工程钻探（精选十篇）
工程钻探 篇1
1 编制勘查线设计剖面图
勘查线设计剖面图是反映钻探工程设计的目的和依据的图件, 是在勘查区地形地质图上沿勘查线切制而成, 其比例尺为1:500-1:2000。图的内容包括勘查线切过的地表地形剖面线、勘查基线、坐标网 (x、y、Z坐标线) 、矿体露头及其产状、重要的地质特征 (地层、火成岩体、地质构造等) 在地表的出露界线及其产状、剖面上已施工的勘查工程及其取样分析结果等。图上要尽量按已有资料对矿体或矿化体进行固定。
2 选择钻孔类型
钻孔类型要根据倾角 (钻孔轴线与铅垂线的夹角) 大小可分为直孔、斜孔及水平钻孔。按矿体或含矿构造的产状和钻探技术水平进行选定。
3 钻孔戳穿矿体部位的确定
在勘查线设计剖面图上, 每个钻孔戳穿矿体的部位需按整个勘查系统的要求确定。在采用勘查线型式布置钻孔时, 一般是在勘查线剖面图上, 以地表矿体出露位置或已实施的勘查工程戳穿矿体的位置为起点, 沿矿体倾斜方向按确定的工程间距, 按矿体倾角大小, 以水平距离 (或斜距) 沿矿体底板 (或矿体中心线) 定出第一个钻礼将戳穿矿体的位置, 再顺次确定出后续钻孔的位置。缓倾斜矿体 (倾角小于30°) 上采用水平间距布置勘查工程 (图1a) ;中等倾斜矿体 (倾角30°-60°) , 勘查工程间距为斜距 (图1b) ;矿体倾角大于60°时, 工程间距按戳穿矿体中心线或底板的铅垂距离计算 (图1c) 。采用勘查网形式时, 钻孔戳穿矿体的位置是按勘查网格结点的坐标确定。采用坑钻联合勘查时, 钻孔戳穿矿体的标高应与坑道中段标高一致。
4 钻孔的孔口位置、终孔位置和及孔深的确定
钻孔的孔口位置 (孔位) 按勘查工程间距及钻孔戳穿矿体的位置在勘查线设计剖面图上根据所定钻孔类型, 向上延伸钻孔轴线加以确定, 钻孔设计轴线与地形剖面线的交点即为该孔在地表的孔位。若钻孔设计为直孔, 从钻孔所定的戳穿矿体的位置向上引铅垂线;如果是斜孔或定向孔, 从所定截矿位置向上引斜线, 在掌握了钻孔自然弯曲规律的地区, 斜孔孔位可按自然弯曲度向地表引曲线确定。
对于斜孔还要考虑其倾向, 即斜孔的方位。钻孔的倾斜方位一般与勘查线方位一致并且与矿体倾向相反。由于地层产状及岩性的变化, 钻孔在钻进过程中常常会沿地层走向发生方位偏斜。地层走向与勘查线夹角越小, 钻孔方位偏斜越大;地层产状越陡, 孔深越大, 钻孔方位越容易发生偏斜。所以, 设计钻孔时, 要按本勘查区内已竣工钻孔的方位偏斜规律来设计钻孔的开孔方位角, 使矿体尽可能按设计要求的位置戳穿矿体。
(a) 缓倾斜矿体; (b) 中等倾斜矿体; (c) 陡倾斜矿体
要在地质设计的基础上考虑钻孔施工的技术条件, 要求孔位附近地形比较平坦, 以便修理出安置钻机和施工材料的机场;孔口要避开陡崖、建筑物、道路等, 在确定孔位时, 必须进行现场调查。如果孔口位置与地质设计要求发生矛盾时, 允许在一定范围内适当移动, 移动距离要按所要探明资源量/储量的级别确定, 在勘查线上可移动10m-20m, 在勘查线两侧可移动数米。
终孔位置:要按地质要求确定, 钻孔穿过矿体后在围岩中再钻进l-2m即可。若矿体与围岩界线不清楚, 要按矿体沿倾斜的变化情况及围岩蚀变特征等适当加大设计孔深。为探索和控制近于平行的隐伏矿体或盲矿体在一些重要的勘查线上要设计部分适当加深的钻孔, 其加深深度要按勘查区内矿化空间分布规律确定。
钻孔孔深:从地表开孔到终孔位置钻孔轴线的实际长度即钻孔孔深。只要确定了钻孔的终孔位置, 即可求得其孔深。
5 编制钻孔预想剖面图
每个钻孔都必须按勘查线设计剖面编制一份钻孔预想剖面图, 比例尺一般为1:500-1:1000, 以钻孔设计书的形式提交。它是钻孔技术设计和施工的地质依据, 其内容包括钻孔编号、孔位、坐标、钻孔类型、各钻进深度的大顶角及方位角、从上到下主要地质界线的位置、可能见矿深度、矿石性质、矿体顶底板是否有标志层以及标志层的特点、钻孔的技术要求及钻孔施工中应注意的事项, 如岩心和矿心采取率的要求、终孔位置及终孔深度、测量孔斜的方法、岩石破碎、坍塌、掉块、涌水、流沙层、溶洞等。编制钻孔设计就是单个钻孔的设计过程。
钻孔的直径, 特别是终孔直径, 按矿体复杂程度和研究程度而定。在矿体比较简单而且矿体边界已经基本控制住时, 可采用小口径岩心钻进或冲击钻进方法确定矿化的连续性;若勘查程度较低而且矿化复杂, 为保证达到规定的地质可靠程度, 对钻孔的终孔直径和岩心及矿心采取率的要求比较高。
参考文献
[1]魏孔明:钻探工程[M].北京:煤炭工业出版社, 2006, 8.
[2]王定武、王运泉:煤田地质与勘探方法[M].徐州:中国矿业大学出版社, 2005, 2.
