关于岩土工程勘察中地质技术的分析
摘要:随着城市建设的快速发展,也大大促进了岩土工程的发展,而岩土工程勘察作为工程建设的先导,其重要性已日益为人所重视。文中对工程勘察技术的现状进行了阐述,对合理调整和选用的钻探方法进行了分析,从而达到提高钻探效率和增加钻探质量的目的。
关键词:岩土工程;地质勘察;钻探技术;
我国国土辽阔,同时也蕴含着丰富的矿产资源,但是因为我国经济还处在发展中,因此也就和一些发达国家相比,在钻探技术这一方面还有很大差距。地质勘察工作是我国基础建设工程的主要程序,地质勘察工作应该在设计和施工之前开始,并为建筑设计和施工提供科学、合理的地质条件和相应的技术帮助。建筑基础设计是建筑工程设计的关键步骤,岩土参数的科学、合理关系到施工基础设计的安全性、经济性和合理性。 但是我国经济现在不断发展,对矿产的需要也不断增加,那么现在我国的钻探技术也已经达到了一个先进水平,其表现在装备、工艺技术还有广泛应用领域等方面,再加上我国地质勘察业的不断发展,这也就间接地提高了我国钻探技术的水平。
1 关于地质勘察工程
我国工程地质勘察专业向岩土工程勘察方向发展水平随着经济的飞速发展不断得到发展和提升,岩土工程勘察技术中的勘探手段、测试设备、试验仪器、计算机技术的应用还是技术人员知识的广度和深度都有了日新月异的发展。但岩土工程勘察已经要求我们不仅仅限于传统的勘察方法和勘察手段,还要面临更多的考验,需要找到更科学、更有效的解决办法。基础地质主要是对区域地质的调查和基础地质的研究,不仅可以为岩土工程勘察提供原始的地质资料,还能有效节约勘察的成本和对技术的要求。
岩土工程地质勘察的主要目的是弄清楚工程现场的地质情况并为其设计、施工提供地质勘察成果及各项岩土的工程参数,其勘察报告的质量对工程的安全和造价起到举足轻重的作用。工程勘察成果的质量好坏将直接影响工程项目的施工安全性和工程造价的高低。基础地质中岩土参数的科学提供不仅关系到基础设计的安全性、经济性,还包括工程施工的可行性论证。岩土工程勘察工作包括工程的现场钻探、原状土取样、室内试验和现场进行原位测试等方面,必须重视工程勘察的每一个环节都严格按照国家有关规范执行,同时结合当地工程的施工经验,保证勘察结果的准确可靠性。高质量的岩土工程勘察报告在满足国家相应规范的基础上,不仅能真实、客观地反映勘察场地的地形、地貌、地层、地质构造、地下水、岩土性质和不良地质作用等问题,更重要的是应该进行正确合理的岩土工程分析评价,提供合理可信的岩土工程参数和建议。
2地质勘察工程钻探技术分析
所谓地质钻探技术就是对地下进行钻孔来打碎岩石的一种工艺方法,钻探技术也是一种验证、取得地下岩层材料信息、地下实物资料,评估矿石的品味和计算储量的一个技术手段。对于不同钻探的目的,那钻探工艺和装备也就不同,我国现在对钻探技术投进了大量的人力物力财力,这也使我国的钻探技术形成了一种技术体系,如反循环钻探技术,绳索取心技术,定向对接井钻探技术,液动潜孔锤钻技术,还有新型的节水钻探技术等。
2.1 反循环钻探技术
反循环钻探技术有两种:水力反循环技术和空气反循环技术,两者的不同之处就是循环的介质不同。空气反循环钻探技术就是将压缩空气来做循环的介质,用双壁钻杆外管把压缩的空气送到钻孔底,那么空气的剧烈膨胀就会出现冲击力,从而驱动了孔底潜孔锤,让其作用于岩石上,而空气作用以后会通过钻杆中心的通道重新回到地表,同时也会夹带一些岩屑,那我们就可以将此作成钻探取样样本,然后对岩屑进行化验;水力反循环钻探技术就是将泥浆或是水来做循环的介质,其循环的方式与空气的循环一样,都是利用钻杆来把介质传送到孔底,而取心钻头将得到柱状的岩心,然后将其携带回地面。
