郑正
中船勘察设计研究院有限公司 上海市 200063
摘要：地质条件比较复杂，钻井效率低、事故多、质量难保证，在岩溶地区钻井施工中一度成为通病。为了解不同地区、不同地质条件下，尤其是岩溶地区的岩土工程状况，尤其是场地基岩的岩溶发育，溶洞和溶隙的分布变化特征，以及地下岩溶裂隙水的特征，需要勘察设计部门选用先进的钻探技术，提高岩溶地区岩土工程钻探结果的真实性。在此基础上，对勘察钻探技术在岩溶地区岩土工程中的应用要点进行了研究，并对其方法进行了交流，有利于提高勘察钻探技术水平。
关键词：岩溶地区；岩土工程；勘察钻探；技术应用
1 研究岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的现实意义
对岩溶区岩土工程而言，通过精心组织设计，采用先进的勘察钻探新技术，建立完善的钻探质量监督体系，可使地质钻探成果资料更加准确，保证岩土工程施工方案的有效实施。
在岩溶区进行岩土工程勘察，主要是对地层外各种构造的岩土物理力学性质进行综合评价，使有关单位进一步了解该区岩溶的形态、分布和发育情况。通过综合评价，对该区场地适宜性进行了准确评价，从而保证了岩溶地区岩土工程建设的整体质量。
研究岩溶地区岩土工程勘察中的钻探技术，可以更好地了解建筑物所在地区的地形构造，包括水文地质条件，进一步阐明岩土地层的各种性质，包括地层的实际埋深，从而提高工程的可靠性和稳定性。一般而言，岩溶地区的岩土工程勘察主要有三种钻探技术，分别是螺杆钻探、冲击回转钻探和定向钻探。在岩土工程中，勘察人员应科学地选择相应的钻探技术，并结合当地地下水分布情况，优化勘察人员的钻探技术，以降低地下水对勘察人员钻探工作的影响。
2 岩溶地区岩土勘察钻探特征
因为岩溶区地质条件艰苦，环境复杂，因此难以开展勘察和钻探工作，需要充分的技术支持，否则就难以进行下去。但是通过钻探工作，可以对当地岩溶地区的地质构造有一个较深的认识，例如了解其分布规律和密度，分析该地区进行岩土工程建设的必要性，以及进行相关工程建设的可行性等。技术员可根据本地区的实际情况进行勘察分析，掌握全面的地质资料，通过地质资料分析，对岩溶地区岩土工程建设可能造成的影响和危害进行深入研究，为施工单位提供更科学的施工方案，作出更好的施工决策。
3 岩溶地区岩土工程勘察施工技术应用
3.1 多层套管护壁技术
目前较为成熟的多层套管护壁钻井技术，主要是通过跟管钻井来降低钻井勘察的难度。具体地说，工人首先采用小直径提前钻孔的方法，在短时间内扩大孔径。小孔径超前钻进任务完成后，通过大孔径扩孔，扩大钻进范围，采用多层护壁技术，可降低钻进难度，准确记录钻进过程中各种地质条件的基础资料，使工人更全面、系统地掌握有关情况。为确保多层护壁技术在钻探勘察中的有效性，工作人员应提前进入施工区域，对勘察区域岩土地质资料进行分析，准确把握钻探深度，借助于过去的经验，估算钻探勘察区域内可能存在的洞穴数目；根据评价结果，可有针对性地制定井筒程序，提高全层护壁在施工区域内应用的针对性。在多层套管护壁技术中，需要用直径75 mm的金刚石单动式双管钻。遇岩溶地质，需取下钻具，取下岩芯，更换直径146 mm合金钻具，继续扩孔作业；到达岩溶底部后，将直径146 mm的芯管作为次级套管留在钻孔中。在进行了上述更换后，继续进行相关行业的交叉换管工作。根据以往的施工经验，这种作业难度较小，可有效地防止卡卡钻。
3.2 软土钻进技术
软土层是岩溶地区岩土工程施工中影响整体施工质量的关键因素。为此，相关施工单位应以软土结构为重点，优化施工作业的整体性，为今后在施工过程中全面提升管理水平奠定基础。