钻探工程合同 篇2
钻探工程合同1
发包方：(以下简称甲方)
承包方：(以下简称乙方)
由甲方综合承包的太阳城二期人防、地下、车库工程，木工单项，模板制作、安装、分项工程分包给乙方，采用自带加工机械(除台锯外)，工具和辅料，(铁钉、铁丝)的包工方式进行施工，为了明确工程内容及双方责任，本着相互协助的原则，根据本工程的情况，协商定如下条款，共同遵守执行。
一、工程内容：
按施工图纸，所有木工活包括，模板制作、安装、拆除，各部位、后浇带、施工缝模板支拆。清理搬运。部分涨模处理，设计变更按实调整，现场不产生计时工，工完场清。
二、承包造价：
按粘模面积计算，每㎡/___元(人民币)结算面积，按双方技术员计算为准。
三、组织领导：
1、乙方必须指定专职管理人员，负责安排施工生产，人员调动，技术安全，工程质量以及生活等工作。
2、乙方必须确保进场人员的政治素质及身体、技术素质。进场时，人交一寸免冠照片三张，并附花名册一式二份。在合同期内，未经甲方、总包方单位、监理、建设单位允许，乙方不得随意更换施工人员，以保证队伍的技术实力和队伍的稳定性。
3、乙方应服从甲方和总包方的统一指挥、调配、指导及管理，遵守甲方和总包方的各项管理制度，如质量、安全、进度、文明施工制度及宿舍、伙房管理。
4、合同期内，未经双方商妥并正式办理解除合同手续，乙方不得单方撤离施工队伍，否则因此而导致施工现场生产停顿，延误工期等造成的一切经济损失均由乙方单位负责。同时甲方有权单方面冻结乙方的承包工程款。
四、双方责任：
1、甲方责任
提供乙方进场人员的生活住宿方屋，设施及用具由乙方处理，木工架材后期清理一次性到位，(塔吊必须吊到位置)
2、乙方责任：
严格按照施工图纸与设计变更通知施工。遵守执行国家现行《施工技术验收规范》，尊重和服从建设、监理单位及甲方管理人员的监督与指挥，确保工程质量达到优良等级。乙方必须严格遵守、执行以上各项规定和要求，否则，甲方有权逐项予以罚款处理，所罚款项在结算款中一次扣除，情节严重者则予清理退场。安全事故，但由于甲方违章指挥或强命令工人违章操作造成的伤害，其经济损失由甲方负责。造成终身致残的，视程度予以赔偿，但最高赔偿为一次性五万元封顶。
五、付款方式：
每月每个工人借支1000元生活费，主体封顶后十天内付工程款的70%，拆模后无质量问题付余款的27%，下余3%作为质量保证金，三个月后付清下余3%。
六、乙方在施工期间，不能出现集体到项目部讨要工资、闹事。出现一次，罚款贰万元，此款从结算工程款中一次扣除。
乙方要确保甲方工程质量、进度、严格按照项目部安排的施工进度进行施工。本价格一次性包死，中间不再调整。半路退场，按50%结算。
七、本合同一式二份，甲乙双方各执一份，均有同等效力。签订之日起生效，至合同期完付清所有工程时失效。
八、乙方进场由甲方付材料费伍仟元。
甲方(公章)：_________乙方(公章)：_________
法定代表人(签字)：_________法定代表人(签字)：_________
_________年____月____日_________年____月____日
钻探工程合同2
工程发包方(下称甲方)：
工程承包方(下称乙方)：
现甲方将______对面的_______住楼工地的所有钢筋绑扎工程承包给乙方完成，乙方已充分理解图纸容易，经双方共同协商达成如下协议：
一、工程内容：
1、电梯井、集水井、承台、地梁，地下室地板，四周挡土剪力墙等。
2、各层的柱，剪力墙柱，楼面梁板，斜屋面及水池及空中花园等。
3、主体飘线及板、构造柱、过梁、栏河压顶、女儿墙压顶、空调板窗台板等。
4、桩心插筋，装饰架、广告架等。
5、钢材的调直切割弯钩，弯箍、焊接除锈，保护层垫块的制作，各柱拉结筋，过梁预留筋，所有钢筋的现场由乙方加工成型绑扎。
6、由基础开始整栋楼的防雷接地引上点及每层的防雷网全套防雷工程及高层门窗防雷焊接。
7、建筑物边线外50米的搬运，上铁、总之凡要绑扎钢筋的地方都由乙方负责绑孔。
二、工程要求：
1、乙方人员90%以上必须是熟手人工，乙方及乙方管理必须每天到工地。
2、每次捣水泥时乙方必须派人跟班，随时执正移位的钢筋并到捣完水泥为止，否则每次扣罚乙方200元/工。
3、如乙方人员捣砼时跟不好的，发现有露筋的罚款50元/条，柱筋偏离要弯罚款50元/条。
4、凡有漏插柱拉结筋或梁预留筋的罚款50元/条。
5、梁柱箍要做135%弯钩，柱筋绑扎后立即清干净柱头位置交木工装模。
6、面筋要用铁凳垫起要求铁橙每平方米4只并且绑稳。
7、用不完的钢筋即日清理不能放排山上，如有发现甲方即派人加班清理罚乙方200元/工
三、工程技术要求
1、乙方严格按施工图纸施工，领会施工说明及技术交底，会审记录，设计变更通知和国家现行的《建筑工程施工及验收规范》等有关文件进行施工并接受甲方管理人员的监督检查。
2、乙方必须熟悉图纸，自行抽筋、钢筋的搭接和锚固长度必须符合设计要求，如有翻工的工料费由乙方负责。
3、用剩的短筋乙方负责焊接用完。
4、钢筋的偏差按现行的验收标准执行，超出其允许值而返工的工料费由乙方负责。
5、乙方焊接的防雷引上线及防雷网必须按防雷图纸施工，如测试时不合格，返工补救的`工料费由乙方负责。
四、甲、乙双方责任
1、甲方提供水电齐全的宿舍给乙方，公众照明用电费及规定内水电费由甲方负责，超出部分由乙方负责。
2、乙方工人进场时必须主动找甲方安管员进行三级安全教育，并签定教育书、领取上岗后，并把有效证件及相片交甲方后才可在本工地作业，如乙方人员有违法违规行为其责任由乙方负全责(包括刑事责任)。
3、甲方只提供宿舍内光管每天16小时的用电费用(如实际情况另行确定)超出部分由乙方负责，同时甲方只提供一次性的水电设施，如有损坏由乙方自行更换。
4、乙方宿舍内使用的夹板(以签认为准)在完工后完整交还甲方才能结算。
5、乙方施工人员必须戴安全帽、不得赤膊、穿拖鞋等，如有违反每项每人罚款100元。
