巖土工程地質(zhì)勘查中鉆探工藝選取方法研究

焦 斌

（貴州省煤田地質(zhì)局一四二隊(duì)，貴州 貴陽(yáng) 550009）

前提進(jìn)行工程勘查大根本目的是為了明確工程淺層地質(zhì)特點(diǎn)，從而選取合適的方法進(jìn)行鉆探。在巖土工程中主要包括兩個(gè)方面，第一方面是，巖體，第二方面是，土體?？碧降氖滓蝿?wù)了解施工現(xiàn)場(chǎng)大土蹭類(lèi)型、具體深度、以及分布情況的方面，其中包括現(xiàn)場(chǎng)鉆探、原土取樣、實(shí)驗(yàn)室分析以及現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試等，為以后的工作提供了精準(zhǔn)巖土物理數(shù)據(jù)以及巖土特性分析等[1]。

1 鉆探設(shè)備

（1）鉆探設(shè)備工作原理。巖土勘探工程工作流程是，采用鉆機(jī)設(shè)備運(yùn)用鉆具由地表進(jìn)行向下施工，最終在地下形成一個(gè)圓柱形鉆孔，在不同的位置運(yùn)用鉆孔來(lái)獲取巖芯、水等樣品，送入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析，獲得第一手資料。巖土的勘探工作綜合性比較強(qiáng)，且施工工藝比較復(fù)雜，要求對(duì)巖土地層的界定面要進(jìn)行精準(zhǔn)的劃分，與此同時(shí)還要保證在原位置進(jìn)行測(cè)試、原狀土進(jìn)行采集等[2]。

（2）鉆探設(shè)備類(lèi)型。鉆探設(shè)備是進(jìn)行鉆孔工作技術(shù)的總和，按照裝置流程來(lái)看，可以分為整體式和組裝式，而整體式根據(jù)可移動(dòng)性能可以分為固定式、拖引式、以及自行式。

2 影響巖土工程勘查中鉆探工藝

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在巖土工程勘探過(guò)程中鉆探工藝選取影響原因主要有以下幾個(gè)方面，第一，施工操作方式不正確。第二，機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)速方面設(shè)置不具備合理。第三，鉆探設(shè)備鉆壓方面控制不到位。

（1）機(jī)械設(shè)備的操作方式。進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，前期的準(zhǔn)備階段施工技術(shù)并不完善，并且不能夠?yàn)殂@孔施工提供一個(gè)具有規(guī)范性良好的工作環(huán)境。在此種情況下，巖土工程勘查人員只能夠憑借自身豐富的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行施工。那么，所進(jìn)行的勘查作業(yè)運(yùn)用的操作方法一定存在不合理的現(xiàn)象，假如，孔鉆操作技術(shù)應(yīng)用錯(cuò)誤，從而沒(méi)有辦法等到獲得地層結(jié)構(gòu)中的巖芯樣品，嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度以及施工質(zhì)量。

（2）機(jī)械轉(zhuǎn)速的調(diào)整。在巖土工程勘查過(guò)程中應(yīng)選用合適的機(jī)械鉆機(jī)進(jìn)行作業(yè)，其中通過(guò)合理的控制機(jī)械轉(zhuǎn)速，以此來(lái)達(dá)到提高鉆孔質(zhì)量的效果。但是，在實(shí)際工作過(guò)程當(dāng)中，有關(guān)施工技術(shù)人員沒(méi)有從根本上認(rèn)識(shí)到設(shè)備機(jī)械轉(zhuǎn)速調(diào)整對(duì)于勘探的重要性，假如轉(zhuǎn)速?zèng)]有調(diào)節(jié)好，那么鉆孔機(jī)械設(shè)備和孔壁兩者之間會(huì)形成比較大的空間。如果鉆機(jī)設(shè)備轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過(guò)快，同樣也會(huì)造成鉆進(jìn)設(shè)備在鉆進(jìn)的過(guò)程中出現(xiàn)大幅度搖擺的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到了勘查鉆孔獲得樣品的質(zhì)量，所得樣品質(zhì)量差或者是根本無(wú)法準(zhǔn)確的反映出地質(zhì)的情況。

（3）鉆壓的控制。鉆壓的控制嚴(yán)重影響到巖土勘查中鉆孔作業(yè)的工作效果。根據(jù)大量以完成的巖土工程勘查項(xiàng)目進(jìn)行分析后得知，在實(shí)際進(jìn)行鉆進(jìn)的過(guò)程中存在孔鉆作業(yè)不完善的情況。出現(xiàn)這種情況其原因是因?yàn)?，探鉆工藝的鉆壓控制效果不強(qiáng)。例如，將鉆孔設(shè)備的鉆壓刻意設(shè)置大時(shí)，那么所鉆出來(lái)的孔就會(huì)出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，此外所取得的樣品還存在少量脫落的現(xiàn)象。另一方面，巖土工程底層的土質(zhì)如果比較松軟的話，那么在進(jìn)行鉆進(jìn)工作時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)芯鉆孔堵塞的現(xiàn)象，從而可能會(huì)進(jìn)一步造成磨損或者是鉆孔質(zhì)量下降的問(wèn)題的出現(xiàn)。面對(duì)這種問(wèn)題，研究人員應(yīng)按照施工情況，選擇合適的鉆探技術(shù)，以此來(lái)提高所得樣品的準(zhǔn)確程度。

