地質(zhì)工程鉆探技術(shù)及工藝探討

解麗強(qiáng)

摘要：當(dāng)前形勢(shì)下，隨著國(guó)內(nèi)外鉆探技術(shù)的快速發(fā)展，工程地質(zhì)勘察技術(shù)得到極大的提高，為工程的前期準(zhǔn)備階段提供了重要的技術(shù)支持，保證施工環(huán)節(jié)的順利推進(jìn)。在一些地質(zhì)條件比較差的地區(qū).地質(zhì)勘察的重要性更是不言而喻，因此，在這些地區(qū)進(jìn)行工程的建造，必須要進(jìn)行鉆探環(huán)節(jié)，目前鉆探技術(shù)的自動(dòng)化、信息化、科技化程度越來(lái)越高，使得現(xiàn)在的鉆探結(jié)果更加準(zhǔn)確，鉆探過(guò)程更加快速，為保障工程順利進(jìn)行提供了保障。鉆探技術(shù)是保障工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，通過(guò)它，工程地質(zhì)勘察水平有了極大地提高。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程；勘查中；鉆探技術(shù)；方法；應(yīng)用分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TK164 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3178（2018）20-0273-01

1 工程地質(zhì)勘察中的鉆探技術(shù)概述

在一些重大的工程中，經(jīng)常要進(jìn)行地質(zhì)勘察，這是一種非常有必要的行為，它的主要目的就是對(duì)施工場(chǎng)所的水體、巖體及土體的相關(guān)參數(shù)及變化分布規(guī)律進(jìn)行詳細(xì)的研究，然后，再以這些數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，研究工程所在地的相關(guān)數(shù)據(jù)，以保證工程能夠順利的進(jìn)行。在地質(zhì)勘察工作中，經(jīng)常會(huì)用到鉆探技術(shù)，這種技術(shù)是使用最為廣泛的技術(shù)，沒(méi)有鉆探技術(shù)，就會(huì)影響很多勘察環(huán)節(jié)，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)提取工程所在地的巖土，分析巖土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有非常明顯的幫助，它能保證勘察工作的準(zhǔn)確性，有利于工程的設(shè)計(jì)和施工。

2 地質(zhì)工程勘察簡(jiǎn)述與鉆探技術(shù)的使用條件

2.1 地質(zhì)工程勘察概述

地質(zhì)工程勘察主要是通過(guò)技術(shù)性手段，對(duì)相關(guān)地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行測(cè)繪、勘探與調(diào)查。通過(guò)其勘察工作，可以有效地收集到當(dāng)?shù)貛r體、水體、土體等方面的力學(xué)參數(shù)以及相關(guān)的地質(zhì)變化規(guī)律等信息。通過(guò)相關(guān)信息的分析，有利用于后續(xù)一系列建設(shè)活動(dòng)的順利開(kāi)展，可以為其建設(shè)活動(dòng)提供相應(yīng)的資料參考以及施工原則。在進(jìn)行地質(zhì)工程勘察過(guò)程中，鉆探技術(shù)是一項(xiàng)非常重要且技術(shù)含量較高的勘探方法。通過(guò)其技術(shù)的支持，可以對(duì)測(cè)試孔中的原位和巖土進(jìn)行取樣，為整個(gè)地質(zhì)工程勘察提供完整且精準(zhǔn)的勘察資料。特別在進(jìn)行復(fù)雜性地層勘察過(guò)程中，如果沒(méi)有合理化地選擇好鉆探技術(shù)，對(duì)于其地層結(jié)構(gòu)無(wú)法進(jìn)行精準(zhǔn)分析，從而阻礙了對(duì)其地層力學(xué)參數(shù)信息的獲取。由于其信息獲取存在問(wèn)題，對(duì)地質(zhì)工程勘察工作報(bào)告也會(huì)形成影響，嚴(yán)重影響到了其后續(xù)開(kāi)展的工程建設(shè)的質(zhì)量，導(dǎo)致其工程存在一系列安全隱患。

2.2 地質(zhì)工程勘察中鉆探技術(shù)特點(diǎn)及使用條件分析

2.2.1 布置鉆孔時(shí)需要對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行綜合考慮

在實(shí)際開(kāi)展地質(zhì)工程勘察鉆孔布置過(guò)程中，需要認(rèn)真分析其勘察點(diǎn)的自然地質(zhì)情況，同時(shí)結(jié)合其建設(shè)工程特點(diǎn)與類(lèi)型來(lái)進(jìn)行綜合考慮。例如：民用建筑及工業(yè)建筑，必須要嚴(yán)格遵循建筑工程的大概輪廓線進(jìn)行鉆孔布置。對(duì)于水利工程而言，需要根據(jù)其工程建設(shè)的軸線來(lái)進(jìn)行鉆孔布置。

2.2.2使用簡(jiǎn)易型鉆探法為主

為了提高鉆探工作效率，可以通過(guò)使用簡(jiǎn)易型鉆探法來(lái)進(jìn)行地質(zhì)工程勘察。因此，除了大型水利項(xiàng)目以及深埋隧道等工程以外，通常情況下所進(jìn)行的地質(zhì)勘察工作鉆探深度會(huì)保持在15m左右。所以只需要使用輕便鉆機(jī)以及一些簡(jiǎn)易型鉆探法就可以滿足其地質(zhì)勘察要求。

2.2.3 鉆探技術(shù)需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇鉆探技術(shù)

