浅谈工程地质勘探中的钻探技术

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:李来韦
[导读] 摘要:在工程项目施工中,地质勘探工作是为工程项目建设提供施工场地地质情况准确参考数据,保障工程施工质量的重要基础前提。
        中交第一航务工程勘察设计院有限公司,300202
        摘要:在工程项目施工中,地质勘探工作是为工程项目建设提供施工场地地质情况准确参考数据,保障工程施工质量的重要基础前提。而钻探技术是工程地质勘探中较为常用的一种勘探技术,近年来,随着科学技术的不断革新,地质勘探技术也必须要与时俱进,与现代可续技术深入融合,实现不断的升级与改进,从而为工程地质勘探工作提供技术保障,提高勘地质勘探工作的质量和效率,基于此,本文就针对工程地质勘探中的钻探技术的应用展开分析如下
        关键词:工程地质勘探; 钻探技术; 应用
        随着当前科学技术的快速发展和革新,我国地质勘察工作中的勘探技术也实现了不断的升级和改进,提高了工程地质勘探工作的质量和效率。钻探技术作为工程地质勘探中常用勘测技术,具有采样速度快、采样准确的优势,在实际的工程地质勘测中对其进行科学、合理化的应用,可以帮助工程建设者对施工场地地况有一个准确的、全面的了解,为工程的进一步建设设计和施工开展提供参考依据。基于此,在本文中,笔者根据自身工作经验,对地质勘探的钻探技术展开探究如下。
        1、钻探技术常用方法
        长期以来,钻探技术始终是工程地质勘查中最重要的技术手段,其主要是针对岩土的内部结构及特性等方面进行分析,且能够快速地得到准确的地层信息,为工程施工方案的制定提供有价值的参考。 实际上,在工程地质勘探过程中,遇到的地质环境大都是比较复杂、多样化的。因此,在勘查过程中,一定要对勘查作业的现场地质环境进行全面的分析,选择合适的施工工艺及设备,保证所选的钻井技术符合地质勘查工作的具相关要求及标准。在实际的工程地质勘测中,会依据勘测施工现场地质特征的不同特点,进行应用不同的钻探技术开展探测工作。在工程勘测实际中,最为常用的钻探方法有冲击钻探,回转钻探,冲击回转钻探,振动钻探四种方法,其中,冲击钻探,回转钻探是最为常用的技术。若以动力来源对钻探技术划分,可分为人力钻探、机械钻探,其中,机械回转钻探具有高效率、钻孔深、样本采集容易等优势,被广泛应用于工程施工中。
        通常情况下,在实际的工程地质勘探中,勘探人员必须要对基层地质成分进行有效分析,以此来明确所要勘探施工现场地质层的不同软硬程度,从而合理的选择钻探方法。若勘探区域土壤成分较杂,可通过结合不同的钻探技术,保障地质勘探的准确性。注意: 在对地质成分进行取样时,取样人员应注意取样地点的分布,提高样品的代表性。
        2、工程地质钻探技术的具体应用
        2.1绳索取心技术的应用
        绳索取心技术也是一种地质勘察过程中常用的钻探技术,该技术的主要特点表现在钻杆无需长时间被提起,不但不需要进行取芯,也不需要对填满岩心的岩心管进行回收。钻杆只需在更换时或者钻头受损时使用。该项技术在地质勘察过程中应用普遍,主要原因在于其具有良好的适应性和方便性。通常情况下,使用该项技术并不需要钻进到一定的深度,并且在钻探的过程中,如果出现堵塞等不良情况,因为具有能够进行打捞的工具,所以可以有效防止钻杆工具与矿心的摩擦,有助于确保取心的质量和效率。因此这些优势使绳索取心技术得到了地质勘察作业的广泛应用,在天然气钻探、隧道钻探的过程中通常都会使用到该项技术。


        2.2反循环钻探技术
        反循环钻探技术是工程地质勘查过程中常见的一种钻探技术,根据循环介质的不同,反循环钻探技术主要分为水力反循环技术与控制反循环技术两种。其中,水力反循环技术的应用过程主要是利用水及泥浆作为介质,通过钻杆将这种介质传输到钻孔底部的位置;之后,通过取心钻头,得到柱状的岩心,并将其从钻孔中取出。另一种反循环钻探技术主要是利用空气作为介质,通过双臂钻杆将空气进行压缩处理,再将其传输到钻孔底部的位置。由于空气在剧烈的运动后会发生膨胀反映,也就是会产生一定的冲击力,这种冲击力会带动孔底的潜孔锤,使其对岩石产生一定的作用力;之后,钻杆会将上述过程中产生的岩屑带到地面上,工作人员就可以对岩屑进行检测化验。以上提到的两种反循环钻探技术都是勘探工作中常见的方式,两种技术本身都具有各自的缺点及优势。具体来说,工作人员应根据实际施工场地的情况进行选择。通常情况下,水力反循环技术主要是应用于岩层比较完整的区域,勘测人员能够清晰地判断出岩层的性质,且这一工艺方式消耗的人力较少、工作强度较低。不过,在这一钻探技术应用的过程中,也存在水资源消耗量大、钻孔效率低、勘探时间长等方面的缺点。与之相比,空气反循环技术应用过程中的耗水量小、成本低。但是,空气反循环技术在应用过程中,其得到的岩屑样本的代表性较差,不能深层次地反应出地下岩层的结构情况。
        2.3 液动潜孔锤钻探技术
        液动潜孔锤钻探技术的应用效果明显,在技术应用过程中,尤其是回转钻探技术方面,回转钻探技术指的是充分利用转盘、回转器以及动力头号设备等进行驱动,在钻进过程中进行拉动处理,尽量满足要求。回转方式兼顾到钻机的差异和能量驱动等,在能量转移过程中了解冲液压的指标,冲液压经现场泥浆泵进行配送,在回转阶段,轴向处理方式优势明显。通过轴向的钻头,导致压力比较大,回转中可能存在岩石击碎的现象,液动潜孔锤技术转变了钻头能量的驱动方式,通过适当的冲洗后,能实现能量传递。在回转力以及冲击力的作用下,能降低成本。
        2.4 组合钻探技术
        结合现有复杂的结构形式和交融循环取样的要求等,在测试过程中进行综合的应用。如果存在比较强的应用性,这一构成和地质环境结合,在复杂的环境下,如何提升钻探效率是关键,合理化的应用后,能减少工程成本。
        3、结语
        总而言之,地质勘探结果的准确性将直接影响着建筑施工的安全和质量,在工程施工中,施工单位必须要重视地址勘探工作的有效开展。钻探技术作为一种广泛应用的勘测技术,该勘测技术具备一定的复杂化工艺性,需要依据勘测不同地址条件的具体情况,合理化的进行不同施工工艺的钻探技术选取,提升地质勘探的工作效率和工作质量,从而保障地质勘测结果的准确性和可靠性,为推动工程地质勘探中钻探技术的发展奠定良好的基础。
        【参考文献】
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