6、任何人不得在工地内大便，违者罚款300元/次，酒后不能作业，违者罚款600元/次。
7、乙方非施工人员及未满十六岁的人员不得入住工地宿舍，如有违者收取乙方50元/人，每日的住宿费，甲方提供的是上下床式宿舍，按此方式计算给乙方床位数，如乙方人员不住上床的超出部分由乙方自行租房安排，工程完成后甲方正常按合同支付工程款给乙方，当甲方新班组进场需入住时，乙方人员必须搬走，否则每占用一床位扣罚乙方50元/个，每日的住宿费。
8、乙方人员在宿舍内不得乱拉乱接用电，不得使用电热丝煮水，违者没收且扣罚乙方500元/件用电器，乙方不得有异议，如乙方人员确实有需要使用电饭煲，电磁炉、电水壶等时，按每件每天计50元，或每件每月计1500元收取电费，且由乙方签字登记数量后才能使用，如未经登记私自使用或超出登记数量的每件额外加收20xx元/月电费。
9、若乙方中途中止合同的，乙方必须即日无条件搬走乙方所有人，否则一切后果由乙方负责，并且必须在甲方找到别的铁工班进场后二个月才能结算，且按乙方完成绑扎的钢筋180元/吨结算。
10、非本工地人员不得住宿舍过夜，不得在宿舍或周边进行违法活动，违者送公安机关或有关部门处理。
11、乙方人员不得在本工地范围进行打架、斗抠、聚众闹事，否则乙方对事件负全责，同时甲方扣罚乙方5000元/次，并在当期工程款扣回。
12、乙方人员不得在本工地范围内进行盗偷活动，否则乙方负一切经济及刑事责任，同时甲方扣罚乙方同等金额的罚金。
13、乙方所有人员必须遵守《工地守则》和《工地用工规定》若上级部门要办理的所有证照的由乙 方自行办理，如暂住证、计生证等。
14、乙方人员必须事立严格的安全观念，由我做起要听指挥不违章作业，不违章使用机具，用完机具要盖好并切断电源，乙方必须时刻教育管理好自己的工人，注意文明安全施工、如有发生工伤事故，甲方扣罚乙方事故发生的同等费用的金额以作警惕乙方，并在工程款中扣回。
15、乙方负责管理好自身宿舍的防火，防盗等安全责任，如有发生失窃或火灾事故后果由乙方负全责。
16、乙方使用的机具由乙方负责保管使用，如使用不当损坏的由乙方负责赔偿或有遗失的由乙方原价赔偿。
17、乙方使用扎线不能浪费乱丢，否则甲方每执回一斤扣罚乙方50元。
18、乙方在焊接时必须注意安全，如引起火灾的，乙方负责一切经济责任并且损失由乙方赔偿。
19、工程途中甲乙双方不能提出减增合同价款，否则视作违约，违约方赔偿对方一切损失。
五、工程价款：
以建筑面积34122m2加地下室面积6700m2计算贰拾肆元/米2，以图纸为准不作实量，若有(工程5000元以内)小部分修改或增减亦不另作计算工程量。
六、工程进度要求：
1、标准层以下按甲方的施工进度计划安排，随时听从甲方要求随时增加调配人力紧张施工。
2、乙方必须保证每晚有80%以上人员加班赶工(进度赶不上时)。
3、扎柱筋每条分缝每层半天完成，扎楼面包上钢筋，每条分缝每层1.5天完成，否则每超一天扣罚500元。
七、工程款付款方式：
1、按乙方的工程进度每月支付一次，按实际完成的60%。
2、当全部完成所有钢筋绑扎无手尾工时支至85%。
3、余下工程款在竣工验收后二个月内付清。
4、所有违规罚款在当期进度款中扣回，且由甲方二个或以上管理人员签名即可确定违规罚款。
5、所有工程进度款必须附带有单项工程甲方施工员验收签单及甲方施工员计算后工程量签名单才能生效→甲方付款。
6、乙方每次收取进度款后二天必须提交一份工人收款签名单给甲方。
7、甲方与开发商签订的施工合同所附带的质量罚款项目中，如因乙方原因造成的罚款由乙方负责与甲方无关，并在工程款中扣除，乙方不得有异议。
以上协商内容经双方详细审阅，双方自愿同意，本着平等自愿互利友好的原则双方签订本合同，自签字日起即发生法律效力，如有违约的，违约方赔偿对方一切损失(包括连带损失)本合同一式二份各执一份具同等效力，工程结算后自行失效。
甲方(公章)：_________乙方(公章)：_________
法定代表人(签字)：_________法定代表人(签字)：_________
岩土工程勘察中钻探工艺的选取 篇3
关键词：岩土工程 钻探工艺 复杂地层
中图分类号：TU238 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）12（a）-0078-01
岩土工程是20世纪六七十年代发展起来的，其是集多门学科于一体的新学科，包括岩体工程和土体工程两个方面。由于我国幅员辽阔，地质条件复杂多变，岩土层物理性质也存在着较大的变化，岩土工程勘察通过对施工现场进行钻探、取样来对现场的土体和岩体进行分析和测试，从而确定出岩土的物理力学指标和岩土特性来为后续工程施工提供必要的依据。通过岩土地工程勘察，可以提供准确的数据，有效的为后续工程的施工的质量和安全提供了可靠的保障，而且有利于施工工期的顺利开展，确保了投资效益的实现。
1 钻探设备及工艺
岩土勘探工程是通过钻机钻进地表中，并在地下形成圆柱形的钻孔，从而从钻孔中来获取不同深度的岩芯、土和水样品，获取后的样品经过实验室分析后所得到的资料即是勘探的基础数据。进行岩土勘探时不仅工艺较为复杂，而且具有较强的综合性，因此需要准确划分地层和测定界限，还要做好原位测试工作，对原状土进行采集，所以在岩土工程勘察中，勘察质量往往取决于钻探技术和钻探方法的好坏。
1.1 钻探设备
在进行岩土工程勘探时，进行钻孔所需要的所有装备都可以称之为钻探设备，其不仅包括钻机、钻探用泵、空气压缩机、动力机和传动装置，同时还包括与之配套的钻塔、拧管装置等。其以整体式和组装式两种装载方式存在，而在整体式中还可以将其分为固定式、拖引式和自行式。而且钻探设备按其用途不同还可以进行多种划分，其应用的领域也较为广泛，部分专用钻探设备则专用于其领域内的钻进工作。岩土工程勘探时，通过岩芯钻探设备和取样钻探设备来实现对地质的取样勘察。
1.2 钻进方法
