工程地质勘察外业施工工作中的钻探技术

海晓辉

摘要：随着科学技术的不断的发展，许多新型的技术逐渐的应用到工程地质勘察中，当前钻探技术以准确的分析能力在地质勘察工程中得到了广泛的应用，其是地质勘察的重要的技术手段。在实际的应用过程中，应该考虑到钻探的实效性，同时还应该保障其经济性，使钻探施工的成本以及施工的进度达到最优化的效果，保障工程地质勘察作业能够达到最好的效果，以下就主要的对工程地质勘察外业施工工作中的钻探技术做研究分析。

关键词：工程地质勘察；外业施工；钻探技术

前言

钻探技术在工程地质勘察中的应用，其能够通过钻探取样、样品的分析以及现场工程地质的测试，获得相应的地质材料以及岩土层的各项参数，其能够为建筑施工选择地点，确定相应的建筑的类型以及制定科学合理的施工方法提供设计以及施工的依据。

1工程地質钻探的特点以及适用条件

在工程地质的勘察过程中，钻探是最常用的勘探手段，不同类型的建筑物，不同的地质条件下，不同的勘察的阶段，在布置勘探工作的阶段，通常情况下就会采用钻探的方法，其主要表现在以下几个方面：首先在进行勘探工程钻孔布置的时候，不仅要考虑到自然地质的条件，同时还应该结合相应的工程的类型以及工程的特点，例如：在水坝工程中通常情况下会采用顺坝轴线布孔，民用和工业建筑通常要按照建筑物的轮廓线来进行布孔等。其次钻进的深度一般不是很大，除了在大型的水力工程，深埋隧道以及为里欧阿姐专门的地质问题外，孔的深度一般就在十余米至数十米，所以通常采用简易钻探法和轻便钻机。第三通常情况下钻孔都具有综合性的目的，一个钻孔除了需要查明地层岩性、水文地质特点以及地质结构等条件之外，还要作各种的试验、取样，并且还应该进行长期的观测，有些试验通常会和钻进同时的进行施工，所以其进尺就比较慢。第四工程地质钻探在钻进的方法、钻孔结构以及钻进过程中观测编录等方面，通常情况下都有特殊的要求。和物探、坑探相比较，钻探工作具有独特的优点，其可以在各种环境下进行，不受地形地质条件的限制，其能直接的观察岩芯和采样，其勘探的精度是很高的。此外勘探的深度比较大，不会受到地下水的限制，其钻进的速度也是比较快的，其在工程地质勘察中的应用，可以达到比较理想的效果。

2钻探技术分析

2.1反循环钻探技术

反循环钻探技术主要的包含以下两种：空气反循环技术以及水力反循环技术，其中空气反循环钻探技术主要的是将压缩空气来做循环的介质，使用双壁钻杆外管将压缩的空气送到钻孔底部，这样空气的剧烈膨胀就会出现冲击力，从而就驱动了孔底部的潜孔锤，就会让其作用到岩石之上，而在空气的作用之后就会通过钻杆中心的通道重新的回到地表之上，同时还会夹带一些岩屑，就可以将其作为钻探取样的样本，对岩屑进行化验；水力反循环钻探技术主要是将泥浆或者是水作为循环的介质，其循环的方式和空气循环是相同的。空气反循环其可以提高钻探的效果，并且相应的劳动的强度也比较低，其成本也比较低，同时还能够及时的判断出岩层的变化，其主要的应用在一些缺水干旱的地区来进行钻探。但是，此种方法是用岩屑来作为确定岩样的标准的，这样就比较的不符合情理，不能够对地层结构所出现的缺陷进行准确的反映。而水力反循环所钻探取得的岩块是比较完整的，取芯的质量也不错，相应的劳动强度也比较低，并且能够合理的利用时间，准确的对岩层进行判断。和空气反循环相比，其钻进的效率不是很高，并且耗能也比较的大。反循环技术主要适合应用到地质勘察的取样工程中，另外复杂地层锚固施工和注浆中都能会采用此项技术。

2.2液动潜孔锤技术

液动潜孔锤技术主要是在回转钻探基础上所建立的，使用相应的冲洗液来进行驱动液动潜孔锤，当液动潜孔锤受到冲击的时候，这样就能将相应的能量传给钻头，然后用钻头来破岩，而其中的冲洗液是用现场的泥浆泵来进行配送的，随着钻头不断深入浅出，也就会产生有节奏性的冲击负荷。此项技术是常规回转钻探的一个改进成果，在回转力和冲击力的作用下，可以对高硬岩钻进的效率提高很多，使其打孔的成本得到了有效的减少。此技术还能利用坚硬岩石抗剪度低和脆性大的特点，一些钻孔质量差和钻探复杂地形都能用此技术解决。此种方法主要的适合用在脆性大、岩层坚硬的地质来进行钻探，当前此项技术通常都应用在金属矿山、化工、水电建材以及地质等领域中。

2.3绳索取芯技术

绳索取芯技术是一种不用钻杆就能够将岩芯取出来的钻探技术，在钻头出现问题或者是需要更换的时候才会使用到钻杆，其核心的部分是岩矿芯灌满了岩芯管或者是堵塞的时候用来进行打捞的工具，将钻杆里的岩矿芯取出来之后，就不需要使用到提升钻杆柱。此项技术是当前工程地质勘察中比较常用到的一项技术，此项钻探技术的钻进深度是比较低的，能够有效的节省钻具升降的时候所使用辅助的时间，并且还提升了相应的取芯率，另外使用此项技术还能够减少升降的频次，使钻头使用的寿命得到了明显的提升，并且还降低了工作人员的劳动的强度。绳索取芯技术的优点是比较多的，所以其应用的范围也比较的广泛，其已经应用到当前的各种领域中，比如：钻探石油天然气、钻探固体矿产、钻探坑道、钻探工程地质、钻探冰层以及钻探地热等。

2.4组合钻探工艺

组合钻探工艺主要是将绳索取芯技术及反循环取样、取芯技术结合在一起综合性技术，其有各个钻探工艺的优点，组合钻探工艺是将三种钻探技术的优点相结合所产生的，此项技术可以根据地质的钻探要求以及地层的情况来提升其钻探的效率，使其额外劳动和成本得到了有效的降低，其应用的范围相对是最广泛的。

3总结

地质钻探技术是一项繁杂的施工工艺，并且其涉及了非常广泛的领域，不同建筑场地的工程地质条件，不同的钻探的目的都决定了要采用不同的钻探技术来进行地质的勘察，在当前我国资源开采紧张的情况下，更加需要积极的发展钻探技术，以此来适应时代发展的需求，其工作人员应该加强钻探知识的学习，这样才能够更好的促进我国钻探技术的发展。