關(guān)于巖土工程勘察鉆探技術(shù)和取樣及測(cè)試的分析

張明珠

摘 要：從二十一世紀(jì)以來，我國城鎮(zhèn)化建設(shè)發(fā)展快速，在城市建設(shè)發(fā)展的過程中直接促進(jìn)了巖土工程的發(fā)展，而在巖土工程的整個(gè)施工過程當(dāng)中，地質(zhì)勘察鉆探技術(shù)占著十分重要的地位，該技術(shù)直接影響著巖土工程的施工計(jì)劃和施工水平。本文將自身的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與理論知識(shí)知識(shí)相結(jié)合，對(duì)勘察鉆探技術(shù)和取樣及測(cè)試進(jìn)行合理分析，希望能夠提出對(duì)該技術(shù)發(fā)展有建設(shè)性的意見，有力推動(dòng)巖土工程施工技術(shù)的完善，加快城市發(fā)展步伐。

關(guān)鍵詞：巖土工程；地質(zhì)勘察技術(shù)；鉆探技術(shù)；取樣及測(cè)試

在巖土工程施工當(dāng)中，鉆探技術(shù)取樣和測(cè)試分析可以有效了解到施工周圍的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地層間之力的相互作用，并根據(jù)其地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地層巖土工程的地質(zhì)條件做出相對(duì)應(yīng)的鉆探計(jì)劃，包括對(duì)不同的地層使用不同的鉆探技術(shù)、取樣及測(cè)試方法，使得減少工程施工難題，并合理有效的制定施工計(jì)劃推動(dòng)工程發(fā)展。勘探技術(shù)是巖土工程的基本步驟，勘探技術(shù)所提供的巖土參數(shù)直接影響著工程的合理性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性。除了普通的建筑工程需要運(yùn)用勘察和鉆探技術(shù)，礦產(chǎn)資源的開采也對(duì)勘察鉆探技術(shù)有極高的要求，尤其我們國家礦產(chǎn)資源較為豐富，且市場(chǎng)需求量大，對(duì)勘探技術(shù)的優(yōu)化更為急迫。勘察鉆探技術(shù)、取樣和測(cè)試的優(yōu)化與完善將會(huì)有效保護(hù)地層的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，使其不被破壞，為巖土工程提出經(jīng)濟(jì)合理的工程計(jì)劃，同時(shí)也會(huì)推動(dòng)我國巖土工程的進(jìn)一步發(fā)展，促成城市化進(jìn)程。

1 關(guān)于地質(zhì)勘察工程鉆探技術(shù)

巖土地質(zhì)勘察工程主要是通過鉆探技術(shù)了解工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況并獲得地質(zhì)的巖土層結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)巖土的工程系數(shù)，最后的勘察結(jié)果直接決定著工程實(shí)施計(jì)劃，對(duì)工程的經(jīng)濟(jì)投入和安全性起著很重要的影響。因此必須對(duì)勘察工作投入十二分的重視，且嚴(yán)格按照國家對(duì)勘探技術(shù)的規(guī)范流程執(zhí)行。近年來，我國國力有顯著的提升，對(duì)巖土工程勘察技術(shù)的發(fā)展有了更高的要求，加大對(duì)勘探工程鉆探技術(shù)的研究力度，將有利于為建設(shè)工程提供完整且準(zhǔn)確的巖土層數(shù)據(jù)，從而制定有效的施工計(jì)劃，同時(shí)也會(huì)減少勘察成本，提高建設(shè)工程的利潤。

2 鉆探技術(shù)和取樣及測(cè)試概述

2.1 鉆探技術(shù)和取樣及測(cè)試的目的、分類和特點(diǎn)

2.1.1 鉆探技術(shù)和取樣及測(cè)試的目的

在巖土工程中鉆探技術(shù)和取樣及測(cè)試的目的主要分為五點(diǎn)。一、具體了解地層構(gòu)成，具體分析地層的特點(diǎn)；二、分析地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)不同地質(zhì)進(jìn)行查明，具體針對(duì)地質(zhì)的分布界限以及地質(zhì)形態(tài)；三、對(duì)鉆探后所采取的樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，充分了解巖石的物理力學(xué)性質(zhì)；四、了解巖石以下的地下水，通過水位測(cè)量的方法抽取樣品，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析查明地下水的化學(xué)物理性質(zhì)；五、鉆探產(chǎn)生鉆孔可以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行取樣及測(cè)試，推動(dòng)巖土工程科學(xué)合理的實(shí)施計(jì)劃。

