工程地質(zhì)勘察外業(yè)施工工作中的鉆探技術(shù)

海曉輝

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷的發(fā)展，許多新型的技術(shù)逐漸的應(yīng)用到工程地質(zhì)勘察中，當(dāng)前鉆探技術(shù)以準(zhǔn)確的分析能力在地質(zhì)勘察工程中得到了廣泛的應(yīng)用，其是地質(zhì)勘察的重要的技術(shù)手段。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該考慮到鉆探的實(shí)效性，同時(shí)還應(yīng)該保障其經(jīng)濟(jì)性，使鉆探施工的成本以及施工的進(jìn)度達(dá)到最優(yōu)化的效果，保障工程地質(zhì)勘察作業(yè)能夠達(dá)到最好的效果，以下就主要的對(duì)工程地質(zhì)勘察外業(yè)施工工作中的鉆探技術(shù)做研究分析。

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì)勘察；外業(yè)施工；鉆探技術(shù)

前言

鉆探技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用，其能夠通過(guò)鉆探取樣、樣品的分析以及現(xiàn)場(chǎng)工程地質(zhì)的測(cè)試，獲得相應(yīng)的地質(zhì)材料以及巖土層的各項(xiàng)參數(shù)，其能夠?yàn)榻ㄖ┕みx擇地點(diǎn)，確定相應(yīng)的建筑的類(lèi)型以及制定科學(xué)合理的施工方法提供設(shè)計(jì)以及施工的依據(jù)。

1工程地質(zhì)鉆探的特點(diǎn)以及適用條件

在工程地質(zhì)的勘察過(guò)程中，鉆探是最常用的勘探手段，不同類(lèi)型的建筑物，不同的地質(zhì)條件下，不同的勘察的階段，在布置勘探工作的階段，通常情況下就會(huì)采用鉆探的方法，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先在進(jìn)行勘探工程鉆孔布置的時(shí)候，不僅要考慮到自然地質(zhì)的條件，同時(shí)還應(yīng)該結(jié)合相應(yīng)的工程的類(lèi)型以及工程的特點(diǎn)，例如：在水壩工程中通常情況下會(huì)采用順壩軸線布孔，民用和工業(yè)建筑通常要按照建筑物的輪廓線來(lái)進(jìn)行布孔等。其次鉆進(jìn)的深度一般不是很大，除了在大型的水力工程，深埋隧道以及為里歐阿姐專(zhuān)門(mén)的地質(zhì)問(wèn)題外，孔的深度一般就在十余米至數(shù)十米，所以通常采用簡(jiǎn)易鉆探法和輕便鉆機(jī)。第三通常情況下鉆孔都具有綜合性的目的，一個(gè)鉆孔除了需要查明地層巖性、水文地質(zhì)特點(diǎn)以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)等條件之外，還要作各種的試驗(yàn)、取樣，并且還應(yīng)該進(jìn)行長(zhǎng)期的觀測(cè)，有些試驗(yàn)通常會(huì)和鉆進(jìn)同時(shí)的進(jìn)行施工，所以其進(jìn)尺就比較慢。第四工程地質(zhì)鉆探在鉆進(jìn)的方法、鉆孔結(jié)構(gòu)以及鉆進(jìn)過(guò)程中觀測(cè)編錄等方面，通常情況下都有特殊的要求。和物探、坑探相比較，鉆探工作具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，其可以在各種環(huán)境下進(jìn)行，不受地形地質(zhì)條件的限制，其能直接的觀察巖芯和采樣，其勘探的精度是很高的。此外勘探的深度比較大，不會(huì)受到地下水的限制，其鉆進(jìn)的速度也是比較快的，其在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用，可以達(dá)到比較理想的效果。

2鉆探技術(shù)分析

2.1反循環(huán)鉆探技術(shù)

反循環(huán)鉆探技術(shù)主要的包含以下兩種：空氣反循環(huán)技術(shù)以及水力反循環(huán)技術(shù)，其中空氣反循環(huán)鉆探技術(shù)主要的是將壓縮空氣來(lái)做循環(huán)的介質(zhì)，使用雙壁鉆桿外管將壓縮的空氣送到鉆孔底部，這樣空氣的劇烈膨脹就會(huì)出現(xiàn)沖擊力，從而就驅(qū)動(dòng)了孔底部的潛孔錘，就會(huì)讓其作用到巖石之上，而在空氣的作用之后就會(huì)通過(guò)鉆桿中心的通道重新的回到地表之上，同時(shí)還會(huì)夾帶一些巖屑，就可以將其作為鉆探取樣的樣本，對(duì)巖屑進(jìn)行化驗(yàn)；水力反循環(huán)鉆探技術(shù)主要是將泥漿或者是水作為循環(huán)的介質(zhì)，其循環(huán)的方式和空氣循環(huán)是相同的?？諝夥囱h(huán)其可以提高鉆探的效果，并且相應(yīng)的勞動(dòng)的強(qiáng)度也比較低，其成本也比較低，同時(shí)還能夠及時(shí)的判斷出巖層的變化，其主要的應(yīng)用在一些缺水干旱的地區(qū)來(lái)進(jìn)行鉆探。但是，此種方法是用巖屑來(lái)作為確定巖樣的標(biāo)準(zhǔn)的，這樣就比較的不符合情理，不能夠?qū)Φ貙咏Y(jié)構(gòu)所出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確的反映。而水力反循環(huán)所鉆探取得的巖塊是比較完整的，取芯的質(zhì)量也不錯(cuò)，相應(yīng)的勞動(dòng)強(qiáng)度也比較低，并且能夠合理的利用時(shí)間，準(zhǔn)確的對(duì)巖層進(jìn)行判斷。和空氣反循環(huán)相比，其鉆進(jìn)的效率不是很高，并且耗能也比較的大。反循環(huán)技術(shù)主要適合應(yīng)用到地質(zhì)勘察的取樣工程中，另外復(fù)雜地層錨固施工和注漿中都能會(huì)采用此項(xiàng)技術(shù)。

