文/李先圳 深圳市工勘巖土集團有限公司 廣東深圳 518057

巖溶地區(qū)巖土工程勘察鉆探技術(shù)的應(yīng)用分析

文/李先圳 深圳市工勘巖土集團有限公司 廣東深圳 518057

穿越上部覆蓋層是完成巖溶地區(qū)巖土工程的勘察和鉆探的重要環(huán)節(jié)，通過調(diào)查巖溶(溶洞、溶溝、溶槽)的生長特征以便后續(xù)工作的順利進行。本文在進行實地考察和勘探的基礎(chǔ)上，探討巖溶地區(qū)巖土工程勘測鉆探施工和成孔工藝技術(shù)，對于不同的技術(shù)方式進行分析，使讀者對巖溶地區(qū)的鉆探技術(shù)有更加深入的了解，同時進行技術(shù)的革新，不斷提高巖溶地區(qū)巖土工程的勘探技術(shù)水準。

巖溶地區(qū)；工程勘察；鉆探

可溶性碳酸鹽巖作為巖溶存在的最常見的形式，廣泛的分布在貴州、云南，廣西、湖南、湖北、四川、西藏、新疆、青海、河北、山西、內(nèi)蒙等地區(qū)，他們以出露的形式存在，占據(jù)中國廣闊的土地面積。專家學(xué)者對于巖溶這種特殊的地質(zhì)條件下形成的地質(zhì)形態(tài)進行深入的研究，獲得很多重要的研究成果和資料。通過對巖溶地區(qū)的巖土工程的勘探，能夠有效的解決工程建設(shè)的諸多問題，為我國的發(fā)展提供幫助。

1.龍崗地區(qū)的主要巖土工程地質(zhì)條件

1.1地形地貌

龍崗地區(qū)屬于河流堆積階地地貌，地形平緩，處在一、二沖洪積階地。

1.2場地的巖土體特征

（1）人工填土：人工堆積物和粘性土結(jié)合而成的松散土質(zhì)；（2）粉質(zhì)粘土：顏色為灰黃色的可塑土質(zhì)；（3）淤泥質(zhì)土：由有機質(zhì)和腐爛木塊組成，流塑～軟塑狀；（4）砂層：由石英顆粒組成，根據(jù)石英顆粒粒徑及含量細分為粉～礫砂；（5）卵石：由小塊的粒徑為30mm-150mm和少量大塊的粒徑為200mm以上的漂石塊組成，稍密～中密狀；（6）含角礫碎石粉質(zhì)粘土：屬于可塑和局部旱軟塑的土石組成，其中還有些許的塊石成分；（7）含角礫粉質(zhì)粘土(土洞充填物)：松軟土質(zhì)組成，流塑狀；（8）微風(fēng)化灰?guī)r：輕微風(fēng)化，巖石堅硬，局部有少量溶蝕裂隙，完整～較完整；其他地段存在巖石破碎情況，巖溶(溶洞、溶溝、溶槽)平面的上方的生長存在凹凸不平，產(chǎn)生的溶洞屬于裂隙狀溶洞，高度差別很大。他們的生長和分布沒有什么規(guī)律可循，一般向四面八方伸展，溶洞的大小形狀有較大差別，大的里面的高度達到幾米至幾十米，小的甚至只有幾厘米，也不處于同一水平面上。大多數(shù)溶洞由可塑和局部旱軟塑的含角礫碎石粉質(zhì)粘土組成，有的溶洞里面沒有填充這種成分。

1.3地下水

砂層、砂卵石層屬于第四系孔隙潛水，含水量最多，屬于主要含水層；灰?guī)r巖溶地下水為基巖裂隙水，主要特點為含水量大和具有一定的承壓力。

2.鉆探施工前設(shè)備、技術(shù)準備

2.1設(shè)備和材料準備

如今使用的新型XY-100，XY-150型液壓鉆機能夠克服工程勘察鉆孔淺、動力不足的情況，鉆探前準備的其他工具有：不同口徑、規(guī)格的鉆具、套管、普通巖芯管、雙層巖芯管、合金鉆頭、金剛石鉆頭、膨潤土粉、打撈工具、粘性較大的粘土(黃土)、水泥和其他設(shè)備。

