（三亞水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察院，海南 三亞 572000）

工程地質(zhì)勘察的主要手段就是勘探和取樣，其成果便是進(jìn)行礦山工程地質(zhì)評(píng)價(jià)和巖土工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)材料，因此勘探和取樣質(zhì)量的好壞決定著整個(gè)勘察工程的質(zhì)量。國(guó)家頒發(fā)的2012年第87號(hào)文件明確了在礦山工程勘察中勘探和取樣的標(biāo)準(zhǔn)以及質(zhì)量要求，為勘探和取樣工作方案的確定和成果的檢查樹(shù)立了標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)[1]。

文章對(duì)多種鉆進(jìn)方法進(jìn)行了介紹和分析，沖擊法和回轉(zhuǎn)法是兩種最常見(jiàn)的鉆進(jìn)方法，這兩種方法的特點(diǎn)和本質(zhì)不同，工作質(zhì)量不同，對(duì)礦山工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的影響也不盡相同。

1 礦山工程鉆進(jìn)方法的分類

在礦山工程地質(zhì)勘察中，鉆進(jìn)是最廣泛的手段，能夠精準(zhǔn)的根據(jù)巖心進(jìn)行巖土層鑒定并取樣，根據(jù)巖土類別、可鉆性以及鉆進(jìn)技術(shù)等合理選擇鉆進(jìn)方法和鉆進(jìn)工藝，在選擇時(shí)要充分考慮以下原則：鉆進(jìn)方法要適應(yīng)鉆探地層的特點(diǎn)；要保證鑒別地層的精度，充分了解地下水；要避免擾動(dòng)取樣段；要滿足原位測(cè)試的要求[2]。下面表1則是礦山工程方法評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)

回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)是利用鉆具回轉(zhuǎn)使鉆頭的研磨材料打磨巖土使其破碎的過(guò)程，可分為孔底全面鉆進(jìn)和環(huán)狀鉆進(jìn)。利用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)既可以減少對(duì)地層的擾動(dòng)，還能保證地層鑒別和取樣的精確，對(duì)于采取巖芯的工程適合采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。

1.2 沖擊鉆進(jìn)

沖擊鉆進(jìn)則是利用鉆具的重力和下沖力使鉆頭沖擊孔底使巖石破碎，對(duì)于不采取巖芯的工程適用這種方法。沖擊鉆進(jìn)可根據(jù)使用的工具不同分為兩類：鉆桿沖擊鉆進(jìn)和鋼繩沖擊鉆進(jìn)，其中后者較為普遍。對(duì)于礦山硬層一般使用孔底全面沖擊鉆進(jìn)，對(duì)于土層則是采用圓筒鉆頭借助沖擊力來(lái)切削土層鉆進(jìn)。

表1 礦山工程方法評(píng)價(jià)指標(biāo)

目前最常用的鉆進(jìn)方式就是沖擊和回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法對(duì)地層的擾動(dòng)較小，能夠滿足工程質(zhì)量的要求，沖擊鉆進(jìn)技術(shù)不使用泥漿和鉆桿，勞動(dòng)強(qiáng)度小，一直被不重視工程質(zhì)量的單位采用。

2 不同鉆進(jìn)方法對(duì)礦山工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的影響

2.1 對(duì)礦山飽和沙土勘察質(zhì)量的影響

對(duì)于礦山飽和沙土勘察而言，除了需要鑒定地層，更重要的是在孔內(nèi)做標(biāo)準(zhǔn)貫入和采取砂樣。對(duì)于砂層勘察若采用的鉆進(jìn)方法不適合，孔內(nèi)極易涌進(jìn)沙土并坍孔，這就會(huì)造成孔底砂層受到大面積擾動(dòng)或者使巖芯殘余過(guò)多，最終導(dǎo)致勘察結(jié)果缺乏真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

