岩土工程地质勘查中钻探工艺选取方法研究

焦 斌

（贵州省煤田地质局一四二队，贵州 贵阳 550009）

前提进行工程勘查大根本目的是为了明确工程浅层地质特点，从而选取合适的方法进行钻探。在岩土工程中主要包括两个方面，第一方面是，岩体，第二方面是，土体。勘探的首要任务了解施工现场大土蹭类型、具体深度、以及分布情况的方面，其中包括现场钻探、原土取样、实验室分析以及现场原位测试等，为以后的工作提供了精准岩土物理数据以及岩土特性分析等[1]。

1 钻探设备

（1）钻探设备工作原理。岩土勘探工程工作流程是，采用钻机设备运用钻具由地表进行向下施工，最终在地下形成一个圆柱形钻孔，在不同的位置运用钻孔来获取岩芯、水等样品，送入实验室进行分析，获得第一手资料。岩土的勘探工作综合性比较强，且施工工艺比较复杂，要求对岩土地层的界定面要进行精准的划分，与此同时还要保证在原位置进行测试、原状土进行采集等[2]。

（2）钻探设备类型。钻探设备是进行钻孔工作技术的总和，按照装置流程来看，可以分为整体式和组装式，而整体式根据可移动性能可以分为固定式、拖引式、以及自行式。

2 影响岩土工程勘查中钻探工艺

根据调查数据显示，在岩土工程勘探过程中钻探工艺选取影响原因主要有以下几个方面，第一，施工操作方式不正确。第二，机械设备转速方面设置不具备合理。第三，钻探设备钻压方面控制不到位。

（1）机械设备的操作方式。进行钻孔施工时，前期的准备阶段施工技术并不完善，并且不能够为钻孔施工提供一个具有规范性良好的工作环境。在此种情况下，岩土工程勘查人员只能够凭借自身丰富的经验来进行施工。那么，所进行的勘查作业运用的操作方法一定存在不合理的现象，假如，孔钻操作技术应用错误，从而没有办法等到获得地层结构中的岩芯样品，严重影响了施工进度以及施工质量。

（2）机械转速的调整。在岩土工程勘查过程中应选用合适的机械钻机进行作业，其中通过合理的控制机械转速，以此来达到提高钻孔质量的效果。但是，在实际工作过程当中，有关施工技术人员没有从根本上认识到设备机械转速调整对于勘探的重要性，假如转速没有调节好，那么钻孔机械设备和孔壁两者之间会形成比较大的空间。如果钻机设备转速调节过快，同样也会造成钻进设备在钻进的过程中出现大幅度摇摆的现象，严重影响到了勘查钻孔获得样品的质量，所得样品质量差或者是根本无法准确的反映出地质的情况。

（3）钻压的控制。钻压的控制严重影响到岩土勘查中钻孔作业的工作效果。根据大量以完成的岩土工程勘查项目进行分析后得知，在实际进行钻进的过程中存在孔钻作业不完善的情况。出现这种情况其原因是因为，探钻工艺的钻压控制效果不强。例如，将钻孔设备的钻压刻意设置大时，那么所钻出来的孔就会出现不均匀的现象，此外所取得的样品还存在少量脱落的现象。另一方面，岩土工程底层的土质如果比较松软的话，那么在进行钻进工作时可能会出现严芯钻孔堵塞的现象，从而可能会进一步造成磨损或者是钻孔质量下降的问题的出现。面对这种问题，研究人员应按照施工情况，选择合适的钻探技术，以此来提高所得样品的准确程度。

3 钻探工艺的选取方案

（1）软弱粘性土层的钻进方案。软弱粘性土层的特点，整体土层强度不够，可以运用重锤冲击钻进或者是选用螺旋钻进。

钻进的工作效率来看，岩土工程勘查工作的质量要想很好的提高，必须严格计算螺旋钻具的叶片长度，以此来达到最佳施工效果。大多数情况下，螺旋钻的钻具叶长度应控制在1m左右，可以很好的保证叶片的直径要比钻孔的直径要小，以此为施工原则可以很好的提高工作效率。另一方面，在进行钻进施工的过程中，还应掌控好钻进深度，最佳深度控制在0.5m～1m之间。其中还需要格外注意螺旋钻机设备自身中存在的厚度问题，还要按照钻进深度，不断的进行调整钻探设备的杆长。与此同时，钻机的运行设备也应列入到钻探工艺控制施工过程当中，可以最大限度的保证进的频率。其中提高工作效率的是，在进行螺旋钻进的工作过程中岩土内可能会含有一定的水分，可以起到润滑的作用，进一步为施工创造了良好运行环境。

（2）硬粘性土层钻进方。在实际进行钻探的过程中，要掌握钻进的速度，开始缓慢的进行钻进，最大限度的保证钻头的实际切入，在完全切入后提高钻进速度，转化为中速。这样的钻进方案不仅仅能够保障钻进的速度，而且还能够有效地减少施工阻力，可以有效减少钻取样品的破损度。另一方面，在进行回升的过程中要掌握好回升速度，以此来确保孔底不会出现真空的现象。假如出现。卡钻现象，不能够采用升钻的方法，其原因是岩土的硬粘性土有一定的抗拉强度，为了可以降低机械的阻力，施工人员可以将岩芯拧断。假如选用冲击回转钻进施工方案，需要注意的是水泵的水流量要控制好。例如，岩土为可塑偏硬粘性土层时，要掌控水泵流量为低速。硬塑或者是坚硬粘性土层时，要掌控水泵为中速。

（3）砂层的钻进方案。第一步，要做好砂层土壤的分类工作，按照砂土的特性了选择合适的施工方案。并且在实际执行的过程中，要严格按照钻进的方法进行操作，不能因个人喜好或者是按照个人施工经验，盲目的选择施工环节，最大程度的保证钻进施工可以按照预定的方案去执行。岩土砂层钻探需要考虑到地下水的影响因素。在地下水位上的砂层还需要思考粒径以及粘粒含量，粘粒含量的多少来选用裸钻进行钻进工作。如果钻孔较深的情况下，在施工后期可以采用直径相对较小的螺旋钻。假如岩土砂层含有粗砂、沙砾以及地下之下的沙土这种情况就需要采用品字形硬质合金钻头。为了避免在施工过程中孔壁坍塌的现象出现，运用你将来进行护壁，其中需要注意的是泥浆的粘稠程度要按照砂粒粒径的大小来调和。假如，泥浆护壁没有办法满足施工需求，应该选用套管进行钻探，最大程度的避免施工过程中出现的孔壁坍塌问题从而导致埋钻或者是费孔的现象。

4 结语

根据上述所说，岩土工程勘查中所应用的钻探施工技术，要充分结合当地地质环境，以及了解工程建设的土壤大体情况下，从中选择最合适的技术进行应用。要进一步提高钻孔，钻进、钻压的配合度，以此提高钻探的施工质量。所以，工作技术人员在进行勘查的过程中不能依靠经验来选择施工方案，应通过数据分析得出准确的施工方案。