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[摘 要]钻探作为常见的工程地质勘察技术,在建筑工程建设和勘察时期拥有较高的应用频率,基于不同类型的钻探技术在特征方面存在显著差异性这一实况,提出了对液动潜孔锤钻探技术、反循环钻探技术、绳索取心技术以及组合钻探技术的运用以及实施要点进行探究的建议.希望上述钻探技术的应用,在优化工程地质勘察质量方面有所帮助.
[关键词]工程地质勘察；钻探技术；应用形式；实施要点
新时期下,国内工程建设行业获得更大的发展空间,钻探技术在工程地质勘察中发挥的作用愈发显著.工程地质勘察的开展宗旨在于对建设环境状况有一个整体性了解,和工程建设需求相匹配,在优化工程施工质量方面体现出巨大的应用价值.本文以工程地质勘察中钻探技术的运用及实施要点为论点,展开相关论述.
1.工程地质勘察概述
工程地质勘察工作可以被细化为地质勘察、样本试验、调查、测绘等多样化内容.地质勘察工作的开展和运行,能够协助施工单位对工程建设现场土体分布以及力学参数等信息有一个整体性了解,借助对上述资料全面分析的形式,达到对建筑适应性评估和监测的目标,最终以此为凭据做出和工程建设相关的标准和建议.钻探技术作为重要的地质勘察方法,在地质条件相对复杂地层中的应用,能够协助施工人员获得精确性地质资料.此外,钻探技术在岩土样本采集以及孔内原位测试过程中也是关键性技术,正因如此,技术人员对各类钻探技术特性有深入的了解就显得尤为必要了.
2.工程地质勘察中钻探技术的要求
在工程建设进程中,地质勘察工作是确保工程建设施工作业活动运行的基础.工程施工建设对于地质钻探技术提出了较为苛刻的标准,在现实的钻探施工进程中,需要对各个方面的问题进行整体性分析,例如岩层提取率必须高于80%；夹层的采取率必须高于60%.不同岩层所应用的钻探技术存在显著的差异性,钻探人员对钻探速度进行严格的把关也是强化地质钻探质量的有效方法.此外,在水文地质勘察中,为了使地下水位测试以及水文地质试验活动开展的顺畅性有切实的保障,务必对水层位置以及水文实验要求有整体性了解,在此基础上明确钻进方位和钻进方法.除此以外,对于不同含水层,还需要进行分层止水隔离处理工序.
工程地质勘察技术在现代工程建设进程中有较高的应用频率,在其应用条件得到切实保障以后,各类钻探技术在应用之时通常带有以下共性特征：一是技术人员结合工程建设实况对勘察工程钻孔进行科学布设,例如工民建布孔参照建筑轮廓线；二是对钻孔深度进行严格把关,通常低于10m；三是钻孔作业活动务必要结合施工现场水文土质以及地质结构等要素,利用钻探技术对其进行取样和观测.
3.常见几种工程地质钻探技术的运用及实施要点
3.1液动潜孔锤钻探技术
液动潜孔锤钻探技术是在回转钻探基础上被研发的,重要作用在于冲洗液驱动潜孔锤,在液动潜孔锤受到外力冲击之时,能把能量传递给钻头,钻头就可以达到击破岩石的目标,泥浆泵为液动潜孔锤钻探技术现场应用的主要器具.液动潜孔锤钻探技术作为回转钻探技术的升级版本,在冲击力和回转力的双重作用下大幅度的强化了设备的钻进效率,同时压缩了钻孔成本.另外,该钻探技术借用坚硬岩石抗剪强度低的优势,在处理钻孔质量差和复杂地形钻探问题环节上体现出巨大的应用价值.现阶段,液动潜孔锤钻探技术在国内水电建材、石油化工、金属矿山等领域中也拥有一定的应用频率,在国际工程建设行业也处于领先地位.
在工程地质勘察中,液动潜孔锤钻探技术多数被应用在高频作业状况中,也就是说其在岩质坚固和脆性较大的地质结构中适应性较高.但是地质勘探人员应该重视施工进程中设备衔接紧凑性问题,同时对液压泥浆质量进行严格把关,尽量选用润滑性优良、含沙率低的材料,借此途径达到对液动锤完整性养护的目标,从而提升其应用效率.总而言之,为了使液动潜孔锤钻探技术的价值在工程地质勘察中充分的体现出来,延缓潜孔锤使用年限在提升潜孔锤的工作效率方面发挥的作用是限制的,加大对相关养护措施的研究力度.