应该指出，在实际钻井施工中，除了对安全系数进行监控外，还要保证相应的管理模式，以满足岩溶地区岩土工程的实际质量要求。尤其对于淤泥质土、土洞等构造物，由于软土成分较多，而软土本身又具有低塑性和软土特性，为保证其能满足工程实际的要求，需进行二次勘察处理。需要指出的是，若原土隧道结构中存在填料，应根据具体情况判断，隧道的内部空间较大。制定一套系统化的质量监督标准，才能提高施工项目的整体水平，保证软土管理的后续工作。若填土过多，填土与灰岩结构的粘结度将增大，易发生渗水甚至塌方，影响钻孔效果和钻孔安全。为此，在岩溶地区岩土工程管理中，应根据实际情况，建立健全完善的监督机制，对软土地层进行综合监督，或适当采用肋钻或配合施工项目作业要求，增加孔径构造，完善勘察工程，确保下套管及时使用，提高孔壁保护效果，优化监督控制程序。
3.3 泥球护壁结合套管技术
岩溶井区漏浆调查分析主要采用泥球墙结合套管技术。该方法的技术原理是工人通过操作特定的设备在钻孔中填塞湿泥球。填充时，钻具来回移动压实土球，岩溶裂缝充填泥浆。这样就使土球在外力作用下逐渐进入岩溶间隙，形成一层泥，泥浆形成后，工人要对其进行检查。对于未被泥浆覆盖的孔隙，应及时反馈，进行二次填充处理。钻井液完全形成后，工人用钻具在钻孔中进行扫孔，这样泥浆球就可以钻入孔中。通过反复扫孔，最终在孔外成泥墙，从而实现裂缝的回填。钻井液球形护壁与套管相结合技术可快速掌握钻井液裂缝的发展动态，在多次充填过程中，可根据充填量和充填次数对岩溶区裂缝和漏浆进行基本评价，为岩溶区的后续开发提供数据参考，明确了钻井液裂缝处理的基本要求。鉴于泥球挡墙与套管技术相结合的应用场景，工人们需要做好泥浆的准备工作。制作时应保证粘土具有较高的可塑性、粘结性及较强的耐洗性。唯有如此，才能全面完成填充任务，准确评价岩溶区域裂缝的发育程度和可填充性。
3.4 岩溶石灰岩钻进技术
对岩溶地区的岩土工程，应采用不同的钻井技术，并制定相应的技术操作监督报告，以保证控制方案的落实，提高管理模式的综合应用价值。在岩溶地区进行实际工程施工时，应采用泥球挡土墙与套管机构相结合的方式处理岩溶区裂缝和漏浆。借助于泥球挡墙机制，可提高混凝土施工过程的完整性，有效地保护孔壁，减少岩溶地区漏浆对岩溶工程质量的影响，使施工质量要求达到最大化，并实现填缝处理。
借助于多层套管护壁机制，对岩土工程资料进行监测，特别是对岩土工程洞室发育进行细致的调查与分析，以保证相应的运行机制与技术体系的完整运行。全面了解具体情况，判断钻孔结构和孔径的使用效果，关键在于对套管工艺进行监控，确保套管工艺确定后，能建立相应的处理机制。单动双管钻井法是75 mm金刚石钻井的主要方法，主要用于施工处理，有效地提高了套管工艺的整体性，套管使用后能更好地出岩，维护了岩溶地区岩土工程的实际施工技术和质量标准，为后续监督工作的效率提供了依据。
结束语
在岩溶地区岩土工程勘察技术操作过程中，应注重技术要点，保证施工过程的完整性，创造良好的开发平台，以优化和提高工程项目的综合质量，保持安全措施的应用水平。在应用钻井技术时，应因地制宜，结合不同类型的钻井技术，并根据软土地层等特殊地质条件，采取合理的方法，确保钻井的整体效果。在此基础上，设计出可靠的钻井技术方案，使各种钻井技术得以灵活应用。从而可以为项目带来更理想的收益。
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