2.2液動(dòng)潛孔錘技術(shù)

液動(dòng)潛孔錘技術(shù)主要是在回轉(zhuǎn)鉆探基礎(chǔ)上所建立的，使用相應(yīng)的沖洗液來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)液動(dòng)潛孔錘，當(dāng)液動(dòng)潛孔錘受到?jīng)_擊的時(shí)候，這樣就能將相應(yīng)的能量傳給鉆頭，然后用鉆頭來(lái)破巖，而其中的沖洗液是用現(xiàn)場(chǎng)的泥漿泵來(lái)進(jìn)行配送的，隨著鉆頭不斷深入淺出，也就會(huì)產(chǎn)生有節(jié)奏性的沖擊負(fù)荷。此項(xiàng)技術(shù)是常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆探的一個(gè)改進(jìn)成果，在回轉(zhuǎn)力和沖擊力的作用下，可以對(duì)高硬巖鉆進(jìn)的效率提高很多，使其打孔的成本得到了有效的減少。此技術(shù)還能利用堅(jiān)硬巖石抗剪度低和脆性大的特點(diǎn)，一些鉆孔質(zhì)量差和鉆探復(fù)雜地形都能用此技術(shù)解決。此種方法主要的適合用在脆性大、巖層堅(jiān)硬的地質(zhì)來(lái)進(jìn)行鉆探，當(dāng)前此項(xiàng)技術(shù)通常都應(yīng)用在金屬礦山、化工、水電建材以及地質(zhì)等領(lǐng)域中。

2.3繩索取芯技術(shù)

繩索取芯技術(shù)是一種不用鉆桿就能夠?qū)r芯取出來(lái)的鉆探技術(shù)，在鉆頭出現(xiàn)問(wèn)題或者是需要更換的時(shí)候才會(huì)使用到鉆桿，其核心的部分是巖礦芯灌滿了巖芯管或者是堵塞的時(shí)候用來(lái)進(jìn)行打撈的工具，將鉆桿里的巖礦芯取出來(lái)之后，就不需要使用到提升鉆桿柱。此項(xiàng)技術(shù)是當(dāng)前工程地質(zhì)勘察中比較常用到的一項(xiàng)技術(shù)，此項(xiàng)鉆探技術(shù)的鉆進(jìn)深度是比較低的，能夠有效的節(jié)省鉆具升降的時(shí)候所使用輔助的時(shí)間，并且還提升了相應(yīng)的取芯率，另外使用此項(xiàng)技術(shù)還能夠減少升降的頻次，使鉆頭使用的壽命得到了明顯的提升，并且還降低了工作人員的勞動(dòng)的強(qiáng)度。繩索取芯技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是比較多的，所以其應(yīng)用的范圍也比較的廣泛，其已經(jīng)應(yīng)用到當(dāng)前的各種領(lǐng)域中，比如：鉆探石油天然氣、鉆探固體礦產(chǎn)、鉆探坑道、鉆探工程地質(zhì)、鉆探冰層以及鉆探地?zé)岬取?/p>

2.4組合鉆探工藝

組合鉆探工藝主要是將繩索取芯技術(shù)及反循環(huán)取樣、取芯技術(shù)結(jié)合在一起綜合性技術(shù)，其有各個(gè)鉆探工藝的優(yōu)點(diǎn)，組合鉆探工藝是將三種鉆探技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合所產(chǎn)生的，此項(xiàng)技術(shù)可以根據(jù)地質(zhì)的鉆探要求以及地層的情況來(lái)提升其鉆探的效率，使其額外勞動(dòng)和成本得到了有效的降低，其應(yīng)用的范圍相對(duì)是最廣泛的。

3總結(jié)

地質(zhì)鉆探技術(shù)是一項(xiàng)繁雜的施工工藝，并且其涉及了非常廣泛的領(lǐng)域，不同建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，不同的鉆探的目的都決定了要采用不同的鉆探技術(shù)來(lái)進(jìn)行地質(zhì)的勘察，在當(dāng)前我國(guó)資源開(kāi)采緊張的情況下，更加需要積極的發(fā)展鉆探技術(shù)，以此來(lái)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，其工作人員應(yīng)該加強(qiáng)鉆探知識(shí)的學(xué)習(xí)，這樣才能夠更好的促進(jìn)我國(guó)鉆探技術(shù)的發(fā)展。