沖擊鉆進(jìn)法是采用加重桿的管鉆沖擊，在鉆進(jìn)的同時(shí)用人力回轉(zhuǎn)下套管護(hù)壁，采用用清水壓和增大管鉆與孔壁之間間隔兩種方法，使得管鉆在提起的瞬間，泥漿能夠迅速地流進(jìn)孔底，從而減少孔底真空度。

在這個(gè)過(guò)程中，要及時(shí)向孔內(nèi)注入清水或者泥漿，使孔內(nèi)始終保持一定的水頭高度，還要及時(shí)跟進(jìn)套管，最好將管鉆超前套管的距離保持在0.5米范圍內(nèi)。回轉(zhuǎn)法可用合金鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、泥漿循環(huán)，利用泥漿的沖洗把砂帶出，此過(guò)程中務(wù)必先配制一定粘度的泥漿，要維護(hù)好水泵和吸水籠頭。

2.2 對(duì)礦山濕陷土勘察質(zhì)量的影響

對(duì)于濕陷土，回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法要采用螺旋鉆進(jìn)方式，在礦山土質(zhì)濕陷性的工程，沖擊鉆進(jìn)法會(huì)使土樣受到壓密或者變松擾動(dòng)，壓度程度會(huì)隨著濕陷土濕陷度指數(shù)的增大而減小。沖擊鉆進(jìn)法會(huì)使松砂加密，使密砂變松，從而使取得的勘察情況缺乏真實(shí)性和準(zhǔn)確性。

圖1 錘擊數(shù)與砂土地基容許的承載力關(guān)系圖

沖擊鉆進(jìn)法對(duì)濕陷土勘察的質(zhì)量的影響，也取決于土的種類和土的狀態(tài)。濕陷性土層因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的特殊性，天然狀態(tài)下比較松散，遇水則沉陷，密實(shí)度也變大。采用螺旋鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)法對(duì)底部土樣擾動(dòng)較小，不僅操作方便，鉆進(jìn)效率也很高。濕陷性土質(zhì)鉆進(jìn)時(shí)適合采用干鉆方式，在此過(guò)程中不能向孔內(nèi)注水，要是想取得一級(jí)的土樣，就要使用螺旋鉆頭回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，若是采取二、三級(jí)土樣，可根據(jù)地層情況調(diào)整鉆進(jìn)速度和旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。相比較而言，薄壁頭鉆頭錘擊鉆進(jìn)不能保證勘察質(zhì)量，對(duì)于濕陷性砂土和碎石，螺旋鉆頭提起再下鉆時(shí)以導(dǎo)致孔壁坍塌，在鉆進(jìn)困難時(shí)可適當(dāng)采用薄壁鉆頭錘擊鉆進(jìn)。圖1是粗砂、細(xì)砂錘擊數(shù)與砂土地基容許的承載力關(guān)系圖。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本文的探討分析可以了解到，在礦山工程地質(zhì)勘察過(guò)程中有多種鉆進(jìn)方法和工藝，這些鉆進(jìn)技術(shù)各不相同，適合的土質(zhì)也不同。

當(dāng)今時(shí)代，人們對(duì)鉆進(jìn)勘察的質(zhì)量越來(lái)越看重，很多時(shí)候需要采取完整的土樣進(jìn)行分析，并對(duì)每個(gè)勘察結(jié)果進(jìn)行繪圖示意，這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)你@探結(jié)果質(zhì)量還是很高的。目前，隨著礦山工程地質(zhì)勘察技術(shù)的不斷改進(jìn)和更新，礦山工程地質(zhì)鉆探作業(yè)的社會(huì)分工越來(lái)越細(xì)致，呈現(xiàn)的勘探成果也越來(lái)越精準(zhǔn)，只有將這種作風(fēng)延續(xù)下去，才能保證礦山工程鉆探的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。

[1]吳亞中.不同鉆進(jìn)方法對(duì)工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的影響[J].煤炭工程,2016,25(10):42-44.

[2]張超,張小強(qiáng).蘇丹國(guó)水利大壩勘察中不同地層的鉆進(jìn)方法簡(jiǎn)述[J].城鄉(xiāng)建設(shè),2016,10(16):12-13.