巖土工程地質勘查中鉆探工藝選取策略

羅召珉 貴州省地礦局地球物理地球化學勘查院

在鉆探工作中，要想保證鉆孔質量，除了要嚴格保證操作正確性以外，還需要確保鉆進過程中的鉆壓、鉆速兩個關鍵指標。而這兩個指標也正是不同鉆探工藝的最大區別。運用鉆探工藝開展地質勘察工作，必須要結合實際的土層形式，選擇相應的鉆探工藝，才能夠更加有效的保證勘查結果。所以說鉆探工藝選擇的正確與否在很大程度上決定了勘查質量[1]。

一、鉆探工具選取

鉆探是一項具有較強專業性的工作，對于工具的要求也較高，不同的地質情況，使用的鉆探工具同樣有所區別，使用錯誤的工具同樣無法得到正確的結果。其中最主要的工具主要是鉆桿與鉆頭。

（1）鉆桿選擇。在選擇鉆桿的時候，務必要仔細檢查鉆桿的軸線，確保鉆桿筆直無彎曲，這樣才能夠最大程度的保證鉆探垂直度在合理范圍。通常情況下鉆探的垂直度誤差必須要控制在0.1%以內。此外，因為不同的地質條件，不同的巖土層硬度，通常需要至少準備兩套鉆桿，直徑分別為42mm與50mm，從而分別用于硬層巖土、軟層巖土[2]。

（2）鉆頭選擇。當前使用較多的鉆頭主要有螺旋鉆具、硬質合金取心鉆具。在實際施工時，首先要確定鉆進方法，然后再針對性選擇相應的鉆頭，以保證鉆探順利開展。

二、鉆探作業方法選擇

針對不同的地質條件，選擇合適的鉆探方法，對于保證鉆探結果有非常重要的意義，選擇主要是針對不同性質的土層而作出的。

（一）針對軟弱粘性土層

如果鉆探勘查目標區域屬于軟弱粘性土層，一般首先以螺旋鉆具開始鉆探作業；在沒有出現條件變化的狀況下，必須要合理計算和選擇相應的鉆具葉片長度，才能更好的保證施工質量。一般情況下，葉片的長度應當保證在一米左右，其直徑應當稍微小于鉆孔；同時在鉆進的過程內各種，還需要對進尺深度實施有效控制，將其長度控制在0.5m-1m 的范圍內。需要注意的是，以螺旋鉆具實施鉆進作業，務必要對鉆具自身厚度給予充分考慮。如果看上去深度為1 米，則實際采樣深度必然超過1 米；所以務必要基于實際采樣深度，確定合理的鉆桿長度，只有這樣才能夠確保勘查數據的正確性。另外，鉆進過程中，鉆進速度應保證在合適范圍內，通常應控制在90-100r/min 的范圍內。因為軟弱性黏土中含水量相對較高，所以必須要保證速度的適宜性才能保證潤滑度滿足相關要求。如果鉆進過快，會使得土隙內水分的負效應增加，這不但會影響鉆進治療，也會阻礙鉆進[3]。

（二）可塑偏硬、硬塑、堅硬粘性土層

如果鉆探勘查目標區域屬于可塑偏硬、硬型、堅硬粘性土層時，鉆探勘查應當使用回轉鉆的放啊。具體來說，就是首先以緩慢的速度鉆進，切實保證鉆進的準確性，在達到一定的深度以后，在逐漸是鉆進速度有所提升，從而提高鉆進效率，同時也能夠降低鉆進阻力。每一次提升鉆具的時候，要注意避免鉆孔底部出現真空的，同時根據鉆井狀況，對速率作出相應的調整。假如在鉆進中發生了卡鉆現象，不能以轉升來解決，而是應當首先將巖芯折斷，從而使壓力得到緩解，然后再鉆進，從而保證順利進展。

（三）砂層

如果鉆探勘查目標區域屬于砂層，則需要基于沙粒粒徑來選擇合適的鉆具。通常對于細粉砂夾土鉆進，應當采用低泵量、低鉆速方式，并且在鉆進過程中對于回次進尺鉆具提出時的泥漿口要及時清洗，以免出現了沉砂卡鉆的現象。對于中粗砂、沙粒鉆進，應當采用低速、灌漿無泵、反循環方式。具體來說，鉆進方式如下。

針對細粉砂夾土鉆進，必須要對巖土層展開砂礫判斷，在明確了土壤性質的基礎上，以較小鉆進壓力的方法展開鉆探作業。同時在鉆進過程中，務必要控制好鉆進的方向以及鉆進速度，不可出現鉆探較大的晃動，更要避免出現鉆孔上下活動，這樣才能夠最大程度的保障鉆孔直徑滿足相關的誤差要求。另外，鉆進過程中對于速度的控制也不能過低，要超過最低標準；同時要控制好水泵流量，在確保施工質量的基礎上，盡量保證流量最小。

針對中粗砂、礫砂鉆進，同樣需要首先展開土質分析，從而針對性的使用合適的鉆具。鉆進過程中，選擇灌漿無泵反循環方法展開作業。要注意在整個鉆進作業期間，都要盡量控制鉆進速率，使之保持在低速鉆探的方式。另外要特別說明的是，鉆頭應當采用慢起快放的原則，具體來說就是提升鉆應有當緩慢，而放下鉆具則應保持較快速率，這也是只能對這一類土質狀況保證鉆進治療的重要方法。

三、結語

綜上所述，在巖土工程地質勘察中，鉆探技術有非常廣泛的應用。而不同的土質層需要采用不同的鉆探工藝，才能夠有效保障鉆探質量。所以技術人員務必要深入學習各種不同鉆探工藝和方法，充分了解各種鉆探工藝的應用范圍，以及應用中的注意事項。同時在實際工作開展中，要對鉆探目標區域地質條件有初步了解的基礎上，選擇合適的鉆探工藝，才能夠保證所得數據的精確性，為巖土工程質量奠定好的基礎。