工程地質勘查鉆探中的取樣問題探討

高原

摘 要：經濟的發展，社會的進步，各行各業都在飛速發展，工程建設領域的發展也十分迅速，因此，對影響工程建設質量的地質勘查鉆探取樣工作的關注度自然也有了提升。本文就針對這一問題進行簡單的分析。

關鍵詞：工程質量;地質勘查;鉆探;取樣

前言：萬丈高樓平地起，一個工程項目的實施離不開強有力的巖層地基技術支持，因此，在工程施工前就必須要進行地質勘查，為了明確巖土的結構與受力情況，就需要有針對性的對巖土進行鉆探取樣，唯有如此，才能確保是否適合施工。

1.工程地質勘查鉆探取樣簡述

1.1 勘查鉆探取樣的目的

以建設工程為例，進行鉆探取樣主要有以下幾個目的：首先就是劃分地層的需求，對巖土的成分與性質有初步的認識;其次就是對場地的地質構造情況有初步的認識，對一些不利的地質現象形態與分布情況有初步的了解;然后就是進行分析與實驗，通過對樣品的分析了解巖土的物理學性質;再次就是對地下水位的情況有一定的認識;最后是鉆孔內的取樣與測試。

1.2 地質勘查鉆探取樣的常見分類

通常情況下可以將其分為四類：

第一，測繪孔

淺孔，主要是為了滿足工程測繪的基本需求，要按照實驗要求確定出工程地質特征，同時需要在孔內適當采取原狀樣品。

第二，勘探孔

為了對基土的詳細地質情況有全面的了解，就需要通過勘探孔進行分析，然后有針對性的選擇施工方法。

第三，控制孔

為了進行工程地質分層，需基于控制孔來確定水溫地質剖面與巖性地質剖面。

第四，實驗孔

為了滿足水文地質等實驗的需求，唯有通過實驗孔來進行取樣與測試。

1.3 鉆進方式

在當前的技術水平基礎上，最為常見的工程地質勘查鉆探取樣中，回轉鉆探、沖擊鉆探、巖芯鉆探、機械振動鉆探、螺旋鉆探是最常見的鉆探方式，每種方式是針對不同的土壤情況。以砂土和粘性土地層威力，機械振動鉆探是最佳選擇。

1.4 選用取土器的標準

當前取土器的種類較多，回轉式、內環刀、固定活塞、雙管單動等都是最為常見的工程地質勘查取土器。選用取土器的標準同樣是按照土層情況，粘性情況進行選擇，選擇合適的取土器不僅可以提高工作效率，也會達到更加完美的效果。

2.常見的工程地質勘查鉆探取樣技術

2.1 鉆孔取樣的操作技術關鍵

取樣工作看似簡單，但操作難度較大，也較為復雜，為了達到預期的質量要求，取樣工作就必須要按照要求進行操作，具體來說，操作要點可以分為以下幾點：

第一，鉆進的要求

在進行鉆進之前，要根據巖土情況及粘性度選擇最佳的鉆具與鉆進方法，為了保證鉆探取樣的質量，多采用回轉式鉆進，相比較之下，這一方法平穩性較高，如果選用水沖、振動的鉆進方法，為了確保樣品的質量，在達到預計取樣位置1m以上的位置改用回轉鉆進，避免樣品受到破壞。在砂土、軟土中的鉆探取樣中，多采用泥漿護壁，如實際鉆探取樣中采用套管護壁，土層受到的管靴擾動需得到重點關注，同時需將預計取樣深度以上大于孔徑3倍的距離作為套管底部限制區域。除此之外，地下水溫對工程地質勘查鉆探取樣也會產生一定的影響，一般情況下，必須要保證鉆孔內水頭不低于地下水位，在細砂土、飽和粉土的情況下就要重點關注水頭的控制，達到避免孔底管涌的問題。

2.2 取樣的要求

最為鉆探取樣最主要的問題之一，原狀土取樣不容忽略，在進行原狀土取樣的過程中需關注以下幾個要點：

首先就是對孔徑的選擇，如果采用鉆孔取原狀土，則就要確保鉆孔的孔徑大于取土器外徑的一個等級。

其次就是應對地下水位的影響，針對這一問題首先就是要應用干法鉆進，開展地下水位以上鉆進取樣，嚴禁采用沖洗液或注水;地下水位的鉆進則可以采用具備漏氣漏水特征的螺旋鉆頭與提土器，當然也可以使用具備同樣特點的巖芯鉆頭。同時，底噴式沖洗鉆頭比較適合地層方面要求不嚴格的情況。