2.2鉆探技術(shù)準備

巖溶地區(qū)巖土工程的鉆探工作，最重要的是迅速的打通進入第四系覆蓋層，從而來到石灰?guī)r地層。第四系地層和石灰?guī)r的巖溶生長不同的地區(qū)存在較大的差異，因此我們要時刻關(guān)注要產(chǎn)生的新的問題，并提出好的解決措施，具體有以下幾個方面：鉆探方法的選擇、鉆孔結(jié)構(gòu)的研究、套管程序的制定、堵漏等等。因此我們要在鉆探工人上崗之前，對他們進行相關(guān)技術(shù)的培訓(xùn)以及針對不同情況應(yīng)該如何處理的培訓(xùn)。

3.不同地層的鉆探施工技術(shù)

3.1粘性土(填土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土、混合土等)鉆探技術(shù)

巖溶地區(qū)粘性土的鉆探首先使用新型的液壓鉆機鉆孔，鉆孔之后使用錘擊鉆探技術(shù)進行土樣的鉆取工作；之前的測試鉆孔可以運用回轉(zhuǎn)、泥漿護壁進行鉆探，同時還要具備分層精度的需要，同次進尺一般<2.0m為最佳，還要使用套管護壁保證安全。

3.2砂卵石層鉆探技術(shù)

砂卵石層厚度較薄的情況我們運用泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆探工藝技術(shù)，之后把套管插入砂卵石層以保護孔壁中的巖土；砂卵石層厚度厚，質(zhì)地堅硬的情況我們運用回轉(zhuǎn)鉆探，砂卵石層一般具有以下的特征：含水量巨大，卵石中間孔縫很多，鉆探是孔壁會出現(xiàn)坍塌情況，而且孔內(nèi)也會有漏水情況發(fā)生。因此我們在鉆過的孔內(nèi)填入黃土，以此來保護孔壁，防止孔壁發(fā)生坍塌和地下水的滲漏情況。通常再次保護之后就能達到效果，如果還存在孔壁坍塌現(xiàn)象，則使用加大泥漿濃度和套管跟管鉆探等方式解決，方法是回轉(zhuǎn)鉆進一定的砂卵石層深度(控制在2.0m內(nèi))，然后提出鉆具下入對應(yīng)的口徑套管，重復(fù)這一過程。由于砂卵石層屬于稍密到中密的土石組成，顆粒很大還含有少量的漂石部分，因此在套管的填入過程中會產(chǎn)生巨大的阻力，所以我們使用厚度達到1cm的厚壁套管，使用重錘錘擊使其進入，產(chǎn)生良好效果；如果使用普通套管打擊進入會產(chǎn)生卷口現(xiàn)象，加入套管鞋就能取得預(yù)定的深度。

砂卵石層打入套管的時候，會產(chǎn)生小的卵石積壓在巖芯管和套管中間的現(xiàn)象，套管隨著巖芯管不停轉(zhuǎn)動。正轉(zhuǎn)的時候可能有絲扣滑脫的出現(xiàn)，所以在套管脫落后應(yīng)再焊一個套管來固定管接頭的地方，反絲套管一般不會出現(xiàn)這種情況。

4.結(jié)語

在工程地質(zhì)勘察鉆探要對施工場地、地層巖層狀況、建筑設(shè)計和標準檢測等進行多方面的考量，通過分析比較找出最適合的解決方案，保證石灰?guī)r巖溶地層的工程地質(zhì)勘探工作順利的進行。

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李先圳，男（1987.05），漢族，四川攀枝花人，本科，深圳市工勘巖土集團有限公司，助理工程師，研究方向：工程勘察（巖土工程）.