摘 要:鉆探技術(shù)是工程地質(zhì)勘察中重要的技術(shù),是工程地質(zhì)勘察十分有效且重要的手段之一,不同的地質(zhì)對(duì)鉆探技術(shù)的要求不同,所以,在工程地質(zhì)勘察中對(duì)鉆探技術(shù)的選用也是非常重要環(huán)節(jié)之一。本文著重對(duì)工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的選用做分析,給工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的選用做借鑒。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)工程;勘查;鉆探技術(shù)
中圖分類號(hào):P634 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004-7344(2018)18-0175-01
1 工程地質(zhì)勘查中的鉆探技術(shù)選用的影響因素
1.1 不同的地質(zhì)條件對(duì)鉆探技術(shù)的不同要求
(1)卵碎石類地層的松散度與緊密度的影響。松散的卵碎石類地層由于其石頭具有比較大的活動(dòng)自由度,而且具有比較理想的套入條件,鉆入的難度比較小,但是也容易發(fā)生坍塌,使用跟管鉆進(jìn);對(duì)于排列比較緊密的卵碎石層,其石頭的活動(dòng)范圍有限,鉆入的難度比較大,但是發(fā)生坍塌的情況也比較少,適用于裸孔鉆進(jìn)。
(2)卵碎石層含水量的影響。對(duì)于含水量比較小的卵碎石層而言,使用鉆探技術(shù)鉆進(jìn)地層的時(shí)候發(fā)生坍塌的可能性比較小,但是如果其石頭排列比較密實(shí),那么可以使用裸孔鉆進(jìn)的方式進(jìn)行施工。對(duì)于含水量比較大的亂碎石層而言,具有比較小的鉆進(jìn)難度,在鉆進(jìn)的時(shí)候容易發(fā)生坍塌,因此為了保護(hù)孔壁,可以使用跟管鉆進(jìn)的方法進(jìn)行施工,如果底層的性質(zhì)屬于粘性土,那么也可以使用裸孔鉆進(jìn)的方式。
(3)卵碎石顆粒的直徑大小影響。鉆具器材口徑的選擇與卵碎石顆粒的直徑大小存在著直接的關(guān)系,鉆具器材口徑過大或者過小都對(duì)總體的效果產(chǎn)生一定程度的影響。通常情況下,所選用的鉆具主要是127鉆具、146鉆具,即適用于石頭顆粒直徑小于芯管內(nèi)徑的情況,又適用于石頭顆粒直徑比巖芯管內(nèi)徑大的情況,對(duì)于后者情況的地層,可以對(duì)鉆具口徑進(jìn)行加大,或者可以是使用口徑比較小的鉆具破碎個(gè)體進(jìn)行鉆進(jìn)。
(4)卵碎石層的屬性因素。卵碎石層的巖土性質(zhì)主要是粘性土,具有極強(qiáng)的粘力,從而有利于防止使用鉆探技術(shù)鉆進(jìn)地層的時(shí)候發(fā)生坍塌。適用于裸孔鉆進(jìn),同時(shí)在鉆進(jìn)的過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)孔壁進(jìn)行保護(hù),使用套管對(duì)孔壁進(jìn)行保護(hù),而不是使用泥漿來保護(hù)孔壁。
1.2 工程地質(zhì)鉆探技術(shù)常用的方法
一般情況下,施工地點(diǎn)的地質(zhì)條件具有一定的復(fù)雜性與多變性,針對(duì)地質(zhì)情況的不同特點(diǎn),應(yīng)當(dāng)采用不同的鉆探技術(shù)的方法以及設(shè)備,從而適應(yīng)不同地質(zhì)條件的鉆探技術(shù)的地質(zhì)勘查工作的順利開展。地質(zhì)勘查鉆探技術(shù)的方法主要包括了以下幾種。
1.2.1 擊入法
該方法適用于土層比較硬的情況,包括了輕錘多擊法與重錘少擊法,根據(jù)實(shí)踐證明,重錘少擊法具有更為理想的取樣效果,效率比較高,對(duì)土樣所產(chǎn)生的干擾少。
1.2.2 壓入法
壓入法適用于土質(zhì)比較松軟的圖層取樣,包括兩種方法:①連續(xù)壓入法,利用活塞油壓筒或者鋼繩滑輪的組合裝置,一次性迅速的把取土器壓入土層中,對(duì)圖樣產(chǎn)生的干擾比較少;②斷續(xù)壓入法,當(dāng)使用連續(xù)壓入法進(jìn)行取樣時(shí),取土器壓入土層后難以取出來,此時(shí)可以通過使用斷續(xù)壓入法來進(jìn)行取樣。
1.2.3 振動(dòng)法