2.1.2 鉆探技術(shù)和取樣及測(cè)試的分類

一、測(cè)繪孔。該方法所采取的樣品主要適用于室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室，以工程測(cè)繪為目的進(jìn)行鉆孔，能夠快速了解建筑物的工程地質(zhì)特點(diǎn)；二、控制孔。通過控制鉆探深度和方法，來了解巖土和地下水具體的地質(zhì)分層，從而推動(dòng)巖土工程實(shí)施進(jìn)度；三、實(shí)驗(yàn)孔。純粹就是為了進(jìn)行巖土實(shí)驗(yàn)而鉆的孔；四、勘探孔。在巖土工程施工前期，要先通過勘探孔來充分了解建筑物地基巖土的詳細(xì)資料，以制定合理科學(xué)的施工計(jì)劃。

2.1.3 鉆探技術(shù)和取樣及測(cè)試的特點(diǎn)

一、孔淺，孔內(nèi)的長(zhǎng)度不能超過50米；二、在空內(nèi)可以進(jìn)行多次且多樣的實(shí)驗(yàn)；三、不會(huì)影響巖土原本的地質(zhì)結(jié)構(gòu)；四、在鉆探過程中，受外界條件的影響會(huì)使要勘察的目標(biāo)不聚集。

2.2 工程地質(zhì)鉆進(jìn)方法和工具

工程地質(zhì)的鉆進(jìn)方式主要有小徑?jīng)_擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、小徑機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、沖擊鉆進(jìn)、巖心鉆進(jìn)以及回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)等。

螺旋鉆進(jìn)方法。該方法主要是通過機(jī)器的螺旋鉆頭或鉆桿，將地層的巖石碎屑輸送到地表，可以快速有效的獲取實(shí)驗(yàn)樣品。該種方法只能用在在一級(jí)到四級(jí)的軟巖層中，它的孔徑一般在120毫米到200毫米之間，它的深度在25米到50米之間，最深不得超過100米。

機(jī)械振動(dòng)鉆進(jìn)。在地質(zhì)探測(cè)中，遇到砂土或粘性土層時(shí)一般選用振動(dòng)鉆進(jìn)，但遇到孔深或巖石比較硬的情況時(shí)振動(dòng)鉆進(jìn)的工作效率就相對(duì)比較低。機(jī)械振動(dòng)鉆進(jìn)的工作原理是鉆探中安裝振動(dòng)器，在震動(dòng)器的帶動(dòng)下鉆桿和鉆頭也隨之產(chǎn)生振動(dòng)，因?yàn)檎饎?dòng)器振動(dòng)速度比較快會(huì)使得土層和巖層疏松，從而有效削減了巖層和土層的硬度，然后在鉆具和震動(dòng)器的雙重作用下，使鉆頭進(jìn)入到巖土層，完成鉆進(jìn)任務(wù)。

3 鉆探技術(shù)和取樣及測(cè)試中的巖芯采取問題

巖芯是地質(zhì)研究的關(guān)鍵依據(jù)，而巖芯采取率則是區(qū)分鉆孔是否合格的重要參考系數(shù)。提高巖芯采取率可以有效了解不同地層的厚度以及地層分布規(guī)律等具體情況。

3.1 巖芯采取率的影響因素

提高巖芯的采取率是提高勘探效率的關(guān)鍵，在具體的工作當(dāng)中影響到巖芯的采取率有以下四個(gè)因素。

3.1.1 地質(zhì)因素的影響因素

巖石的硬度與組成巖石的顆粒間的膠結(jié)硬度中存在的較大差距，會(huì)嚴(yán)重影響到巖芯的采取率。首先，結(jié)膠性弱的巖石容易被鉆具自帶的震動(dòng)產(chǎn)生損壞，使其巖石結(jié)構(gòu)遭到破壞，松散的地層巖石極易受到鉆具的沖洗液的沖刷。其次，巖石在遭受鉆具的震動(dòng)后容易產(chǎn)生破碎或巖芯堵塞互磨的現(xiàn)象，再加上外部風(fēng)化的影響嚴(yán)重影響巖芯采取率。最后，由于巖層的結(jié)構(gòu)問題還會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的護(hù)壁困難，若護(hù)壁不好，還會(huì)影響到巖芯的采取率。

4 結(jié)語

隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的快速發(fā)展，勘探技術(shù)的更新和進(jìn)步早已迫在眉睫，而巖土工程勘察鉆探技術(shù)和取樣及測(cè)試是一項(xiàng)難度較大的工作，除了要提高其投資力度，還要將科研成果投入到實(shí)際的巖土工程當(dāng)中，結(jié)合不同的地質(zhì)情況給予具體分析，有力推動(dòng)我國鉆探水平的提高，促進(jìn)巖土工程經(jīng)濟(jì)、安全的快速發(fā)展。

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