3 鉆探工藝的選取方案

（1）軟弱粘性土層的鉆進(jìn)方案。軟弱粘性土層的特點(diǎn)，整體土層強(qiáng)度不夠，可以運(yùn)用重錘沖擊鉆進(jìn)或者是選用螺旋鉆進(jìn)。

鉆進(jìn)的工作效率來(lái)看，巖土工程勘查工作的質(zhì)量要想很好的提高，必須嚴(yán)格計(jì)算螺旋鉆具的葉片長(zhǎng)度，以此來(lái)達(dá)到最佳施工效果。大多數(shù)情況下，螺旋鉆的鉆具葉長(zhǎng)度應(yīng)控制在1m左右，可以很好的保證葉片的直徑要比鉆孔的直徑要小，以此為施工原則可以很好的提高工作效率。另一方面，在進(jìn)行鉆進(jìn)施工的過(guò)程中，還應(yīng)掌控好鉆進(jìn)深度，最佳深度控制在0.5m～1m之間。其中還需要格外注意螺旋鉆機(jī)設(shè)備自身中存在的厚度問(wèn)題，還要按照鉆進(jìn)深度，不斷的進(jìn)行調(diào)整鉆探設(shè)備的桿長(zhǎng)。與此同時(shí)，鉆機(jī)的運(yùn)行設(shè)備也應(yīng)列入到鉆探工藝控制施工過(guò)程當(dāng)中，可以最大限度的保證進(jìn)的頻率。其中提高工作效率的是，在進(jìn)行螺旋鉆進(jìn)的工作過(guò)程中巖土內(nèi)可能會(huì)含有一定的水分，可以起到潤(rùn)滑的作用，進(jìn)一步為施工創(chuàng)造了良好運(yùn)行環(huán)境。

（2）硬粘性土層鉆進(jìn)方。在實(shí)際進(jìn)行鉆探的過(guò)程中，要掌握鉆進(jìn)的速度，開(kāi)始緩慢的進(jìn)行鉆進(jìn)，最大限度的保證鉆頭的實(shí)際切入，在完全切入后提高鉆進(jìn)速度，轉(zhuǎn)化為中速。這樣的鉆進(jìn)方案不僅僅能夠保障鉆進(jìn)的速度，而且還能夠有效地減少施工阻力，可以有效減少鉆取樣品的破損度。另一方面，在進(jìn)行回升的過(guò)程中要掌握好回升速度，以此來(lái)確?？椎撞粫?huì)出現(xiàn)真空的現(xiàn)象。假如出現(xiàn)?？ㄣ@現(xiàn)象，不能夠采用升鉆的方法，其原因是巖土的硬粘性土有一定的抗拉強(qiáng)度，為了可以降低機(jī)械的阻力，施工人員可以將巖芯擰斷。假如選用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工方案，需要注意的是水泵的水流量要控制好。例如，巖土為可塑偏硬粘性土層時(shí)，要掌控水泵流量為低速。硬塑或者是堅(jiān)硬粘性土層時(shí)，要掌控水泵為中速。

（3）砂層的鉆進(jìn)方案。第一步，要做好砂層土壤的分類(lèi)工作，按照砂土的特性了選擇合適的施工方案。并且在實(shí)際執(zhí)行的過(guò)程中，要嚴(yán)格按照鉆進(jìn)的方法進(jìn)行操作，不能因個(gè)人喜好或者是按照個(gè)人施工經(jīng)驗(yàn)，盲目的選擇施工環(huán)節(jié)，最大程度的保證鉆進(jìn)施工可以按照預(yù)定的方案去執(zhí)行。巖土砂層鉆探需要考慮到地下水的影響因素。在地下水位上的砂層還需要思考粒徑以及粘粒含量，粘粒含量的多少來(lái)選用裸鉆進(jìn)行鉆進(jìn)工作。如果鉆孔較深的情況下，在施工后期可以采用直徑相對(duì)較小的螺旋鉆。假如巖土砂層含有粗砂、沙礫以及地下之下的沙土這種情況就需要采用品字形硬質(zhì)合金鉆頭。為了避免在施工過(guò)程中孔壁坍塌的現(xiàn)象出現(xiàn)，運(yùn)用你將來(lái)進(jìn)行護(hù)壁，其中需要注意的是泥漿的粘稠程度要按照砂粒粒徑的大小來(lái)調(diào)和。假如，泥漿護(hù)壁沒(méi)有辦法滿(mǎn)足施工需求，應(yīng)該選用套管進(jìn)行鉆探，最大程度的避免施工過(guò)程中出現(xiàn)的孔壁坍塌問(wèn)題從而導(dǎo)致埋鉆或者是費(fèi)孔的現(xiàn)象。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上述所說(shuō)，巖土工程勘查中所應(yīng)用的鉆探施工技術(shù)，要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境，以及了解工程建設(shè)的土壤大體情況下，從中選擇最合適的技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。要進(jìn)一步提高鉆孔，鉆進(jìn)、鉆壓的配合度，以此提高鉆探的施工質(zhì)量。所以，工作技術(shù)人員在進(jìn)行勘查的過(guò)程中不能依靠經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇施工方案，應(yīng)通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出準(zhǔn)確的施工方案。