在地質(zhì)工程勘察中的用途非常廣。通常情況下，鉆孔可以協(xié)助工作人員對(duì)其勘察點(diǎn)的水文地質(zhì)、地層巖性等方面進(jìn)行分析。通過(guò)鉆探所形成的鉆孔也還會(huì)被應(yīng)用于對(duì)其地質(zhì)情況進(jìn)行長(zhǎng)期觀測(cè)以及取樣等工作中。因此，在進(jìn)行鉆探過(guò)程中，需要結(jié)合其鉆孔的實(shí)際途徑來(lái)選擇相應(yīng)的技術(shù)方法，以此來(lái)滿足不同勘察工作所需要的鉆孔技巧和鉆孔結(jié)構(gòu)的編錄、觀測(cè)等方面的需求。

3 工程地質(zhì)勘探中鉆探技術(shù)的應(yīng)用

3.1 液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)的應(yīng)用

液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)主要是指通過(guò)回轉(zhuǎn)的技術(shù)進(jìn)行延伸的，將液動(dòng)驅(qū)動(dòng)對(duì)淺孔錘進(jìn)行沖擊，在沖擊過(guò)程中將其能量傳給鉆頭，這個(gè)時(shí)候鉆頭可以對(duì)巖石進(jìn)行破擊，主要過(guò)程是外力帶動(dòng)能量再破擊，這個(gè)環(huán)節(jié)主要是被動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行的，工具主要是施工的泥漿泵；整個(gè)施工環(huán)節(jié)上對(duì)現(xiàn)場(chǎng)沖擊力和回轉(zhuǎn)力有了很大的提升，也對(duì)鉆井工作提高了效率，還降低了鉆孔成本。對(duì)外，該技術(shù)還可以了解巖石的硬度，充分對(duì)堅(jiān)硬巖石抗剪強(qiáng)度得到了完善，解決了鉆孔質(zhì)量和復(fù)雜問(wèn)題，可以說(shuō)為了更好推動(dòng)液動(dòng)淺孔錘鉆探技術(shù)，就要對(duì)潛孔錘的壽命不斷提高，同時(shí)還要不斷的優(yōu)化和加強(qiáng)研究。

3.2 反循環(huán)鉆探技術(shù)的應(yīng)用

反循環(huán)鉆探技術(shù)是最廣泛的技術(shù)之一，也是最常見(jiàn)的技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)借助空氣反循環(huán)技術(shù)和水力反循環(huán)鉆探技術(shù)，在空氣反循環(huán)技術(shù)上一般會(huì)采取以空氣介質(zhì)來(lái)進(jìn)行的，在實(shí)施過(guò)程中會(huì)通過(guò)外來(lái)技術(shù)的雙臂鉆桿來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的傳輸，在壓縮空氣上會(huì)產(chǎn)生膨脹會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊力，實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石的檢測(cè)化驗(yàn)，這個(gè)過(guò)程需要借助外力和機(jī)器的來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的效果；其次是水力反循環(huán)鉆探技術(shù)主要以泥漿或水作為介質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)孔的，在進(jìn)行轉(zhuǎn)孔驅(qū)動(dòng)上，對(duì)孔底的巖層獲取能量要求高，在鉆桿的作用下可以對(duì)驅(qū)動(dòng)鉆頭的孔底進(jìn)行探測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)樣品的鉆探采集，同時(shí)這兩種鉆探方式各有優(yōu)點(diǎn)。以空氣反循環(huán)鉆探技術(shù)為主多以干旱、缺水的地區(qū)采取，成本低，使用率高。以水力反循環(huán)鉆探技術(shù)為主，能夠較好地反映地層的結(jié)構(gòu)情況，但其在鉆探過(guò)程中存在消耗大量的水資源、鉆孔速度較慢、所需時(shí)間長(zhǎng)的缺點(diǎn)。兩者在特點(diǎn)上正好彌補(bǔ)了各個(gè)不足之處，當(dāng)然也需要通過(guò)兩者之間的關(guān)系進(jìn)行可以更好的實(shí)現(xiàn)反循環(huán)鉆探技術(shù)的應(yīng)用。

3.3 繩索取芯技術(shù)的應(yīng)用

繩索取芯技術(shù)在鉆探過(guò)程可以說(shuō)是最為簡(jiǎn)便的，不需要使用鉆桿進(jìn)行鉆探，如果在出現(xiàn)鉆頭故障時(shí)才使用鉆桿，繩索取芯技術(shù)在鉆孔過(guò)程中所采取的工具是打撈和巖芯管，這樣省去了不利于安全的復(fù)雜技術(shù)，在施工特點(diǎn)上鉆孔時(shí)間短，切斷方便，同時(shí)還保證了獲取巖芯的質(zhì)量，因此在繩索取芯技術(shù)上要不斷的對(duì)鉆孔深度降低，在鉆孔過(guò)程中需要使用鉆桿，升降的頻率會(huì)隨著鉆桿的深度頻率變小，在人工勞動(dòng)上強(qiáng)度也會(huì)隨著降低。這樣省去了成本和施工勞動(dòng)力，在使用率上比較高。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)具有十分豐富的地質(zhì)資源，然而地質(zhì)勘查工作的缺失和遺漏導(dǎo)致了其開(kāi)發(fā)利用率并不高。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和資源市場(chǎng)越來(lái)越激烈的競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)地質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)以及地質(zhì)資源勘查工作提出了更高的要求，只有不斷的提高地質(zhì)資源勘察技術(shù)、提高勘查人員素質(zhì)并加強(qiáng)管理，才能加大地質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用率，推動(dòng)我國(guó)地質(zhì)科學(xué)以及地址產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

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