傅敏輝

（江西省核工業(yè)地質(zhì)局二六三大隊，江西 吉安 343000）

某工程勘察作業(yè)場地的鉆探作業(yè)環(huán)境較為繁雜，經(jīng)鉆探揭露其地層為填土層、粉土層、粉砂層、卵石層和巖石層，其中卵石層最大厚度十六點(diǎn)七米，而且有著很充沛的地下水源。受地質(zhì)條件影響，該工程實(shí)施鉆探作業(yè)有一定困難。根據(jù)這個工程作業(yè)的情況，現(xiàn)在對工程勘察里鉆探技術(shù)特點(diǎn)開展基本剖析。

1 巖土工程鉆探應(yīng)用現(xiàn)狀

國內(nèi)的地質(zhì)勘察工作發(fā)展起步較晚，在很多方面還存在很多不足，與發(fā)達(dá)國家之間存在著一定的差距。如今開展鉆探項(xiàng)目作業(yè)時，以立軸式鉆探機(jī)器為主，也使用了一些液體壓強(qiáng)動力鉆探機(jī)器。探測技術(shù)的優(yōu)良技藝發(fā)揚(yáng)也受到相應(yīng)的局限，比如，金剛石繩子取芯鉆探方式的施工效率和鉆探的能力都比較高，不過在成本控制這點(diǎn)讓它在推進(jìn)中十分受限；液體沖壓旋轉(zhuǎn)方式的推動受限是由于泥漿針對鉆探工具的破壞較大，技藝的推進(jìn)將面對大型機(jī)器設(shè)施的消耗，讓技藝方面有了限制。此外，比如氣體反向重復(fù)取樣鉆探能力等雖說作業(yè)效能較高，因人為條件領(lǐng)導(dǎo)下受到波及，致使其所利用效率低下[1]。現(xiàn)如今運(yùn)用的鉆孔護(hù)壁堵漏技術(shù)和測斜技術(shù)的使用時間較長，通過長期的進(jìn)步較為完善，但技藝創(chuàng)新較差，致使勘探的能力以及效能都有受限，這迫使勘探作業(yè)的開展受限，重點(diǎn)體現(xiàn)為花費(fèi)大，鉆探能力弱等幾點(diǎn)。因此巖土工程的鉆探技術(shù)等還需要進(jìn)一步的完善和利用。

2 巖土工程勘察中鉆探技術(shù)要點(diǎn)

（1）介紹項(xiàng)目工程地質(zhì)條件。勘察場地的地質(zhì)情況由上到下分為五個地層：以粉土和建筑垃圾為主的填充層面，比較薄，局部缺失；稍密至密實(shí)的粉土層，濕度大，局部含礫，層厚較厚；中密粉砂層，局部含礫；中密的卵石層，母巖成分為砂巖、泥巖，礫徑多為2cm，級配差，夾雜大量粉質(zhì)黏土或粉土，層厚較厚；基底為二疊系砂巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。

（2）鉆探黏性土層的工藝方法。第一，進(jìn)行鉆探作業(yè)的過程中需要根據(jù)地層和地質(zhì)條件進(jìn)行科學(xué)的工藝選擇工作，黏性土層中的工藝和技術(shù)選擇要充分考慮到其壓縮性、流變性、觸變性的特點(diǎn)，進(jìn)行針對性的分析工作?？梢赃x擇長螺旋鉆進(jìn)和重錘鉆進(jìn)的方式進(jìn)行相應(yīng)的工作，減少對周邊地層的影響，使得鉆進(jìn)的效率得到充分的保證。第二，黏性土的優(yōu)點(diǎn)有滲透少、強(qiáng)度不高和壓縮性能好等，因此，在進(jìn)行鉆探時，勘測人員能夠運(yùn)用的鉆進(jìn)方法是螺旋鉆或者重錘沖擊。重錘沖擊方法的效率不高，主要是設(shè)備本身有一些影響，同時，若用這種方法，震動會影響孔底周圍的地層。螺旋鉆在電動機(jī)的作用下，利用鉆壓讓鉆頭進(jìn)入地層，然后不斷切割地層螺旋線，留下的碎屑會隨著螺旋葉片上返回到孔口。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，螺旋鉆進(jìn)方法具有更高的工作效率，而且清潔簡單方便，在整個勘測過程中，不用耗費(fèi)很多的人力和物力，減少了投入成本。如果遇到地下水下面的鉆探環(huán)境，需要運(yùn)用沖擊回旋鉆或套管螺旋鉆進(jìn)的方法，使得這項(xiàng)工作開展順利[2]。想要運(yùn)用沖擊回旋鉆，需要高標(biāo)準(zhǔn)的泥漿比例，要確保水流不能沖散泥漿，在鉆進(jìn)時，勘測人員可以運(yùn)用雙動雙管取心鉆具進(jìn)行。第三，應(yīng)用沖擊回轉(zhuǎn)工藝進(jìn)行鉆探施工時，要嚴(yán)格控制漿體比例，降低泥漿中雜質(zhì)的存在。可以采取最終階段停止送水的方法進(jìn)行施工，增加干鉆的進(jìn)尺，從而使得土層樣品采集更加精準(zhǔn)。硬塑黏土土層的施工也可以選用多動力的沖擊回轉(zhuǎn)工藝。