在岩土工程勘察过程中，在进行钻进过程中所采用的一切方法即称为钻进方法。在实际钻进过程中，可以采取的钻进方法较多，不论是按钻进工艺，还是钻进时是否采取岩芯或是回转钻进时破碎岩石所使用磨料的不同，都可以将钻进方法分为不同的类型。但无论哪种钻进方法都是为了在钻进过程中能够实现破碎孔和破碎井底岩石的需要。
2 不同地层的钻探工艺
2.1 粘性土（可塑偏软/硬粘性土）
针对软弱粘性土强度低、压缩性很大且渗透系数很小、触变性及流变性大等特点，可采取重锤冲击钻进和长/短螺旋钻进，如果钻探环境位于地下水位以下，可采取套管螺旋钻进或冲击回转钻进。重锤冲击钻进效率比较低，且对孔底附近一定范围内地层有扰动。螺旋钻进通过电动机带动螺旋钻杆在钻压作用下使钻头回转吃入地层，将地层按螺旋线逐步切削，切刮下的土质碎屑沿螺旋叶片上返到孔口，该方法钻进效率高且不用清洗设备。长螺旋钻进直径应小于1 m，深度不超过15～20 m之间。短螺旋钻进属于非连续型钻机，较之长螺旋钻效率稍低，其孔径多在2～3 m内，钻进深度一般小于30 m，最深不超过50 m。冲击回转钻进对泥浆比例要求较高（表1），避免水流将钻进土层冲散混入泥浆。必要时可在回次终了时，停止送水，增加干钻进尺距离已获得土层样品，或采用双动双管取心钻具。
对于硬塑状粘性土，一般的螺旋钻进在土的粘性较大时易发生埋钻或钻杆折断的现象，且对土层扰动较大，应尽量选用小肋骨钻头，冲击回转钻进方法。冲击回转钻进技术分）液动、气动和气液混合动力三种，具有效率高、钻具转速低、钻头寿命长和孔内事故少等特点。
液动冲击回转钻进以清水或泥浆形成高压作为动力，钻孔直径一般为56～130 mm，最大不超过400 mm，钻孔深可达800～1000 m；气动冲击回转钻进以高压空气为动力，钻孔直径介于65～228 mm之间，最大可达到762 mm。施工中应先慢速钻进，使钻头切入土层后改用中速转进，可加快钻进速度且钻具提升阻力小。
2.2 砂层
该地层的钻探工艺与砂粒粒径有很大关系，且受地下水影响较大。螺旋钻进适合砂土中粘粒含量较高且砂粒主要为粉细砂的地质环境，如果需深孔钻进，可在施工后期换用小直径螺旋钻。粉细砂杂粘性土情况下，应降低钻速，减小钻进压力，泵量调整至适中。回次终了前，应以泥浆清洗钻孔，将孔内悬浮的粉细砂带入泥浆池后方可停泵，减小沉砂卡钻事故发生的几率，停泵后干钻0.3～0.5 m，确保岩心不脱落。对于中粗砂、砾沙以及地下水位以下的沙土，一般采用品字形硬质合金钻头，低转速，灌浆泵吸反循环钻进，过程中需不断浮动钻具，慢提快放，形成空底反循环。因钻头外径略大于岩芯管，所以能很好地约束岩芯管，确保岩芯的原始结构。没回次终了前，以泥浆清洗钻孔，去除空中悬浮粗、砾沙，防止沉砂卡钻。最后停泵干钻0.2～0.3 m，停止浮动钻具精细干烧，防止钻孔周壁坍塌造成废孔，并带出岩芯样品。
2.3 卵石层
在卵石层进行钻探时，其工艺受到的影响较多，所以在不同的地层条件下需要采用不同的钻探工艺来进行勘探工作。对于较薄地层情况下，可以利用泥浆护壁回转方法进行钻进，而当遇到较厚地层时，在粘性土含量较低的情况下，则可以利用跟管进行钻进，确保进尺的连续性和顺利性。利用回转钻时时则适用于地层密实度较高的情况，这样可以有有效的起到保护孔壁坍塌的发生。为了确保孔壁能够得到有效的保护，必要时也可以采用投入粘土球的方法进行钻进。而一时有塌孔现象发生时，则需要采取必要的措施，往往是通过加大泥浆浓度，或是在钻到一定深度后拔出钻具放入跟管的方法来继续进行钻进，而且在对钻进的速度进行有效的控制。利用反丝套管来避免出现丝扣脱滑现象的发生。另外在砂层和卵石层钻进时，则需要采用高质量的泥浆进行钻进，有效的起到保护孔壁的作用。
3 结语
我国地域辽阔，地质条件变化多端，这对岩土工程勘察工作带来了较大的难度。但在当前科学技术快速发展的情况下，我国岩土工程勘察工作取得了较快的发展，钻探工艺得以相继研发出来，在各种复杂的地质环境下都能有相适应的钻工艺。但在具体钻探工作中，由于地质复杂性，所以需要根据现场的实际情况来，来确定钻探技术方案，单独的一种钻探方法或是数据标准是无法满足复杂地质条件钻探需求的，通过灵活选择钻探方法及收集场地内的地层资料信息，对钻探技术方案进行不断的修改，确保实现科学勘探的目的。
参考文献
[1]颜建平.关于岩土工程勘察实际工作问题的研究[J].化学工程与装备，2010（9）：149-150.
[2]杨应平，张明文，肖述刚.岩土工程勘察中的注意事项[J].中华建设，2007（12）：68-69.
近海钻探工程技术研究 篇4
钻探的目的是为了圈定矿体、计算储量，采用地下实物资料、验证地下信息推断与解释的技术手段。我国的钻探技术和装备水平与国外先进的国家相比还是有一定差距，可喜的是，随着近几年的不断实践探索，我国钻探技术得到长足的发展。尤其是在近海钻探工程方面，随着护孔技术、全孔取芯技术，原状土取样技术以及孔内原位测试技术等技术的不断应用推广，使得近海钻探工程发挥了更大的作用价值。近海钻探工程技术也成了近几年学术界讨论的热点话题，如何才能使钻探技术更好的运用到钻探工程中，发挥钻探工程更大的社会价值，亟待我们讨论。基于此，笔者结合长期海上钻探工作经历，并结合同行以及学术界研究成果，对当前近海钻探工程技术与工艺略谈一些自己的浅见，希望以此来共同提高近海钻探技术水平，提高近海工程勘察工作的效率和质量，为近海岸边经济的发展和建设做好更好的服务。
1 工艺分析
钻探工作的对象主要是海上风电和海上桥梁项目等。近20年来，据研究所知：国外的地质钻探工艺方法并没有根本性的发展和突破，国外一些发达国家采用的钻探方法中的取心方法为常规提钻取心（Conventional Core Drilling）、反循环取样（Reversery Circulation）及绳索取心（Wireline Core Drilling）。
1.1 绳索取心钻探技术的使用
