萍鄉(xiāng)地區(qū)巖土工程勘察施工技術(shù)

鄒艷輝++肖利民

【摘要】萍鄉(xiāng)地區(qū)巖土工程勘察所遇地層主要有土層、卵礫石層、灰?guī)r、砂巖、花崗巖，對(duì)各地層有針對(duì)性地介紹了巖土工程勘察施工技術(shù)，特別是詳細(xì)介紹了勘察難度較大的巖溶地層的勘察施工技術(shù)，為本市進(jìn)行巖土工程勘察施工提供了技術(shù)支撐。

【關(guān)鍵詞】巖土工程勘察；施工技術(shù)

Geotechnical Investigation and Construction Technology in Pingxiang Area

Zou Yan-hui，Xiao Li-min

（Geological and Mineral Exploration and Development Bureau of Jiangxi Province Geological BrigadePingxiangJiangxi337000）

【Abstract】The stratum of geotechnical engineering survey in Pingxiang area mainly includes soil layer， pebble layer， limestone， sandstone and granite. The geotechnical engineering investigation and construction technology is introduced to all strata. Especially， Of the karst stratum survey construction technology， for the city to carry out geotechnical investigation and construction to provide technical support.

【Key words】Geotechnical investigation；Construction technology

1. 前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快，各類(lèi)工程勘察項(xiàng)目越來(lái)越多，我隊(duì)在萍鄉(xiāng)工程勘察方面占有了較大的市場(chǎng)份額。萍鄉(xiāng)市主城區(qū)及下轄區(qū)縣，均廣泛分布泥質(zhì)粉砂巖，且由于城區(qū)均有河流貫通、形成了獨(dú)特的地層條件。萍鄉(xiāng)轄區(qū)工程勘察過(guò)程中所遇地層主要有土層、卵礫石層、砂巖、灰?guī)r等，蘆溪縣部分地區(qū)分布有花崗巖?，F(xiàn)就萍鄉(xiāng)市工程勘察施工中各地層鉆進(jìn)技術(shù)作一總結(jié)。

2. 普通地層勘察

2.1土層。

（1）在土層鉆進(jìn)中，選用回轉(zhuǎn)取芯鉆進(jìn)和錘擊取芯鉆進(jìn)方法。對(duì)于硬塑、天然密度較大的土層選用機(jī)械回轉(zhuǎn)取芯鉆鉆進(jìn)或錘擊取芯鉆探時(shí)，能有效提高鉆探效率和鉆探質(zhì)量，機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法多用硬質(zhì)合金鉆頭，不送水干鉆，每次進(jìn)尺0.5-2m，巖心管要連接得長(zhǎng)一些起導(dǎo)正作用，防止鉆孔偏斜；對(duì)于軟塑、天然密度較小的土層，用螺旋取樣鉆鉆進(jìn)，能有效提高鉆探效率和鉆探質(zhì)量。

（2）碎石類(lèi)土層是一種典型的力學(xué)不穩(wěn)定地層，其基本特征是結(jié)構(gòu)松散、無(wú)膠結(jié)，碎石呈大小不等的顆粒狀，受地下水的影響，這種地層一旦被鉆開(kāi)，就很易破壞原來(lái)的相對(duì)穩(wěn)定或平衡狀態(tài)，使孔壁失去約束而產(chǎn)生不穩(wěn)定。主要表現(xiàn)在鉆進(jìn)時(shí)易發(fā)生塌孔、沖洗液漏失，易發(fā)生卡、埋鉆等孔內(nèi)事故。鉆探方法多采用優(yōu)質(zhì)濃泥漿回轉(zhuǎn)取芯鉆進(jìn)、錘擊取芯鉆進(jìn)等綜合鉆進(jìn)法。

2.2砂層。

砂層結(jié)構(gòu)松散、常含水、孔壁不穩(wěn)定、容易發(fā)生坍塌、鉆進(jìn)時(shí)漏水等。為此在這種地層中鉆進(jìn)應(yīng)配備雙套鉆具，避免間隙停鉆，及時(shí)下入護(hù)壁套管，力求縮短輔助時(shí)間，迅速地穿過(guò)砂層。砂層鉆進(jìn)的方法通常采用水沖跟管鉆進(jìn)法、泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)法、管鉆沖擊鉆進(jìn)法和水泥固結(jié)法等。

2.3卵石地層。

當(dāng)?shù)貙颖容^穩(wěn)定，可采用泥漿護(hù)壁，硬質(zhì)合金回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；當(dāng)?shù)貙邮杷?、掉塊或坍塌嚴(yán)重時(shí)，可下套管護(hù)壁。必要時(shí)也可采用灌注水泥漿固結(jié)易塌孔段，為縮短停鉆時(shí)間，盡可能選用快干水泥，或在水泥漿內(nèi)加入適量的水玻璃等快干劑。

2.4泥質(zhì)粉砂巖與花崗巖地層。

地層較為完整，鉆進(jìn)相對(duì)簡(jiǎn)單，一般選用硬質(zhì)合金或金剛石回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，此處不多介紹。