第三就是飽和粘性土、砂土、粉土的鉆進。針對這類土層多選用泥漿護壁，如果需要應用套管，則要避免出現強行擊入套管的情況，否則會損壞取土器。

第四，選擇合適的鉆進方式，相比較之下，回轉方式的鉆進較為適用于工程地質勘查鉆探取樣，沖擊或振動方式則不合適。

第五，處理清孔，在取土器使用之前要做好清理工作，以最常見的敞口式取樣器為例，這類的取土器浮土殘留厚度必須要控制5㎝之內。

第六，下放取土器，在下放的過程中要遵循平穩的原則，避免出現對孔底造成沖擊，下放過程中要核對好鉆具長度與鉆孔深度，一旦發現殘留浮土即將超標或已超標，就必須要提起取土器進行清理工作，然后重新下放。

第七，I級原狀土試樣取樣要點。針對這一等級的原狀土，取土器的貫入可以采用連續、快速的靜壓方式，將貫入的速度控制在0.1m/s或以上，連續貫入的足夠行程保障為鉆機給進系統試壓的依據。

第八，固定活塞取土器的使用。在應用這一設備時，需要連接鉆架與活塞桿，避免活塞出現向下移動的問題，活塞桿的位移變化需要在貫入過程中要全程監控，控制好活塞桿的位移量。

第九，控制貫入取樣的深度。在進行貫入取樣的過程中要嚴格控制取樣管的貫入深度，一般深度需控制為總長的90%左右。

第十，取土器提升前的處理，為了完成取樣的工作，需要在最后的時候切斷孔底土與所取土樣的聯系，一般只需靜置一會即可完成，如果無法完成，則可以采取回轉3圈左右的方式進行處理，然后再回升的時候仍要遵循平穩原則，唯有如此，才能保證取樣的質量。

最后，保存土樣。在順利獲得土樣后，需要專人進行包裝與處理，確保土樣不會被破壞，根據土樣的不同選擇不同的處理方式，然后送到專門的單位進行檢驗，完成地質勘查工作。

2.2 回轉式取土器取樣的應用重點

這一方法在我國鉆探取樣中應用十分普遍，其關鍵是要注意一下幾點。

首先就是基本要點，在回轉式取土器應用的過程中必須要保證在使用鉆桿前的校直工作，同時還需要保證其平穩回轉轉進，必要時可通過加節重桿降低土層受到的擾動。

其次就是參數的選擇。為了確?；剞D式取土器的應用質量，地質勘查鉆探取樣前要結合場地地層的特點，然后根據經驗設置鉆進的參數，必要的時候要進行試鉆，該取土器比較適合采用泥漿最為沖洗液。

再次是控制取樣過程。在應用回轉式取土器的鉆進取樣過程中，在最初要嚴格控制泵壓、泵量，將其維持在能夠最低限度鉆進區間，并隨著進尺逐漸恢復正常。

最后是硬質粘性土的取樣。針對這一土樣，可采用雙動三重管取樣器，試驗需選擇原狀土試樣。在底靴加置逆爪可較好滿足非膠結的砂、卵石層取樣需要。

結束語：

總之，工程地質勘探取樣工作中有諸多要點需要關注，為了達到預期的取樣效果，就需要多部門協作，需要工作人員的不斷努力，為了進一步提高鉆探取樣的水平，工作人員必須要對取樣工作給予足夠的重視，不斷提高工作質量，為工程建設奠定基礎。

參考文獻：

[1]楊博，欒志剛.薄壁取土器在新疆某水庫除險加固工程地質勘查中的應用[J].新疆農墾科技，2018，41（04）：46-47.

[2]高琦.工民建項目中巖土工程勘查工作要點分析[J].住宅與房地產，2017（06）：251+282.

[3]沈義.工程地質勘查實習在地質與土力學教學中的重要性[J].建筑知識：學術刊，2011.

[4]師宏偉.工程地質勘查中鉆探技術的運用及實施要點分析[J].中國房地產業，2017（18）.