绳索取心钻探技术是一种对钻探技术不用提钻取心的技术。它的工作原理为：当桥矿心装满桥心管时，把桥矿心容纳管捞取上来的操作需要借助专用的绳索工具。当发生桥矿心堵塞时，不需要把孔内钻杆柱提升到地表上；然后要将桥矿心容纳管打捞上来，此操作需要借助专用绳索打捞工具；在对钻头的磨损状况检查时，方可把全部钻杆柱提升上来；当钻头需要更换时要提升上来全部的钻杆柱。利用绳索取心技术的优点是既可以把升降钻具的辅助时间减少，也可以使纯钻进的时间得以增加，更可以把钻进的效率提高。此技术主要的应用范围是固体矿产钻头、石油、天然气钻头和工程地质钻头等各个领域。
1.2 液动潜孔锤钻探技术
目前，在世界上，我国已成为应用开展和研究锤技术最好的国家之一。此技术的基本工作原理是在回转钻探的基础上用现场配套的泥浆泵输送的液动潜孔锤对已被破碎的岩石施加其冲击的能量，就是在钻头上进行冲击负荷回转的钻探。常规回转钻探的改革是对液动潜孔锤钻探进行的。是在现代金刚石钻探技术之后的又一关于钻探的新方法。它是抓住了桥梁坚硬岩石的脆性大和抓住了岩石的抗剪强度低以及桥梁岩石的不耐冲击力等缺点并对其加以利用。采用此技术可以非常有效的解决具有钻探效果低和桥梁钻探质量差的坚硬的岩层和复杂的桥梁岩层的一项钻探技术。
1.3 反循环钻探技术反循环钻探技术是一种全新的钻
探记技术。由于反循环钻探技术的出现被称为钻探技术的又一次改革。反循环钻探技术主要是根据桥梁条件单独采用空气反循环钻进和水力反循环钻进。采用它的好处是可以使具有局限性缺点的单一钻进方法得以克服，同时也扩大了它的使用范围。此技术代表了在钻井技术上的又进入了一个突破。实践和研究证明：使用反循环钻探技术可在近海资源的调查中发挥了巨大的作用。反循环钻探技术的基本工作原理为：把压缩空气作为介质，使它经过内外管到达孔底此过程利用双壁钻杆用碎岩的方式驱动孔底的潜孔锤的钻进，并驱动被潜孔锤工作后的气体返回到地表。把好、空气携带到地表的桥梁屑作为地质杨品，此种取样方法具有高效率、低成本和适合近海的地区使用等好处。还有地质勘探取样和水文水井勘察等都适用此钻探技术。各种复杂的地层的注浆孔施工等也采用了反循环钻探技术的技术。
1.4 组合钻探工艺
反循环钻探技术和金刚石绳索取心是地质找矿钻探领域里应用最为广泛的两大钻探技术。这两种钻探技术都具有正面与负面作用。两者的结合可以满足人们对地质钻探找矿的要求。也有可使钻探技术的效率和降低大幅度的提高等优点。目前，在一些干旱缺水的地区都应用到了组合钻探技术。组合钻探技术的基本工作原理是有机的结合了反循环钻探技术和金刚石绳索取心两种的综合的地质钻探新技术。组合钻探工艺具有采用一套双壁钻杆和同一台钻机易以及辅助器具相同等特点，根据地层情况及地地质要求，快速的把组合钻探技术的优点实现，使综合钻探的目的得以最大限度的达到及提高和降低成本的目的。反循环钻探技术适用于干旱缺水和去取心困难的地质。
1.5 定向对接井技术
采卤对接井的实现标志了钻探技术又有了突破。同时也标志着我国的定向对接井技术在国际上所处的地位，即已处于主导地位。定向对接井技术的基本工作原理是采用水平井钻井技术和采用螺杆钻受控定向钻井技术，使地面距离相具有数百米的两井与地下距离困扰打数百米及上千米的目的层进行对接，使两口井相连的水溶对流采卤得以实现。采用定向对接井技术解决了对接设计和堆积孔钻井工艺等各种关键的技术。并且也研制了新型的钻具结构和新型金刚石轴承与硬质合金轴承等多种专用的工具。定向对接井技术的使用范围比较广泛，应用在可溶性矿产开采和地浸矿山开采等地区。
1.6 新型节水钻探工艺
新型节水钻探工艺对海上桥梁等都具有很好的作用。新型节水钻探工艺具有一套高效的安全节水功能和一套节水钻探结构新颖的系统能够为海上桥梁提供解决方法。包括节水潜水泵、多功能安全接头、自动排水阀和专用单缸柱塞泵等配套器具。新型节水钻探工艺的使用前景非常的广泛，特别适用于海上桥梁的钻孔。新型节水钻探工艺为海上桥梁提供了有效的技术手段，降低了海上桥梁的生产成本和工人劳动强度，同时也减少了环境的污染。
1.7 作业平台
作为现场勘察工作的平台，海上钻探中作业用船是前提条件，这也是与陆域勘察最大区别之一。目前，国内勘察单位多为配备专用钻探船只，通常会根据当地条件，通过租用民船并加以简单安装或拼装，将其作为海上钻探作业的临时用船。因此施工工艺的前提和关键条件就是作业用船的选用。他同时也是工程安全的前提保证，基于此，对作业用船的选择必须遵守国家《建设工程勘察安全规程》（DBJ13-19-98）的相关规定，参照表1和表2所示。
对工程中较为常见的渔港或中小型港口，其勘查区域通常离海岸不过数百米，水深也只有10m左右。对于此类港口船只的选择，可根据以往实践经验，通常对单体船可采用30-40(T）；对于双拼装船只可采用15-20(T）即可满足应有的要求。若船只过小，钻机平台的安装将会十分困难，无法全面将工作面展开；若船只太大则会增加吃水深度，调整及移动不便，且会大大增加钻机平台安装的工作量。
2 技术分析
2.1 全孔取芯技术
桥芯质量要求即保证桥芯的原状态不扰动，尤其是岩桥面层以及以上的样品，不能因为机械的振动或人为的敲打而导致样品的松散和破碎。按照设计孔深对其进行钻探，该孔要达到设计孔深，否则就要加深空直到揭底预定的层位方可为止。
钻探工程在实施时遇到了海层复杂及施工操作难度大等问题。不宜采用内管超前钻具，因此方式桥芯进入桥芯体比较困难，进尺速度慢，且增加了个人的劳动强度和丢失桥芯情况比较严重。
取芯工具改进措施：首先，花瓣式卡簧取芯代替烧结取芯，加装内钻头在钻具的内管底部，加工出内台阶在内钻上，安装卡瓣机构。在施工的状态下，让卡瓣随着钻进时岩芯的顶进向上打开，并且使之贴在内管壁的追面上。当回次钻进到达提钻的时候，让卡瓣在岩芯摩擦力和其自身的重力作用下向中间合拢，同时把桥芯卡住。然后，用侧出水阶梯钻头代替水阶梯钻头进行改造，使阶梯钻头的阶梯部分对开出四个斜面的水口，使钻具内的冲洗液到达硬质合金齿底15mm处，此时钻头处于半润滑状态，钻头进过改装后使岩芯不再受冲洗液的冲刷。其次，用球阀代替柱状单向阀。安装单向阀在钻具内管接头上，使内管接头外圆加工出的公扣与内管相连，使内管接头外圆加工出的母扣与球阀座配合，加工出四个出水孔，其作用为返泥浆用，当桥芯进入钻具内管时，管内的泥浆就会向上挤压阀球，钢球受到影响就会向上移动，泥浆进入阀腔在中心孔内工作。沿出水孔会进如到内外管的循环腔内。通过此技术的改进，解决芯的脱落问题，使泥浆与岩芯在岩芯管内接触。为完全不受污染的岩芯奠定了基础。经过对钻具使孔深达到85～250m，同时也使桥芯有了很大的提高，达到了标准的要求，使钻进的速度也加快了许多。
