巖溶地區巖土工程勘察鉆探技術的應用探討

閆韋

（江蘇省核工業二七二地質大隊，江蘇 南京 211102）

我國很多巖土工程所在區域都位于巖溶地區，而在這種區域進行施工時，會存在很多不可測因素，有的時候，因為施工人員對于巖溶的認識并不足，導致在進行勘察鉆探的時候動作不熟練，從而降低勘察鉆探質量和效率，而巖土工程也會時常發生安全事故，因此，還必須加強勘察鉆探技術的合理使用。

1 巖溶地區巖土工程勘察鉆探的特征

很多巖土工程都是位于巖溶地區，其地質條件不僅比較堅硬，也比較復雜特殊，這使得在對巖土工程進行勘察鉆探時難度系數較大，因此，在進行勘察鉆探的時候，要得到技術的支持，否則，勘察鉆探工作很難進行下去。之所以會對巖溶地區的巖土工程進行勘察，最主要的原因就是，對巖溶地區的巖溶化發規律進行了解，充分了解巖溶地區的分布規律和密度以及規模，從而提高巖土工程的可行性和可建設性。對于巖土工程來說，其所在位置是否合適，與地質條件有著直接的關系，而勘察鉆探工作則可以幫助施工單位更加了解地質條件，看巖土工程是否適合建設在該區域內。要想達到巖土工程勘察鉆探的目的，光靠人為力量是無法實現的，還必須借助與時俱進設備、儀器、方法的幫助。技術人員需要和巖土工程的實際情況以及巖溶地區實際情況相結合，根據順序展開勘察、分析，從而掌握到更多的地質數據，也可以從數據中分析得出巖溶地區對巖土工程的影響和危害等，便于施工單位快速做出決策。

2 巖溶地區巖土工程較為常用的勘察鉆探技術

2.1 泥球護壁結合套管法

泥球護壁結合套管法在巖溶地區巖土工程勘察鉆探中經常會使用到，其最大的作用就是可以對裂縫漏漿問題進行解決，而原理則是在孔中注入濕黏土球，再借助鉆具的幫助在孔中不停地上下移動，從而對土球進行壓實，使其和裂縫密切連接在一起，逐漸形成泥漿。

實現這一步后，施工人員就需轉動鉆具實施掃孔，從而讓土球可以進入到孔壁中，起到保護孔壁和回填的作用。如果在泥球的制作上是使用黏土作為材料，那么，不但塑性要很大，還需保持較強的黏結性，只有這樣，才能確保不會輕易被沖刷掉，才能達到使用目的。如果泥球的黏結性不強，那么，就會導致在后期運作中脫離孔，使得孔中的泥漿漏出來，勘察鉆探工作很難繼續。然而，因為巖溶地區的富水性很好，在進行鉆探的時候需對水分進行稀釋，否則，很難有效鉆探，當泥漿的濃度會有所下降時，如果接著鉆探反而會造成孔內泥漿再次滲透，但在鉆探深度還沒有達到時，可以對水分進行稀釋，來解決漏漿問題。

2.2 多層套管護壁法

多層套管護壁法的使用就是通過跟管鉆進的形式來進行的，先對小直徑進行鉆探，再對大直徑進行鉆探，多層套管護壁法的使用需要進行反復的變徑，才能進行鉆探。并且，在實際的勘察鉆探過程中，使用這種方法進行，在正式展開勘察鉆探之前，施工人員需對周圍的環境非常了解，并確定一個鉆探深度，還需對鉆探深度內可能出現的溶洞個數有所預測，從而制定科學的勘察鉆探計劃。在這個過程中，需要注意的是，在實施開孔的時候，需在口徑的地方留出一個位置，采用φ75米的金剛石單動雙管進行鉆探，當在遇到溶洞時，施工人員也應有快速的反應，需將鉆具提起來，把巖芯取出來，換成中146毫米的合金鉆具，將孔徑進行擴大后再進行鉆探，一直到溶洞底端為止，然后，再采用φ146毫米的芯管作為二級套管，將其放在鉆孔里面，再換成小一徑的金剛石單動雙管繼續鉆探。多層套管護壁法的使用就是需要進行反復的換徑，才能達到最終的勘察鉆探目的。

