淺談在道路橋梁地質勘察中鉆探技術的應用

高 沖

（湖南省地質礦產勘查開發局四一八隊，417000）

淺談在道路橋梁地質勘察中鉆探技術的應用

高 沖

（湖南省地質礦產勘查開發局四一八隊，417000）

本文結合筆者多年來的工作經驗，對鉆探技術在道路橋梁地質勘察中的使用進行了簡要的分析，并提出了一些具體使用要點及相關經驗，供同行參考。

鉆探技術；工程地質勘察；應用

鉆探技術主要就是對施工現場的土質、巖石層等進行測試，以獲得地質參數，在地質勘察中是一種常見手段。通過對這些地質參數的分析和研究，確定了工程的設計規劃和施工建設方向。鉆探技術可在道路橋梁建設中提供全面、準確的地質資料，對施工建設具有十分重要的指導意義。

1　鉆探技術的分析介紹

1.1液動潛孔錘鉆探技術。液動潛孔錘鉆探技術在我國工程中的應用比較廣泛，且我國在這個方面的研究也已經取得了較大的成就。這項技術的成本較低，且施工工序簡單，工作效率也較高。液動潛孔錘鉆探技術的使用能夠有效的解決巖石堅硬問題，在具體的施工中應該做好設備的維護和保養，延長設備壽命，提高鉆探質量。

1.2繩索取心鉆探技術。繩索取心鉆探技術是一種不提鉆取巖心或提鉆次數很少的鉆探方法。其操作特點是取巖心時不需要提出鉆孔內的全部鉆桿柱，而是用專用帶鋼絲繩的打撈器通過孔內鉆桿中心孔將裝有巖心的孔底內管提至地面，獲得巖心，從而減少了提下鉆次數和升降鉆具的輔助時間，提高了鉆進效率。繩索取心鉆探技術適應強、使用方便，應用范圍廣泛，取心質量高、工作效率高。在鉆進過程中，由于打牢工具的作用，避免了鉆桿和礦心產生摩擦，有效提高了取心效率。在整個工作過程中很少使用鉆桿，升降頻次也比較少，有效減少了勘察工作人員的工作量和工作強度，鉆頭的使用壽命也得到了有效延長。由于道路橋梁地質勘察過程中比較常見的問題是巖芯采取率及工作人員的勞動強度大的問題，而繩索取心技術能夠很好的解決這個問題，且施工效率較高，質量也能夠得到保證。因此，繩索取心是道路橋梁地質勘察中比較常用的方法之一。然而，在一個具體的工程中是否采取繩索取心，還必須考慮地層條件、鉆孔深度、鉆頭壽命以及繩索取心鉆具配套設備較多，一次性投資較大等因素，以便綜合權衡其使用的合理性。

1.3反循環鉆探技術。反循環鉆探技術應用非常廣泛，在復雜地層的錨固施工與注漿施工時常用到這種鉆探技術。按照循環介質的不同，反循環鉆探的技術可分為兩種，分別為空氣反循環和水力反循環?？諝夥囱h，顧名思義，其介質為空氣。其采用雙壁鉆桿外管運輸空氣到孔底，然后利用空氣的沖擊力使潛孔錘撞擊孔底巖石，同時利用鉆桿將孔底的石屑帶出地面進行研究和分析，從而得到地質數據。水力反循環的介質為水或者泥漿，與空氣反循環一樣的是，要將水或者泥漿送入孔底，通過取心鉆頭將巖心送至地面進行相應研究。這兩種反循環鉆探技術具有不同的特點，空氣反循環鉆探技術比較適用于干旱地區，其具有工作量小、成本低等優勢，但也存在所取巖屑代表性不強。在進行地質結構的研究時，不能得到完整的地質資料的問題。水力反循環鉆探技術具有工作強度低、獲取地址資料完整等優勢，但是耗費的水資源較多、工作效率低。

1.4組合鉆探技術。組合鉆探技術就是上述幾種技術的組合，合理發揮上述幾種技術的優勢能夠達到l+1＞2的效果。這種技術的組合能夠克服上述幾種技術的缺點，提高鉆探的精確度和工作效率以及工作質量，同時還能夠減少勞動量和勞動成本。