（3）鉆探砂層的工藝方法。地下水會對砂層鉆探工藝造成一定的影響。在具有較高黏粒含量且以粉細(xì)砂為主的地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中可以采用螺旋鉆。如果遇到了粉細(xì)砂黏性土，需要將鉆速降下來，使鉆進(jìn)壓力得到有效緩解，根據(jù)實(shí)際情況對泵量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。完成鉆孔后，將鉆孔采用泥漿清洗干凈，可以降低出現(xiàn)砂卡鉆的幾率，必須將孔內(nèi)懸浮的粉細(xì)砂帶到泥漿池之后方可停泵。

針對礫砂、粗砂以及地下水位以下的砂土，通常情況下鉆頭都是采用品字形的硬質(zhì)合金材質(zhì)，轉(zhuǎn)速較低，在具體作業(yè)時需要對鉆具進(jìn)行不斷浮動，采用快發(fā)慢提的方式，從而形成孔底反循環(huán)。

（4）鉆探卵石層的工藝方法。鉆探技術(shù)的選擇跟地層的含水量、厚度和密實(shí)程度都有關(guān)系。如果鉆探很薄的地層，施工需要由回轉(zhuǎn)鉆和泥漿護(hù)壁技術(shù)結(jié)合。如果鉆探密實(shí)度很高的卵石層，可采用回轉(zhuǎn)鉆技術(shù)，嚴(yán)格把控泥漿的比例，使泥漿質(zhì)量符合鉆探的標(biāo)準(zhǔn)。如果鉆探黏土含量少的大厚層，需要運(yùn)用根管鉆進(jìn)的技術(shù)。在實(shí)際鉆進(jìn)過程之中，大約30rad/min～60rad/min的鉆速是符合要求的，同時符合要求的根管長度大約是三米到六米，為了鉆探工作不出現(xiàn)問題，需要在此過程中進(jìn)行連續(xù)進(jìn)尺。除此之外，為了孔壁不被破壞，不出現(xiàn)孔壁塌陷的嚴(yán)重問題，可以利用黏土球投入鉆孔的技術(shù)。如果有意外出現(xiàn)，孔壁出現(xiàn)塌陷事故，需要勘測人員拔出鉆具，將根管放入其中，然后進(jìn)行鉆探工作，與此同時，也可以使用提高泥漿濃度的方法處理這種事故。最后，勘測人員在進(jìn)行鉆探工作時，可以運(yùn)用反思套管，主要防止出現(xiàn)因?yàn)樘坠苤辛粲新咽鴮?dǎo)致絲扣脫滑的問題。

（5）鉆探砂巖層的工藝方法。進(jìn)行鉆探作業(yè)時，要注意鉆探質(zhì)量會受巖石中砂礫粒徑和地下水等的方面影響?？梢赃\(yùn)用螺旋鉆進(jìn)的方式鉆探有很多黏粒的粉細(xì)砂砂土層。如果是鉆進(jìn)深孔，就要使用直徑不大的螺旋鉆進(jìn)行工作。在鉆探時，需要降低鉆探速度，把泵量控制在合理的范圍內(nèi)，然后調(diào)控鉆進(jìn)壓力。最后，為了防止出現(xiàn)卡鉆沉砂等現(xiàn)象，鉆探人員需要清潔鉆孔，注意使用泥漿。為了避免出現(xiàn)巖心脫落的問題，停泵后不能直接停止干鉆作業(yè)，需要繼續(xù)工作大約零點(diǎn)三到零點(diǎn)五米。進(jìn)行鉆探工作時，如果遇到的砂礫或者粗砂層在地下水的下面，需要使用品字形的硬質(zhì)合金鉆頭工作，而且需要使用反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)?？梢岳煤梅囱h(huán)的鉆進(jìn)工藝和硬質(zhì)合金鉆頭進(jìn)行施工的工作，將轉(zhuǎn)速進(jìn)行相應(yīng)的控制工作，從而使得灌漿泵吸設(shè)備可以進(jìn)行反循環(huán)的作業(yè)工作。在技術(shù)的使用過程中，要通過工藝要求的利用使得浮動操作順利進(jìn)行，也可以促進(jìn)孔底反循環(huán)的有效行程。在鉆探時，需要將轉(zhuǎn)速調(diào)整到合適的位置，同時使用灌漿泵吸裝置。為了推進(jìn)快速形成孔底反循環(huán)，需要工作人員不停地操作鉆具，而且滿足快放慢提的工作標(biāo)準(zhǔn)。為了不讓原本的巖心結(jié)構(gòu)被影響，這種方法中的鉆頭外徑大于巖心管直徑，所以在一定程度上固定巖心管。在進(jìn)行最后的工作之前，為了防止出現(xiàn)卡鉆沉砂等的問題，負(fù)責(zé)的人員需要清潔鉆孔，注意使用泥漿。停泵后需要繼續(xù)干鉆大約0.2m到0.3m，之后繼續(xù)細(xì)致的干燒。這樣就不會出現(xiàn)鉆孔的孔壁塌陷的難題，然后就可以順利的進(jìn)行采取巖心樣品的工作。

3 結(jié)語

巖土勘察工程中的鉆探工作在整個工程勘察質(zhì)量控制中有著至關(guān)重要的作用，因此具體的施工工作中要將實(shí)際的地質(zhì)條件與實(shí)際的工程技術(shù)緊密結(jié)合起來進(jìn)行分析工作，以此讓巖土工程勘察后續(xù)工作能夠有序的推進(jìn)。