岩土工程勘察中钻探工艺的选取和研究

【摘要】 伴随着经济的快速发展，我国的建筑行业也进一步繁荣，一座座民房、高楼耸立起来。地基勘察是建筑施工过程中最重要的一道工序，它是安全建房的前提，是保证建筑稳固和长久使用的基础。不同的建筑工程土层性质，所采用的勘察技术也不一样。本文针对岩土工程勘察中钻探工艺的选取进行分析研究，并介绍了钻探工艺选取的方法、工具以及选取不同方法的原因，旨在为岩土工程的建筑施工提供参考。

【关键词】 岩土工程勘察； 钻探工艺； 选取方法

0 、引言

建筑施工的前提是岩土工程的勘察。只有岩土适合、地基稳定，才能进行后续的施工，否则，只能是徒劳无功。所以准确了解地质情况和岩土特性是建筑工程质量保证的重中之重。同时，根据岩土勘察了解岩土状况便于采用不用的钻探工艺开展工程项目，实施工程技术。本文探讨了岩土工程勘察过程中的不同钻探工艺，主要是对岩土工程勘察中钻探工艺的选取进行研究。

1 、岩土工程的勘察

在建筑施工前，当地的岩土的可建筑性以及岩土表层土质的松硬等状况都是需要考虑的问题，紧接着才能探究施工钻探工艺的方法。在每次施工前都要有地质勘探专家等对地势、地形、地表水文状况等与建筑施工有关的因素进行实地勘察，收集相关资料，采用相关地质勘察方法确定最佳岩土施工方案，采取有效的措施避免不安全因素的影响。

2 、钻探设备和钻探工具的选取

钻探设备和钻探工具的选取因不同土层而异[1]。选取钻探设备主要是为了满足各种钻探工艺的要求，只有针对性的选择钻探设备才能使不同的钻探技术发挥最大功效，从而在钻探方面达到事半功倍的效果。如果对于不同的岩土，没有采用不同的钻探设备也不会影响工程质量，主要是对工程进程造成一定的影响。因此，钻探工艺的选择和钻探设备无很大关系。但是，钻探工具的选择直接影响岩土勘察质量，主要的勘察工具有钻头、钻杆和钻芯管等。

3、钻探工艺的选取

不用的岩层性质决定了钻探工艺的选取。目前，使用较普遍的钻探工艺主要有冲击回转钻进、螺旋钻进、重锤冲击钻进3种[2]。其中，冲击回转钻进主要用于可塑硬塑、偏硬和坚硬粘性土层，螺旋钻进主要用于砂层，螺旋钻进和重锤冲击钻进联用可用于可塑偏软性土层。依据不同的岩土土层性质，选取合适的钻探工艺有利于加快岩土勘探施工进程，提高施工质量[3]。

3.1 可塑硬塑、偏硬和坚硬粘性土层

对于硬粘性土层，首选方法当属冲击回转钻进。由于土层较坚硬，在刚开始切入土层时应该放慢速度，缓缓钻进，这样在碰到吃不进土层时方便增加压力。在钻进土层后，可以适当加快钻探速度，从而在回次进尺时可以减小钻具提升阻力。同时，在钻具提升的过程中，要根据实际情况控制速度，这样才能确保不形成真空的孔底。在钻探可塑偏硬粘性土时，冲击回转钻进时的水泵流量应控制为低速。岩芯的取法应该要遵循以保证岩芯采取率为原则，采用干孔卡的方法，有效避免岩芯在提升时脱落，所以在建筑过程中往往采用活动分水投球钻具。

3.2 可塑偏软粘性土层及软弱粘性土层

这层土质强度较低，可以采用螺旋钻进的方法。螺旋钻整个叶片长度一般控制在1m左右，采用钻孔直径小的螺旋钻具。由于其本身的厚度，在螺旋钻取出土样的实际长度会大于钻进的长度，土质越软，增加值就越小，在岩石钻进过程中应根据实际情况来确定层位的变化及其状态分析。钻具的钻进速度提升采用慢转速缓慢提升的方法，直至钻速达到最佳，这样能充分发挥孔内的润滑液的作用，从而减小钻进阻力。在施工过程中要特别避免钻速过高，倘若钻具提升速度过快，取出的土样长度会因地下水的不良作用而小于预期计算的长度，从而使得钻进次数增加，增加工作量而影响钻探进程。此外，如果出现提钻困难的情况，不能采用边旋进边提升的方法，最好使用油缸缓慢提升。

3.3 砂层

在砂层的钻探施工中，首先得观察岩土层的砂粒粒径。不同的粒径大小，所采用的工艺条件也大有不同。第一种，粉细砂夹粘性土，宜采用低钻速、低泵量钻进，每次回次进尺提出钻具时以清泥浆洗孔，防止沉砂的出现，从而造成卡钻，损坏钻具。停钻以后不能立即关闭钻具，应让其干钻以避免岩芯脱落；第二种，中粗砂、砾砂，宜采用灌浆无泵、低速、反循环钻进。钻进过程中应上慢下快地提升与下降钻具，达到上下浮动和孔底反循环的效果。每次回次进尺提出钻具时也要以清泥浆洗孔，同时也要注意停泵后的干钻操作，提钻前要确保能达到好的取芯率和有效的卡芯。

3.4 卵石层

卵石层的钻探有其不同的组合理论，这些理论由土层的紧密度、湿度、是否存在粘性土等因素组成。在钻探的过程中，不能仅仅只考虑某一个因素，需要综合考虑从而选择一套合适的钻探理论。螺旋裸孔钻进主要用于孔壁坍塌程度较小的卵石层，控制钻孔压力在200kg至300kg之间。在松散卵石层钻探时，由于粘性土充填少，不宜采用植物胶进行土壁的稳固，所以跟管钻进才是行之有效的方法，具体工艺条件为低中档钻速，钻进过程中宜采用边钻边填的过程，避免钻探工程发生坍塌；在进行比较紧密的卵石层钻进施工时，宜采用低钻速的回转跟管钻进。钻进过程中要时刻观察钻具的回转跳动程度，如果钻具跳动幅度不大，较平稳，可适当提高钻速和增加压力，但是跳动幅度大就应立即降低钻进的相关工作条件，或者进行提钻，严重的话应立即关闭钻具，防止对钻具设备进行损坏；在紧密度高的卵石层勘探中，应采用合金的钻具进行干钻，不用进行回次进尺、提出钻具这类的操作。刚进行钻进时，应用低速、低泵量、低压，随着钻进的进行在适当相应增加钻进参数。钻进过程中，为了避免钻头被紧密的卵石层卡住或堵死，时不时上下提动钻进可以防止钻具烧坏。

4 结语

岩土勘察工作是一项艰巨的工程，没有任何一种钻探工艺是通用的，不用的土层性质采用不同的钻探工艺。所以，研究钻探工艺的选取需要经过准确无误的地质勘察，从而选用适合土质的钻探工具和钻探方法，提高工程的施工质量。

【参考文献】

[1] 王荣杰. 岩土工程勘察中对钻探工艺的研究[J]. 黑龙江科技信息， 2013 （8）： 261-261.

[2] 刘占， 戴洪佳. 浅谈岩土工程勘察中钻探工艺的选取[J]. 科技创新导报， 2012 （1）： 88-89.

[3] 张娟， 张葵. 岩土工程勘察中确定方法分析[J]. 科技致富向导， 2012 （23）： 194-194.

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