适用性:反循环技术适合用在地质勘察的取样工程,还能勘察水文水井和松软塌陷的地层,还有复杂地层锚固施工和注浆中都能用此技术,就是用钻杆所具有的隔空性能来对孔底的情况进行判断,从而能顺利的成孔。
2.2 液动潜孔锤技术
这一钻探技术我国在应用和研究方面做的很好,再世界上也是名列前茅的。此技术是在回转钻探基础上建立的,是用冲洗液来驱动液动潜孔锤的,那当液动潜孔锤受到冲击时,就能将能量传给钻头,然后钻头来破岩。而当中的冲洗液是用现场的泥浆泵来进行配送的,随着钻头的不断深入潜出,也就会产生有节奏性的冲击负荷。
适用性:此方法适合用在脆性大、岩层坚硬的地质来进行钻探,因为此技术在使用过程中是高频振动的,那就要注意好设备紧固的问题,而液动锤磨损的大小与液压泥浆质量的好坏有直接关系,因此液压泥浆就要粘稠度低、含砂量少、润滑性能好。小口径岩心的钻探现在正向水下爆破,锚固施工及水文水井等一些领域发展。而此技术有待发展的地方就是处于高强的工作环境下,要增强潜孔锤的工作性能及使用寿命。现在此技术通常都应有在金属矿山,化工,石油,水电建材,地质等一些领域。
2.3 绳索取心技术
这是一种不用钻杆就能够把岩心取出来的一种钻探技术,而需要用到钻杆的情况也只是钻头出现了问题或是要更换时才用的。其核心部分是岩矿心灌满了岩心管或是堵塞的时候,用来打捞的工具,再将钻杆里的岩矿心取出来以后,也就不用提升钻杆柱了。 优点:此技术是现在使用比较多的一种技术,此钻探技术的钻进深度较低,取心的质量也较高,能将钻进效率提高,节省钻具升降时所用的辅助时间,如果发生阻塞的时候也能及时的打捞,避免了矿心和钻杆工具之间相互的磨损,这样也就提高了取心率。使用此技术还能减少升降频次,从而也就增加了钻头的使用寿命;也不用经常的提升钻杆,这也就减轻了工作人员劳动的强度。
适用性:此技术的优点有很多,因此使用的范围也很广,可以说是应用到了各种专业领域,比如说钻探石油天然气,钻探坑道,钻探固体矿产,钻探冰层,钻探工程地质,钻探地热等等。
2.4 其他钻探技术
除了我们上面说的这几种技术以外,还有一些新材料、新工艺的应用。新型节水钻探技术是特别为干旱地区而研究出的一种钻探技术,在研发新钻头方面,是用超声波技术来制作金刚石钻头的,这样也就提高了生产效率,增加了钻头使用寿命,而且和普通的钻头相比,钻进的速度提高20%。随着新型冲洗液的研发,这也就解决了冲洗液在钻杆内部产生污垢这样的问题,同时也很好的保护了钻具,增加了钻具的使用时间。现在新型泥浆体系和泥浆材料也广泛的用在了水源和地质钻探等一些领域。
3结束语
岩土工程勘察中地质钻探技术是很繁琐复杂的一项工艺,而且其涉及的领域也很广泛,因此我们就要针对不同的地质勘察工程来选择适合的钻探技术。在当前这种资源开采紧张的情况下,我们要积极的发展、研究地质钻探技术,同时有关的工作人员也要多学习钻探技术知识,这样才能从整体上促进我国钻探技术的发展。
参考文献
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