2　鉆探技術在公路橋梁地質勘察中的應用

2.1工程概況

該項目為公路改擴建工程，公路里程長度為28.5km，設計行車速度40km/h，路基寬度為12.00m，路面類型為瀝青混混凝土，橋梁設計荷載為公路一Ⅱ級。本段主要的構筑物為蓋板涵等。

2.2鉆探技術在公路工程中的應用

通過對工程實際情況的調查制定了適合工程的施工方案，具體來說，主要有：①拋錨定位。只有做好定位工作才能夠保證后續工作持續開展，拋錨定位需要在岸上架設全站儀，利用交通設計院提供的坐標點進行鉆孔定位，首先將鉆船拖至水流上游約5-10m位置處，在船前將錨與左右兩側呈約500交叉夾角拋入水中，松動卷揚機緩緩向下游移動。然后在船后及船體長度方向各拋入兩錨，固定船體。②下套管。用測繩測出水深后，下入168mm套管，套管入水時宜保持垂直，用水平尺控制垂直度，其偏差宜在允許范圍內。接下一節套管之前用夾板將下部套管夾緊，待套管下至水下地面以后，在其上端接上管帽，用自動落錘，敲管入土，當套管入土較慢時，可停止工作。③制備泥漿。泥漿比重一般宜在1.03～1.05之間，漏斗粘度2O～30s，pH值8～12，造漿材料采用粘土粉，加純堿5%～6%（質量比），攪拌30min即可。④鉆進工藝。在壤土層鉆進過程中，可選用1mm硬質合金鉆頭，鉆具長宜在3.0m左右，采用低水量泥泵，結合投球接頭全孔取芯，每回次進尺1.0～1.5m，干鉆0.10～0.50m卡取芯樣。鉆至砂層時，調節鉆壓和泵量，提鉆擴孔，然后跟進?127mm護壁套管。鉆至弱風化巖層時，更換單動雙管鉆具，跟進套管進入穩定巖層（弱風化）不小于0.50m，如跟進?127mm套管困難，可跟進?108mm厚壁套管。表鑲金剛石鉆頭的鉆壓、鉆速及泵量的選取應根據巖石的軟硬程度及破碎程度來確定，并符合下表1的規定。

表1　表鑲金剛石鉆壓、鉆速及泵量表

3　結束語

綜上所述，在道路橋梁工程地質勘察中，鉆探技術是一種必不可少的勘探技術。他的應用有效的改善了我國公路橋梁地質勘察工作效率，保證工作質量。但在實際工程中，應根據其地質、水文等條件，選擇合適的鉆探技術，以提高工作效率和勘察質量，為工程建設提供全面、準確的地質資料。隨著我國科學技術的發展，地質勘察技術也在不斷的發展，許多新的技術開始出現。地質鉆探是地質勘察工作的重要組成部分，也是關鍵內容之一，鉆探技術的合理使用能夠有效的提高地質勘察工作質量和工作效率。鑒于地質鉆探技術對于我國公路橋梁地質勘察的重要性，技術研究人員應在今后的工作和學習中，應積極改善原有鉆探技術存在的不足，不斷總結經驗，以促進我國地質勘察事業的不斷進步。

［1］張嘉峰.淺談地質勘察工程中的鉆探技術［J］.科技創新與應用，2013.

［2］冉恒謙。張金昌，謝文衛，等.地質鉆探技術與應用研究［J］.地質學報，2011.

［3］鄭小虎.對地質勘察工程中的鉆探技術的分析［J］.赤子，2013.

Discussion on the application of drilling technology in road and Bridge geological prospecting

Gao Chong
（Hunan Provincial Bureau of Geology and mineral exploration and development 418 team，417000）

In this paper，the writer's many years of work experience，brief analysis of drilling technology in geological survey for roads and bridges，and puts forward some specific points，and relevant experience，offer reference of person of the same trade.

drilling technology；engineering geological survey；application