3. 巖溶地層勘察

3.1地層特性。

萍鄉(xiāng)市各區(qū)縣灰?guī)r地層較為發(fā)育，存在一系列的巖溶地貌及溶洞裂隙。在巖溶地區(qū)進(jìn)行巖土工程勘察施工，經(jīng)常會(huì)因充填物呈軟塑狀、松散狀或含較豐富地下水，易于出現(xiàn)孔壁垮塌、沖洗液漏失等孔內(nèi)事故，且出現(xiàn)頻率極高，處理難度也很大。

3.2鉆進(jìn)操作。

在巖溶較為發(fā)育的地區(qū)進(jìn)行鉆探過(guò)程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆具驟然下落、巖層變軟、進(jìn)尺變快、有異聲出現(xiàn)，漏水涌砂或采上來(lái)的巖心有鐘乳石及溶蝕現(xiàn)象時(shí)，操作人員應(yīng)注意判斷是否遇上了巖溶地層。在巖溶地層鉆進(jìn)，鉆具轉(zhuǎn)速應(yīng)用低速為宜。并合理選擇孔徑，當(dāng)鉆穿洞穴頂板時(shí)，要立即停鉆，操縱鉆機(jī)絞車(chē)使鉆具緩慢下降，直達(dá)洞穴的底板為止，以探明溶洞深度。整個(gè)鉆探過(guò)程中均要詳細(xì)記錄頂板與底板的深度、充填物的有無(wú)與多少、性質(zhì)、水文地質(zhì)情況等。

3.3孔斜防止。

為了防止鉆孔發(fā)生偏斜或其他事故，發(fā)現(xiàn)溶洞，首先要起鉆，加長(zhǎng)粗徑鉆具，探測(cè)溶洞深度，然后配置鉆具，鉆具長(zhǎng)度應(yīng)長(zhǎng)于溶洞高度。當(dāng)鉆穿鉆孔內(nèi)的溶洞之后，要立即下導(dǎo)向管，或把鉆具中的巖心管接長(zhǎng)繼續(xù)鉆進(jìn)。導(dǎo)向管或接長(zhǎng)管的長(zhǎng)度應(yīng)比孔內(nèi)溶洞的高度大2～3倍。當(dāng)鉆具到達(dá)溶洞底板時(shí)，應(yīng)用低壓慢速鉆進(jìn)，免得鉆壓過(guò)大而造成孔斜或鉆具彎曲等不良現(xiàn)象。

3.4護(hù)壁堵漏。

針對(duì)孔內(nèi)出現(xiàn)垮塌及沖洗液漏失等困難，為了繼續(xù)鉆進(jìn)，需進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的護(hù)壁、堵漏工作，可采用如下措施：

（1）當(dāng)孔內(nèi)出現(xiàn)只漏不坍（一般是空洞）的情況時(shí)，在水源充足的情況下可"頂漏"鉆進(jìn)，不作處理。

（2）在沖洗液漏失不大且孔壁垮塌不嚴(yán)重的情況下，可采用泥漿護(hù)壁，若采用一般性能的泥漿不能達(dá)到止漏、防塌目的時(shí)，可適當(dāng)增加泥漿濃度，泥漿密度宜提高到1.25～1.30Kg/L，粘度25～27s，并使其形成一較大的循環(huán)，以便泥漿重復(fù)使用及有效除砂。若漏漿量過(guò)大，在使用優(yōu)質(zhì)泥漿不能達(dá)到止漏的目的，可停鉆取心后向孔內(nèi)投入粘土球（并加入少許堵漏材料），然后下鉆以小沖程高轉(zhuǎn)速進(jìn)行鉆進(jìn)，使粘土擠入溶洞裂隙中，填塞滲漏通道，使鉆孔不再漏漿。

（3）在沖洗液漏失和孔壁垮塌都較嚴(yán)重的情況下，若采用優(yōu)質(zhì)泥漿和投粘土球都不能堵漏止塌，則可采用下套管護(hù)壁堵漏，下套管是護(hù)壁堵漏效果很好的一種方法。但在溶洞充填物松散或呈軟～流塑狀時(shí)，我們采用常規(guī)下置套管的方法不能達(dá)

到預(yù)期效果（即套管下不到孔底）時(shí)，則采用跟管鉆進(jìn)工藝。

4. 結(jié)束語(yǔ)

巖溶地層勘察施工是萍鄉(xiāng)市工程勘察鉆探施工的難點(diǎn)，通過(guò)多個(gè)工地的實(shí)踐，在巖溶地區(qū)采用優(yōu)質(zhì)泥漿及跟管鉆進(jìn)，能較有效地解決一些施工中垮孔、沖洗液漏失等現(xiàn)象，極大地提高勘探效益及巖心采取率，確保工程勘察質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]王扶志 張志強(qiáng) 宋小軍 地質(zhì)工程鉆探工藝與技術(shù) 中南大學(xué)出版社2008.