3.2反循环钻探技术
基于循环介质类型和性质存在差异性等实况,反循环钻探技术可以被细化为水力反循环技术和空气反循环技术.水力反循环技术的介质为水或泥浆,在钻杆的协助下介质被顺利的导入进孔洞底部,继而获得柱状岩心,利用钻杆回送至地表；空气为空气反循环技术的介质,在双臂钻杆外管设备的辅助下把压缩空气导入进孔洞底部,空气在剧烈膨胀以后形成冲击力,推动孔底潜孔锤的运动,触及到岩石,最后钻杆又把空气和岩屑带回地表,这在该钻探技术的协助下,施工人员达到对岩屑性质检测的目标.
上述两类反循环钻探技术在工程地质勘察中的应用,各有千秋.大体上来说,水力反循环技术的应用对岩石结构完整性破坏的程度较低,在辨识岩层方面体现出一定的精确性,在压缩钻探作业人力资源投入量方面体现出巨大的应用价值,但是其缺陷在于将会耗费大量的水资源,且钻孔速度缓慢,使工程地质勘察工作时间较长.空气反循环技术和水力反循环技术相比较,最大的优势在于在缺水干旱区域也体现出一定的适应性,压缩了钻探作业劳动成本投入量,但是利用该反循环钻探技术获得到的岩屑样本不具典型,在确切反映工程建设现场地层结构实况方面存在缺陷.
3.3绳索取心技术
和反循环钻探技术相比较,绳索取心技术最大的特征体现在不必借助钻杆器具就能够达到获得岩心的目标,只有在钻头装备存在质量问题的情况下才会应用钻杆.绳索取心技术在工程地質勘察中的应用,岩心管和打捞工具为重要器具,也就是说这一钻探技术的应用只需要其简单技术工具的辅助,可见其在应用环节体现出便捷性,应用范畴也是极为宽广的.另外,绳索取心技术在应用过程中钻入深度不必过深,这在提升设备钻进工作效率方面体现出巨大的应用价值,维护了岩心质量.从人工作业的角度分析,绳索取心技术不必多次上提钻杆,也就是说其上升和下降频率较低,减缓了施工人员工作强度.纵观当下国内工程勘察事业发展实况,绳索取心技术在工程地质、地热、坑道、冰层及固体矿产等领域均有应用,并获得了优良的功能效益.
3.4组合钻探技术
在工程地质勘察中组合钻探技术的应用,其实质上就是对上述三类钻探技术的整合应用.借助对不同钻探技术组合应用的方式,将某一钻探技术的缺陷弥补,同时把各类钻探技术优势彰显出来.组合钻探技术工程地质勘探进程中的应用,在降低钻探成本,优化土体勘探质量方面体现出巨大的优越性.
借助对上述四类钻探技术优劣势进行阐述,对工程勘察中钻探技术的应用有更为全面的认识.多样化外界因素的作用会对工程地质勘察质量造成不同程度的影响,所以钻深度和钻孔目的等方面提出了一定的标准,对钻进方式和结构等方面也提出了特质化要求.在具体操作中不同钻进技术的应用,一定要使岩心获取率得到切实的保障,地下水文勘察中要保证钻孔结构含水层方位和有关要求.土层钻进多数以干钻为主,尽量压缩钻进距离.
4.工程地质勘察钻探常用的钻探方法和设备
一是击入法.在工程地质钻探勘察中,击入法通常用于硬度较大的岩层内,这一钻探方法的应用最大的优势体现在能够形成巨大的能量方面上,从而保证了岩层深层次开发的质量.在具体作业中,击入法可以被细化为孔内击入和孔外击入两种类型.
二是振动法.振动法在工程地质钻探勘察中拥有较高的应用频率,其适用性处于较高层次上.振动法的应用原理可以做出如下的概述：即借助振动土层的方式,从而使钻头被压入土层内,最后利用燃油达到获取岩心的目标.工程地质勘探人员应该明确的是,尽管振动法应用范畴较为宽广,但是不宜应用在易发生液化的岩层中.
三是压入法.在工程地质钻探勘察中,压入法通常应用在硬度较小的岩层中.压入法应用过程中最大的优点体现在无需加用较大的压力作用就可以获得岩心方面上.压入法可以被细化为连续压入法和断续压入法两种类型.
结语：
由全文论述的内容,可见工程地质钻探勘察中应用到的钻探技术在工艺上体现出复杂性特征,并和多个领域相关联.正因如此,施工人员应该积极对不同钻探技术的适用性进行分析,对其优劣势有全面性了解,参照工程建设实况选择合适的钻探技术,从而使工程地质钻探勘察工作质量得到切实的保障.
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参考文献：
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