3 巖溶地區巖土工程勘察鉆探技術的應用策略

3.1 鉆進巖溶地區

在對巖溶地區巖土工程進行勘察鉆探的時候，施工人員需一邊施工一邊觀察鉆探進展，當發現問題存在時，就應停止鉆探，分析問題導致的原因，在解決問題的基礎上再次恢復鉆探。并且，還要對進尺進行控制，把巖心提取出來進行分析，再把巖溶地區的實際情況記錄下來，為之后的工作提供依據。在勘察鉆探的時候還可能出現返漿情況，因此，在鉆探時，需關注孔內是否出現了返漿現象，返漿之所以會出現，就是因為溶洞被破壞掉了，從而出現漏漿情況，當遇到這種現象時，施工人員就應在停止鉆探后立刻修補。在對巖溶地區巖土工程進行勘察鉆探的時候，最常使用到的方法就是金剛石單動雙管回轉鉆進，然而，值得注意的是，無論是使用哪種方法在鉆探過程中都需得到全面的保障，在開孔的時候，先選擇孔徑比較大的，而鉆探時則要先選擇孔徑小的，再慢慢地擴大孔徑，在擴徑的時候再不斷地改變套管類型，從而確保勘察鉆探的有效性。如果在進行勘察鉆探的時候發現了溶洞，那么，施工人員就可以在把孔徑擴大后，更換新的巖芯管，將其作為二級套管，并將其放在鉆孔里面，從而解決漏漿問題和鉆探困難等問題。

3.2 軟土層鉆探

在對巖溶地區巖土工程進行勘察鉆探時，無論是使用什么方法進行鉆探，其進尺的速度都應較快，如果在遇到土洞的時候，難免會遇到掉鉆情況，這也意味著，在不施壓或者轉動的情況下，只需要自己的力量就能夠下落。通常情況下，淤泥并沒有上面塑造性可言，質量也比較軟，當施工在提鉆后，孔洞可能會出現縮徑現象，這種現象是正常的。而在這時候，二次下鉆的深度不應比第一次多，如果孔洞里面的填充物較少，那么，孔洞中的空間相對而言就要大一些，在進行二次下鉆的時候，則會使得孔位發生偏差，如果孔洞已經被填充物占滿了，那么，鉆探到這個位置時就會有很多水流出來，會導致孔洞塌陷，還會改變地下水的水位。因此，在對軟土層進行鉆探的時候，施工人員就需將鉆具更換成為肋骨鉆頭，從而擴大直徑，而為了出現塌陷現象，就需使用管套保護孔壁。

3.3 黏性土鉆探技術的應用

在巖溶地區巖土工程早期勘察鉆探時，就會發現是否存在黏土層，如果有黏土層，那么就可以使用錘擊法來進行鉆探，通常，黏土層都是比較薄的，為了可以對其進行準確的區分，在進行進尺時就可以稍微慢一點，且進尺的距離短一些，每次進尺的距離大約為兩米，從而準確地將黏土層厚度以及深度計算出來，方便勘察鉆探工作的有效進行。

3.4 砂卵石層鉆探技術的應用

在對砂卵石層進行勘察鉆探時，施工人員需根據砂卵石層的厚度選擇勘察鉆探技術，如果厚度比較小，就可以使用泥漿護壁回轉鉆探技術，將套管放在砂卵石層中，從而起到保護作用；若厚度比較大，則可以選擇回轉鉆探技術。砂卵石層的含水量比較豐富，中間還有很多縫隙，在進行勘察鉆探的時候，孔壁可能會出現一些坍塌現象，還會伴隨漏水情況。所以，在進行勘察鉆探時，就可以在孔洞里進一些黃土，起到保護孔壁的作用，以此預防孔壁發生塌陷和漏水現象。在完成這一舉措后，若還會出現孔壁坍塌現象，那么，施工人員就可以把泥漿的濃度增加，或更換鉆探套管來再次解決，在進行鉆探的時候，要將鉆探的距離控制在兩米之內。除此之外，在砂卵石層打入套管的時候，會伴隨卵石積壓情況，套管會伴隨著巖芯管轉動而轉動。

4 結語

很多巖土工程都是位于巖溶地區，其地質條件比較復雜特殊，在進行勘察鉆探的時候，要應用適合的勘察鉆探，才能達到巖土工程勘察鉆探目的。在巖溶地區，巖土工程勘察鉆探的過程中，應用了多種技術，其中使用比較頻繁的就是泥球護壁結合套管法和多層套管護壁法，在對巖溶地區、軟土層、黏性土以及砂卵石層進行勘察鉆探時，就可以發揮出這兩種技術的作用優勢。