2.2 孔内原位测试技术
从广义上讲，孔内原位测试技术是指在不破坏和不扰动被测对象原有的状态，在这情况下对被测对象的性能和状态进行评价。狭义上讲，孔内原位测试技术是指对岩石的反应或物理力学指标利用与之相对应的实验手段在天然状态下进行分析和公式评定。孔内原位测试技术具有在原位应力条件下就可以进行试验及对其试验周期短和高效率等一系列优点。
2.3 原状土取样技术
原状土取样质量对实验的成果具有很大的影响。采取的原状土样质量的等级不能低于II级，如若没有达到这个标准，除含水率实验的项目外，其他的实验项目的密度、渗透及固结等的一些经过实验的数据都将受到影响。一般采用厚壁贯入式厚壁原状去器去对原状图样进行采取，此方式用的仪器是镀锌铁皮衬管。
3 结论
随着位于海域工程的不断增加，近海钻探工艺与技术水平也在不断改进和提高。但毕竟海域工程有限，近海钻探工程的工作量也尚不多，技术、经验的积累还亟待提高，当前近海钻探工程技术中还存在很多问题需要解决，如海上钻井过程中泥浆回收技术等，需要我们在日后实践中不断加以完善和提高。
参考文献
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钻探工程实习报告 篇5
在这个炎炎夏日我开始了为期四个月的顶岗实习。去的单位是北京中资环钻探有限公司。顶岗实习不单纯为了金钱，更是踏进社会的第一步。于是我摆正了自己的心态，抱着“接触社会，锻炼出一个良好的心理承受能力”的态度勇敢投入到社会的大潮中，更多的则是要求对社会进行接触，为将来适应社会做准备。在这五个月的实习生活中我对所学的专业知识有了更深一层的认识，把所学的理论知识很好的与实际相结合，对我以后的工作有了很大的帮助。在实习过程中我深刻的体会到了地质工作的艰苦，但我没有被眼前的苦难所吓倒。而是认真的和老工人老师傅学习，虽然期间我也在工作中出现失误，但大家都比较包容我。我在以后的工作中也会加倍小心，不会犯同样的错误。
在这次实习中是我受益匪浅，不仅对自己的专业课程有了进一步的了解，也是我感受到了地质工作者的艰辛与他们对祖国地质事业无私奉献自己青春的精神。在以后的工作生活中我要学习前辈们不怕苦不怕累为祖国地质事业献身的精神，并把它发扬和传承下去。。
北京中资环钻探有限公司是一家业内领先的专业钻探公司，是在原中国有色金属工业总公司的岩心钻探施工业务的基础上建立和发展起来的，是经国土资源部门认定的勘查工程施工甲级企业。公司主要向国内外矿业公司提供以金刚石岩心钻探为主的勘查技术服务，包括地表钻探、井下钻探和定向岩心钻探，同时提供空气反循环钻探、工程地质钻探、水文地质钻探等。
公司目前拥有钻机数十台套，包括先进的进口钻机、全液压钻机和空气反循环(RC)钻机等，钻机数量和性能均居国内同行前列。所拥有的设备包括能够施工200米的轻便钻机到施工1800米的重型钻机，从坑内钻机到地表钻机，从半液压到全液压都有。
这四个月中，让我对钻探有了一个实地的了解与认识。让实践巩固了所学的知识，使实践与理论有了一个质的结合。这对于我以后从事地质工作是非常有帮助的。下面我从四个方面总结一下我实习期间所学的知识与体会。
一 开钻前准备工作
1.平整场地
钻探生产的场地或地盘，除用来安装钻塔、钻机和附属设备外，还要用来修建冲洗液循环系统以及摆放管材工具等，因此，平整场地前要确定修建地盘的位置、方位和面积。地盘的位置是据钻孔的位置决定的，而孔位是矿区人员根据行道位置确定的，为达到一定的目的而布置的，钻探人员不得随意移动孔位，如有特殊原意确有必要移动时，必须事钱征得矿区人员的同意，沿行道方向前后移动适当距离。地盘的面积是据设备、从公液循环系统的布置以及辅助设备和材料的摆放占地所决定。施工所在地是第四纪回填土，修筑地盘工作比较简
单，但周围土较高，机场地处于低洼处，所以在周围挖了排水沟，已防止在下雨时上面积水造成周围土体塌方。
2.修筑地基
修建好的产地，土质不同承载力也不一样。对于第四纪回填土非基岩场地，为了能够承受钻探设备的全部重量，以及钻塔承重时带来的强大压力和振动，要修筑地基，以达到坚固稳定的目的，防止因场地局部塌陷造成钻塔或设备的倾斜事故。考虑到地表上的土质、设备的重量和钻孔的深度等因素。此地采用承载力比较大的混凝土地基。其方法是在地盘上的主要受力部位，挖出比机械底座面积稍大的方形深坑(由于部分位置土质较软适当的加大了底部面积)，安装好木模板和螺丝杆固定架后，将搅拌均匀的混凝土注入深坑，并使混凝土稍高于地面，待一天后混凝土干固即能用。混凝土的用量一般按重量控制，即混凝土的重量要高于机器重量的2~3倍。混凝土的配比为：水泥：沙：水=1:3:6(体积比)，但土层较软时，可采用1:2:4的比例。 在现场浇注混凝土，还应注意以下几点：1混凝土材料(水泥、沙和碎石)要按配方要求选材得当，沙要尽量选择粒度均匀不含泥土的河沙，碎石应选择质地坚硬、颗粒大小均匀的人工碎石。2现场浇注时，混凝土要搅拌均匀，并且边灌边捣实，防止出现空洞影响承载能力。混凝土表面要平整，且高出地面15~25cm。钻塔四角的混凝土基础表面要处于在同一水平上，以防受力不均匀造成钻塔倾斜。3为使混凝土加速凝固，在搅拌混凝土是加入了适量的快干剂(素凝剂),4灌注完成后，要在混凝土上表面盖上麻袋或草袋，经常淋水，
以防干裂。(冬季灌注混凝土时，要有适当的保温措施，以防混凝土冻结而影响凝固质量。