通過振動(dòng)法進(jìn)行取樣,會(huì)對(duì)土樣產(chǎn)生比較大的波動(dòng),該種方法是利用振動(dòng)器的振動(dòng)作用,把取土器壓入土層內(nèi),不適用于因受到振動(dòng)而發(fā)生液化的土層。
2 工程地質(zhì)勘查中鉆探技術(shù)的應(yīng)用分析
2.1 反循環(huán)鉆探的技術(shù)
反循環(huán)鉆探技術(shù)包括兩種,一種是空氣反循環(huán),另一種是水力反循環(huán),兩種方法的最大不同點(diǎn)在于其介質(zhì)的區(qū)別。在空氣反循環(huán)的過程中,通過空氣這個(gè)介質(zhì),利用雙臂鉆桿外管,輸送空氣到達(dá)孔底,然后空氣發(fā)生膨脹,產(chǎn)生極大的沖擊力,從而促使空氣在孔底對(duì)孔底的巖石進(jìn)行撞擊,鉆桿在這個(gè)過程中會(huì)把空氣輸送給地面,并且?guī)С黾?xì)小的巖石,對(duì)所帶出的巖石進(jìn)行研究。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于具有的工作強(qiáng)度比較低,有效地節(jié)省勘查成本,使用在干旱區(qū)使用,但是該方法所取出來的巖石樣品欠缺代表性,難以根據(jù)該巖石樣品來對(duì)底層的結(jié)構(gòu)做出完整的判斷。
而在水力反循環(huán)的過程中,其通過水或者泥漿作為介質(zhì),把水或者泥漿輸送到孔底,在取心鉆頭之后,可以獲得巖心,巖心隨著鉆頭返回地面。該方法的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在其所取出來的巖石樣品具有比較高的完整性,所需要的勞動(dòng)強(qiáng)度也比較低,可以根據(jù)該方法所取出來的樣品作出具有完整性的判斷,但是該方法需要消耗大量的水資源,缺乏一定的勘查效率。
2.2 繩索取心的技術(shù)
繩索取心技術(shù)所使用的主要工具是打撈工具和巖心管,通過打撈工具來解決堵塞的問題。該種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在其使用方便,不僅具有比較強(qiáng)的實(shí)用性,適用范圍比較廣泛,還可以保證取心符合所規(guī)定的質(zhì)量,提高了鉆進(jìn)的工作效率。
2.3 液動(dòng)潛孔錘技術(shù)
在我國(guó),液動(dòng)潛孔錘技術(shù)具有著國(guó)際水平的研究成果。該種先進(jìn)的鉆探技術(shù)的工作原理是利用沖洗液來帶動(dòng)液動(dòng)潛孔錘進(jìn)行作業(yè),外在的作用力促使液動(dòng)潛孔垂進(jìn)行擊打,把能量沿著液動(dòng)潛孔錘技術(shù)傳送到達(dá)鉆頭,促使鉆頭擊破巖石。
3 結(jié) 語
綜上所述,我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展速度不斷加快,工程建筑事業(yè)的發(fā)展也日新月異,工程建筑的發(fā)展不僅改善了人們的生活水平,也極大的推進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在工程施工之前,在工程施工地點(diǎn)采取工程地質(zhì)勘查技術(shù)是十分必要的。隨著工程施工建設(shè)技術(shù)方法的日趨完善,我國(guó)的工程地質(zhì)勘查技術(shù)也得到了大力發(fā)展。只有對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真勘查,了解工程施工地的地質(zhì)特點(diǎn),才能保證工程施工建設(shè)的順利進(jìn)行,保證工程的質(zhì)量。工程地質(zhì)勘察鉆探技術(shù)具有比較高的復(fù)雜性,所涉及到的領(lǐng)域也極為廣泛,應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件與特點(diǎn)來選擇適合的鉆探技術(shù)。與此同時(shí),還應(yīng)當(dāng)對(duì)工程地質(zhì)勘察鉆探技術(shù)進(jìn)行更為積極地研究,重視鉆探技術(shù)人員的技術(shù)水平與綜合素質(zhì)的提高,以促使我國(guó)鉆探技術(shù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。
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收稿日期:2018-5-20