工程地质勘查中钻探技术选用的探讨

摘 要：在文章中主要探讨工程地质勘察中钻探技术的选用问题。

关键词：工程;地质勘查;钻探技术

钻探技术是工程地质勘察中重要的技术，是工程地质勘察十分有效且重要的手段之一，不同的地质对钻探技术的要求不同，所以，在工程地质勘察中对钻探技术的选用也是非常重要环节之一。文章着重对工程地质勘察中钻探技术的选用做分析，给工程地质勘察中钻探技术的选用做借鉴。

一、工程地质勘查的基本概念

工程勘察主要的作用在于对工程施工现场的地质条件与水文条件等自然条件进行深入的了解，从而通过对这些信息的详细了解来分析和检测施工地点的地质属性，并且以此判断该施工地点是否符合工程施工的建设需求。在对工程施工地点进行选定以及勘察的时候，应当综合分析勘察的地岩土水源属性。钻探技术在工程勘察中具有极为广泛的应用，该项技术的主要在于提取岩土，并对所提取的岩土内在结构进行分析，为提高地质勘查的准确性以及快速性提供了可靠的保证，尤其在地形比较复杂的勘查过程中，钻探技术可以对岩石深层的内部以及整体构造进行深入的分析，从而为工程施工的设计提供更为有利的依据。

二、工程地质勘查中的钻探技术选用的影响因素

（一）不同的地质条件对钻探技术的不同要求

1. 卵碎石类地层的松散度与紧密度的影响。松散的卵碎石类地层由于其石头具有比较大的活动自由度，而且具有比较理想的套入条件，钻入的难度比较小，但是也容易发生坍塌，使用跟管钻进;对于排列比较紧密的卵碎石层，其石头的活动范围有限，钻入的难度比较大，但是发生坍塌的情况也比较少，适用于裸孔钻进。

2. 卵碎石层含水量的影响。对于含水量比较小的卵碎石层而言，使用钻探技术钻进地层的时候发生坍塌的可能性比较小，但是如果其石头排列比较密实，那么可以使用裸孔钻进的方式进行施工。对于含水量比较大的乱碎石层而言，具有比较小的钻进难度，在钻进的时候容易发生坍塌，因此为了保护孔壁，可以使用跟管钻进的方法进行施工，如果底层的性质属于粘性土，那么也可以使用裸孔钻进的方式。

3. 卵碎石颗粒的直径大小影响。钻具器材口径的选择与卵碎石颗粒的直径大小存在着直接的关系，钻具器材口径过大或者过小都对总体的效果产生一定程度的影响。通常情况下，所选用的钻具主要是127钻具、146钻具，即适用于石头颗粒直径小于芯管内径的情况，又适用于石头颗粒直径比岩芯管内径大的情况，对于后者情况的地层，可以对钻具口径进行加大，或者可以是使用口径比较小的钻具破碎个体进行钻进。

4. 卵碎石层的属性因素。卵碎石层的岩土性质主要是粘性土，具有极强的粘力，从而有利于防止使用钻探技术钻进地层的时候发生坍塌。适用于裸孔钻进，同时在钻进的过程中应当对孔壁进行保护，使用套管对孔壁进行保护，而不是使用泥浆来保护孔壁。

综上所述可见，在对卵碎石地层利用钻进技术进行勘查的过程中，应当综合对其影响因素进行综合分析，包括了卵石的分布密实度、含水量、填充物等等，根据钻探的信息来对钻探的方式进行及时的调整，以提高和改善钻探施工的效率与质量。

（二）工程地质钻探技术常用的方法

一般情况下，施工地点的地质条件具有一定的复杂性与多变性，针对地质情况的不同特点，应当采用不同的钻探技术的方法以及设备，从而适应不同地质条件的钻探技术的地质勘查工作的顺利开展。地质勘查钻探技术的方法主要包括了以下几种：