3.基台设置
为使生产期间的主要钻探设备(钻塔、钻机和动力机)能够安全稳固的运转，必须固定在牢固的基台上，以承受本身重量和生产时带来的重力、扭力和振动等。因此，要求基台在安装时必须做到稳固、周正和水平，这样才能保证钻探工程在安全的前提下顺利进行。本基台采用钢基台是用普通钢和工字钢，具体布置如下图：
4.钻塔安装
钻探安装是在建好的基台之上，结合钻探本身的特点超重不同的方法将钻探竖起的工作。本钻塔是角钢结构的四脚钻塔高十二米，安装时采用分节安装发，安装前必须做好准备工作，包括人员的组织动员和使用工作及钻塔各部件的检查准备，组织动员方面，首先要对建塔人员进行安全教育，并对塔上和塔下工作人员进行分工，塔上人员要在系好安全带、做好安全防护的同时，对各种工具、塔件和螺丝等要做到正确操作并保管好，以防重物落下。塔下人员要密切配合;检查准备对塔上主要部件和配件，并根据安装的先后顺序排列好。检查安装所用工具是否准备齐全。由于重量较大，不宜采用整体安装法，首先将钻塔底座固定在基台的上，然后安装底层，并逐层向上安装，到第三层后利用挑杆吊运塔件。挑杆安装在塔脚之上。挑杆梢头直径不应小于100mm，长度一般要高于塔脚的连接节，挑杆上需要系有掌握方向的拉绳和吊运塔件的提绳。对于每节的安装，首先要利用挑杆
将塔脚吊起，并在吊悬中与下层塔脚对接，四个塔脚安装好后，再安好拉手。依此这样一层层向上搭建。
4.1.钻塔安装注意事项
1塔上和塔下人员要头戴安全帽、身穿工作服，在统一指挥下密切配合、有条不紊地进行各项工作，塔上人员要系好安全带，工具放入工具袋内，并用绳子系牢，不得随手放在台板上，严禁向下抛扔钻塔构件、螺栓、螺丝和工具等。塔下人员除向上传递塔件等物外，要避免同时在塔下进行其他工作。2为节省时间及减轻劳动强度，在建塔前必须两全部螺栓用丝攻和板牙处理一次并用命废机油浸泡。3挑杆要安装牢固。塔件吊运到位后先穿好螺丝并将螺目拧到一定位置，待整层塔件安装到位后，再统一拧紧所有螺丝。
浅析工程地质勘察中的钻探技术 篇6
关键词：工程地质勘察钻探技术
我国目前的地质勘探，最常用一种手段是工程地质钻探技术。这种技术所使用的主要的动力机械包括钻机、泥浆以及动力机等，及其辅助器具钻头、钻杆等。在施工中，为了保障工程能够非常正常的进行，就一定要施工之前对工程的地质进行非常准确的勘察，由于钻探的工程最为主要的目的就是要通过对施工现场之中的每一项地质参数进行合理的提取，本文就钻探技术进行了一定的探讨。
1 地质勘察工程简述
1.1 地质勘察工程的概念
所谓的地质勘察工程就是指通过采用勘探、试验、调查以及测绘等方式方法，对相关的工程进行调研分析，最后得到工程相关的水体、岩体以及土体的空间分布、变化规律以及力学参数等数据，之后会通过这些所得到的数据进行建筑场地的稳定性、环境的演化性以及建筑的适应性进行检测、论证和分析，最后提出所需的施工原则和施工建议。利用一定的机械工具或开挖作业深入地下了解地质情况的工作。在地面露头较少、岩性变化较大或地质构造复杂的地方，仅靠地面观测往往不能弄清地质情况，这就需要借助地质勘探工程来了解和获得地下深部的地质情况和资料。工程地质常用的勘探工程有钻探和开挖作业两大类。
1.2 地质勘察工程的特点。
（1） 在布置勘探工程的钻孔过程中，布置人员首先要考虑到施工现场的地质条件，并且还要对工程项目的实际特点进行详细的分析，举例来说，工业建筑工程或是民用建筑工程在布孔的过程中，一定要严格的遵照建筑的轮廓线，而水坝工程中在布孔时，则要遵照坝的轴线进行；（2）一般情况下，大部分工程的钻孔深度都不应太大，建议是不超过10米的，并且一般我们应选用操作最为简单的钻探方法以及结构最为简单轻便的钻探设备；（3）钻孔的用途是多种多样的，进行一个钻孔时可以勘查到施工现场的水文地质条件、地层的岩性以及地质的结构等，另外，在对场地进行取样、观测和试验的过程中，也是需要钻探技术的协助；（4）由于钻孔结构中的观测和编录以及钻进方法的特殊性，所以它们在施工作业时也是有着特殊的要求的。
2. 钻孔技术及其应用
（一）钻孔技术分类为了揭露矿体，必须采用一些勘探，以便对矿床进行全而的调查研究工作。钻探是快速勘探深部矿体非常有效的方法之一。如何合理地使用勘探工程，已成为勘探工作中较为重要的问题之一。勘探工程总的来说是坑探和钻探两大类。常用的钻探主要是浅钻、岩心钻和坑内钻（或称地下钻）等。
1.浅钻。浅钻的用途与浅并相似，主要用在涌水量大时用来代替浅井。浅钻：用来勘探埋藏不深的矿床近地表部分之矿体，可代替浇井。浅钻的种类很多，多半是自行的安装在汽车上。浅钻的特点是经济，便利，孔浅，易搬。但钻进岩石的硬度不宜太大。
2.岩心钻。在对矿床进行勘探的过程中，岩心钻是用来了解矿体深部地质情况的五要工程手段。无论在山区或平地，也无矿种或矿床的复杂程度怎样，只要了解矿床规模或矿体向地下深部的延伸情况以及寻找并勘探盲矿体时，一般多用岩心钻。通过钻机在钻进的过程中所采取的岩（矿）心及岩扮，可详细地研究被钻孔所穿过的岩石和矿床的地质构造和矿石的质量。共岩心采取率一般应大于60%～70%。当矿体倾角较平缓时，一般采用垂直钻孔；矿体倾角较大时，则多采用倾斜钻孔；有时在施工所允许的弯曲范围内，也常打一些随钻进逐渐加深而使钻孔倾角有规律地变化，以设计的角度穿过矿体的定向钻。
3.地下钻。在水平坑道中钻进的岩心钻称地下钻（或称坑内钻）。在对许多矿体产状复杂的矿床进行详细勘探或生产勘探时，使用这种钻探的工程手段是非常有效的。
