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        工程地質(zhì)勘察外業(yè)施工工作中的鉆探技術(shù)

        2017-06-26 06:57:31海曉輝
        建筑建材裝飾 2013年10期
        關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)勘察

        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。在實際的應(yīng)用過程中,應(yīng)該考慮到鉆探的實效性,同時還應(yīng)該保障其經(jīng)濟性,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,其能夠通過鉆探取樣、樣品的分析以及現(xiàn)場工程地質(zhì)的測試,獲得相應(yīng)的地質(zhì)材料以及巖土層的各項參數(shù),其能夠為建筑施工選擇地點,確定相應(yīng)的建筑的類型以及制定科學(xué)合理的施工方法提供設(shè)計以及施工的依據(jù)。

        1工程地質(zhì)鉆探的特點以及適用條件

        在工程地質(zhì)的勘察過程中,鉆探是最常用的勘探手段,不同類型的建筑物,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,通常情況下就會采用鉆探的方法,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面:首先在進(jìn)行勘探工程鉆孔布置的時候,不僅要考慮到自然地質(zhì)的條件,同時還應(yīng)該結(jié)合相應(yīng)的工程的類型以及工程的特點,例如:在水壩工程中通常情況下會采用順壩軸線布孔,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門的地質(zhì)問題外,孔的深度一般就在十余米至數(shù)十米,所以通常采用簡易鉆探法和輕便鉆機。第三通常情況下鉆孔都具有綜合性的目的,一個鉆孔除了需要查明地層巖性、水文地質(zhì)特點以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)等條件之外,還要作各種的試驗、取樣,并且還應(yīng)該進(jìn)行長期的觀測,有些試驗通常會和鉆進(jìn)同時的進(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)過程中觀測編錄等方面,通常情況下都有特殊的要求。和物探、坑探相比較,鉆探工作具有獨特的優(yōu)點,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出現(xiàn)沖擊力,從而就驅(qū)動了孔底部的潛孔錘,就會讓其作用到巖石之上,而在空氣的作用之后就會通過鉆桿中心的通道重新的回到地表之上,同時還會夾帶一些巖屑,就可以將其作為鉆探取樣的樣本,對巖屑進(jìn)行化驗;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)的勞動的強度也比較低,其成本也比較低,同時還能夠及時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)來進(jìn)行鉆探。但是,此種方法是用巖屑來作為確定巖樣的標(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,相應(yīng)的勞動強度也比較低,并且能夠合理的利用時間,準(zhǔn)確的對巖層進(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采用此項技術(shù)。

        2.2液動潛孔錘技術(shù)

        液動潛孔錘技術(shù)主要是在回轉(zhuǎn)鉆探基礎(chǔ)上所建立的,使用相應(yīng)的沖洗液來進(jìn)行驅(qū)動液動潛孔錘,當(dāng)液動潛孔錘受到?jīng)_擊的時候,這樣就能將相應(yīng)的能量傳給鉆頭,然后用鉆頭來破巖,而其中的沖洗液是用現(xiàn)場的泥漿泵來進(jìn)行配送的,隨著鉆頭不斷深入淺出,也就會產(chǎn)生有節(jié)奏性的沖擊負(fù)荷。此項技術(shù)是常規(guī)回轉(zhuǎn)鉆探的一個改進(jìn)成果,在回轉(zhuǎn)力和沖擊力的作用下,可以對高硬巖鉆進(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)還能利用堅硬巖石抗剪度低和脆性大的特點,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、巖層堅硬的地質(zhì)來進(jìn)行鉆探,當(dāng)前此項技術(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芯取出來的鉆探技術(shù),在鉆頭出現(xiàn)問題或者是需要更換的時候才會使用到鉆桿,其核心的部分是巖礦芯灌滿了巖芯管或者是堵塞的時候用來進(jìn)行打撈的工具,將鉆桿里的巖礦芯取出來之后,就不需要使用到提升鉆桿柱。此項技術(shù)是當(dāng)前工程地質(zhì)勘察中比較常用到的一項技術(shù),此項鉆探技術(shù)的鉆進(jìn)深度是比較低的,能夠有效的節(jié)省鉆具升降的時候所使用輔助的時間,并且還提升了相應(yīng)的取芯率,另外使用此項技術(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的強度。繩索取芯技術(shù)的優(yōu)點是比較多的,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),其有各個鉆探工藝的優(yōu)點,組合鉆探工藝是將三種鉆探技術(shù)的優(yōu)點相結(jié)合所產(chǎn)生的,此項技術(shù)可以根據(jù)地質(zhì)的鉆探要求以及地層的情況來提升其鉆探的效率,使其額外勞動和成本得到了有效的降低,其應(yīng)用的范圍相對是最廣泛的。

        3總結(jié)

        地質(zhì)鉆探技術(shù)是一項繁雜的施工工藝,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)來進(jìn)行地質(zhì)的勘察,在當(dāng)前我國資源開采緊張的情況下,更加需要積極的發(fā)展鉆探技術(shù),以此來適應(yīng)時代發(fā)展的需求,其工作人員應(yīng)該加強鉆探知識的學(xué)習(xí),這樣才能夠更好的促進(jìn)我國鉆探技術(shù)的發(fā)展。

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