gè)時(shí)候在采用跟管鉆進(jìn)以及加大泥漿比重全部都能夠取得一個(gè)良好的效果。當(dāng)深度達(dá)到三十二點(diǎn)六米的時(shí)候，第二層承壓水鋼管出現(xiàn)的時(shí)候，馬上采用下一百二十七毫米的套管，從而能夠取得止水的工作得到成功。在此之外，繼續(xù)進(jìn)行鉆孔的工作全部采用跟管鉆進(jìn)以及加大泥漿比重的方法也能夠取得成功，這樣所有的勘探任務(wù)便全部都順利完成。

2 關(guān)于止水封孔的分析

承壓水止水封孔在施工的過程中有著十分重要作用，同時(shí)也面臨著一個(gè)較大的困難，在鉆孔完成之后，孔內(nèi)或者是套管壁要是出現(xiàn)冒水的情況下，該如何進(jìn)行封孔這是工程中的一個(gè)難點(diǎn)。施工的時(shí)候經(jīng)常可以看到從前施鉆過的鉆孔，往往沒有進(jìn)行科學(xué)的封孔，很多封孔都是失敗的，多年之后孔位依然是持續(xù)冒水，地面也出現(xiàn)了坍塌，這樣對于地下水的平衡將會(huì)帶來嚴(yán)重的破壞，同時(shí)為后續(xù)的施工埋下了嚴(yán)重的安全隱患，常年不斷的涌水將巨量的泥漿攜帶出來，鉆孔位置很容易出現(xiàn)地層的疏松以及地面塌陷，導(dǎo)致橋墩施工帶來較大的難度，同時(shí)也形成了一個(gè)較為巨大的安全隱患。

對于封孔的措施來說，通過分析，要是能夠達(dá)到成功封孔，鉆孔必須要在一定深度內(nèi)進(jìn)行封堵鉆孔的工作，要是封堵不夠深的情況下，壓力水很容致使鉆孔周圍的地層壓裂，這樣承壓水就會(huì)順著鉆孔附近不斷的涌出來，一旦這種情況蔓延下去，進(jìn)行補(bǔ)救封孔的工作便是十分困難的，通常都沒有辦法進(jìn)行下手。在實(shí)際進(jìn)行施工的時(shí)候，當(dāng)采取鉆孔工作完成之后，需要快速將二十毫米到八十毫米粗骨石料馬上投入到套管之中，之后進(jìn)行粗骨石料的填充，主要是為了達(dá)到降低承壓水的目的，首先是將粗骨料填充到距離孔深十二米的位置，在起拔套管的時(shí)候需要保證在孔內(nèi)還有一百四十六毫米套管十五米這樣的空隙，套管具有著越高的深度，這樣封水的效果便會(huì)越好。

3 總結(jié)

通過上述的分析研究可以得出，本文主要是結(jié)合了以往的一些工程實(shí)例，從而簡要介紹了地質(zhì)工程中淺層高承壓水地區(qū)如何進(jìn)行鉆探以及封孔實(shí)用技術(shù)，從而能更好的為今后同類地層進(jìn)行鉆探工作提供出一些借鑒以及參考。

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淺層高承壓水地層工程地質(zhì)鉆探技術(shù)

■閆朋陽

P634[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-10-445-1