1. 击入法。该方法适用于土层比较硬的情况，包括了轻锤多击法与重锤少击法，根据实践证明，重锤少击法具有更为理想的取样效果，效率比较高，对土样所产生的干扰少。

2. 压入法。压入法适用于土质比较松软的图层取样，包括两种方法：一种是连续压入法，利用活塞油压筒或者钢绳滑轮的组合装置，一次性迅速的把取土器压入土层中，对图样产生的干扰比较少，另一种方式是断续压入法，当使用连续压入法进行取样时，取土器压入土层后难以取出来，此时可以通过使用断续压入法来进行取样。

3. 振动法。通过振动法进行取样，会对土样产生比较大的波动，该种方法是利用振动器的振动作用，把取土器压入土层内，不适用于因受到振动而发生液化的土层。

三、工程地质勘查中钻探技术的应用分析

（一）反循環钻探的技术

反循环钻探技术包括两种，一种是空气反循环，另一种是水力反循环，两种方法的最大不同点在于其介质的区别。在空气反循环的过程中，通过空气这个介质，利用双臂钻杆外管，输送空气到达孔底，然后空气发生膨胀，产生极大的冲击力，从而促使空气在孔底对孔底的岩石进行撞击，钻杆在这个过程中会把空气输送给地面，并且带出细小的岩石，对所带出的岩石进行研究。该方法的优点在于具有的工作强度比较低，有效地节省勘查成本，使用在干旱区使用，但是该方法所取出来的岩石样品欠缺代表性，难以根据该岩石样品来对底层的结构做出完整的判断。

而在水力反循环的过程中，其通过水或者泥浆作为介质，把水或者泥浆输送到孔底，在取心钻头之后，可以获得岩心，岩心随着钻头返回地面。该方法的优点体现在其所取出来的岩石样品具有比较高的完整性，所需要的劳动强度也比较低，可以根据该方法所取出来的样品作出具有完整性的判断，但是该方法需要消耗大量的水资源，缺乏一定的勘查效率。

（二）绳索取心的技术

绳索取心技术所使用的主要工具是打捞工具和岩心管，通过打捞工具来解决堵塞的问题。该种技术的优点体现在其使用方便，不仅具有比较强的实用性，适用范围比较广泛，还可以保证取心符合所规定的质量，提高了钻进的工作效率。在钻进的过程中，容易出现堵塞的问题，此时可以使用打捞工具来解决，有效的避免了钻杆工具和岩心之间发生不必要的摩擦，保证了取心的效率。此外，该种钻探技术还可以减少提升钻杆的升降频次，延长钻头的使用寿命。

（三）液动潜孔锤技术

在我国，液动潜孔锤技术具有着国际水平的研究成果。该种先进的钻探技术的工作原理是利用冲洗液来带动液动潜孔锤进行作业，外在的作用力促使液动潜孔垂进行击打，把能量沿着液动潜孔锤技术传送到达钻头，促使钻头击破岩石。液动潜孔锤技术是在回转钻探技术的基础上进行改造而成的，共同利用了冲击力以及回转力，让设备的钻入效率得到大幅度的提高，减少了勘查的成本。该种新型技术可以通过，利用岩石坚硬、脆性、抗剪强度低等特点，来有效解决钻探复杂位置所带来的钻孔质量问题。

四、结语

综上所述，我国经济建设的发展速度不断加快，工程建筑事业的发展也日新月异，工程建筑的发展不仅改善了人们的生活水平，也极大的推进了我国经济的发展。在工程施工之前，在工程施工地点采取工程地质勘查技术是十分必要的。随着工程施工建设技术方法的日趋完善，我国的工程地质勘查技术也得到了大力发展。只有对工程地质进行认真勘查，了解工程施工地的地质特点，才能保证工程施工建设的顺利进行，保证工程的质量。工程地质勘察钻探技术具有比较高的复杂性，所涉及到的领域也极为广泛，应当根据不同的地质条件与特点来选择适合的钻探技术。与此同时，还应当对工程地质勘察钻探技术进行更为积极地研究，重视钻探技术人员的技术水平与综合素质的提高，以促使我国钻探技术的长远发展。

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