（二）钻孔技术应用在地质勘查工作中，利用钻探设备向地下钻成的直径较小深度较大的柱状圆孔，又称钻井。钻探石油和天然气以及地下水的钻孔直径较大些。钻孔直径和深度大小，取决于地质矿产埋藏深度和钻孔的用途。钻孔的功用：（1）獲取第一手地下地质实物资料，即从钻孔取出岩心、矿心、岩屑或液、气态样品，必要时从孔壁补取侧壁岩样矿样；（2）作为地球物理测井的通道，获取岩矿层各种地球物理信息；（3）作为人工通道观测地下水层水文地质动态；（4）有的钻孔可探采结合，开采地下水、地热、油气等。钻探工程已广泛用于国民经济许多部门，按用途，钻孔可分为如下几类：（1）地质普查或勘探钻孔，用于了解地质构造、找矿或探明矿产储量；（2）水文地质钻孔，勘察地下水文地质情况；（3）水井，为工业、农业、国防及生活而开发利用或补给地下水资源并有充实水文地质资料作用；（4）工程地质钻孔，勘察或为建筑厂基、坝址、水库、桥梁及道路等探明工程基础状况；（5）石油钻井，勘查和开发石油、天然气；（6）地热钻孔，勘探和开发地下热水与蒸气资源；（7）工程基础施工钻孔，为加固处理建筑工程基础而应用的基础桩或管桩所施工的钻孔；（8）开发钻孔，开采地下卤水、溶解岩盐、硫磺、燃烧气化地下煤炭等；（9）采矿或隧道等工程的辅助钻孔，采矿或隧道施工时为通风、排水、探水、探气、冻结、运输以及建筑和通讯安装管线、爆破、取样、灌浆等所施工的钻孔。
3 工程地质钻探常用的钻探方法和设备分析
为了研究工程土体的物理力学性质，在工程地质勘察中，应结合勘探工作采取原状土样。但是在钻孔中采取原状土样时受到很多因素影响，其中主要的是取土器的结构和取土实用。取土器主要有限制球阀式取土器、上提橡皮垫活阀式取土器、回转压入式取土器和水压活塞式取土器4种，这4种取土器适用于采取粘性土的原状土样。采取砂类土和饱水软粘土就比较困难了，需要使用特制的取土器。如采用厚壁管靴长筒上提活阀式取土器，反旋活阀分节取土器和真空活塞取砂器等，采取地下水位以下的原状砂类土和软粘土样，效果较好。原状土样的采取方法主要有3种：
（1）击入法：适用于较硬的土层中取样，又可分为孔外及孔内的轻锤多击法和重锤少击法。实践证明，孔内的重锤少击法取样效果好，效率高而且土样扰动小。
（2）压入法：适用于较软的土层中取样，又可分为连续压入和断续压入法。连续压入法是借助活塞油压筒或钢绳滑轮组合装置，将取土器一次快速均匀地压入土中，土样的扰动较小，当采用连续压入法无法将取土器压入土层时，则可采用断续压入法。
（3）振动法：当振动钻进时，可利用振动器的振动作用将取土器压入土中。这种方法对土样的边缘部分扰动较大。易受振动液化的土层不适用。为了保证土样的质量，除了对取土器和取土方法进行选择外，还应注意钻探方法、钻、孔结构、清除孔内残土、操作方法和土样封存及运输等各顶问题。
结语：综上所述，探矿工程技术在众多领域都发挥了不可替代的作用，在实际工作中，要正视工程中存在的一系列问题，并针对这些问题制定相应的改革措施 ，发挥各方的主观能动性，在社会经济发展的指挥棒下，充分发展技术、理论知识和实践创新能力，必将具有十分重要的现实意义和经济效益。
参考文献
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南宁市区工程钻探事故及处理方法 篇7
1 钻探事故及处理方法
(1)在巨厚的可—软塑状的粉质黏土中跟管护壁钻进时,跟管困难。
在南宁市区邕江Ⅰ级阶地的局部地段,有一厚9m～16m灰色可—软塑状的粉质黏土,该土层易缩孔,需要跟管护壁钻进。但因其黏性大,与管壁的黏结力强,难以跟管,以致无法钻进。如某工程,该土层深度在7m～23m,厚16m。当某钻孔套管跟至15m深时,已极难跟进,被迫用吊锤向下锤击套管;至17.5m时,无法再击下套管,即便用链钳扭动旋转套管,在套管被扭扁的情况下,仍丝毫不动,套管被“咬”死。可见管壁与土层间的黏结力非常大,已不可能再往下钻进。此时该钻孔钻探已花了2天时间。
处理方法:先用套管夹将套管夹紧,再用两个10t～15t的千斤顶慢慢把套管对称顶起,并在套管外壁的间隙注水,以减少黏结力。在套管被顶起1.5m～2.0m后,卷扬机已能把套管慢慢拉起,这时利用卷扬机上下反复拉动套管,并继续在套管外壁的间隙注水,最大限度地降低管壁的黏结力。在感觉利用套管自重便能下到孔底时,再继续跟管钻进,且在钻进时仍应经常在套管外壁的间隙注水,并上下反复拉动套管,使套管始终保持“松”的状态,跟管顺畅,利用此方法很快地把该土层钻穿。在其他钻孔施工中,只用一天时间便钻穿该土层,效率提高了一倍多,工人劳动强度亦大大降低。
(2)在用抽筒跟管护壁钻进圆砾层时,当回次进尺过大,因抽筒中的砂砾满至溢出,易发生卡钻。
南宁市区邕江Ⅰ、Ⅱ级阶地大面积分布,其圆砾层因承载力高、厚度大,分布较稳定,一般可作为高层建筑的地基持力层,钻探时需钻穿该层。钻进大都采用抽筒跟管护壁钻进的方法,即边用抽筒抽圆砾,边来回扭动套管护壁钻进。但若回次进尺过大,会使进入抽筒中的砂砾过满溢出,掉入套管与抽筒间的管壁内。因圆砾粒径常大于套管与抽筒间的间隙,使抽筒被卡死,不能起落,而造成卡钻事故。如某大楼工程,使用的套管外径为φ127mm,抽筒外径为φ110mm,抽筒长2.0m。在钻入圆砾层3m时,某回次在进尺1.8m时才起钻,结果抽筒被卡死,发生了卡钻事故。
处理方法:用吊锤边反打抽筒边来回扭动套管,将落入套管与抽筒间间隙内的圆砾磨碎,使抽筒能被提起。提起后发现抽筒中的圆砾已满,圆砾中粒径达25mm～30mm,大于套管与抽筒间的间隙,抽筒的外表被圆砾划得伤痕累累。事故处理后,再继续钻进时,采用了勤起钻,回次进尺控制在抽筒长度的一半以下,并经常往套管内加清水,降低泥浆浓度,保证圆砾不从抽筒中溢出,从而避免了卡钻事故,顺利地把圆砾层钻穿,满足了地质要求。
(3)在圆砾层发生“涌砂”时,因砂砾石涌入套管内,做动探试验时动探头在套管内,极易发生卡钻事故。
南宁市区邕江Ⅰ、Ⅱ级阶地的圆砾层大多含水较丰富,地下水具承压性,钻进时经常有涌砂现象,这时若不测出涌砂高度,就盲目下动探杆做动探试验,将会因动探头和动探杆的锥入,挤密了套管内的砂砾石,使其与动探头、动探杆及套管紧密结成一体,而导致卡钻。如某大厦工程,地处邕江Ⅰ级阶地,圆砾层承压水头为4.3m,含水丰富,在跟管钻入圆砾层3.2m处,下触探头和触探杆拟做动探试验,在击入15cm后,触探头跳动反弹厉害,极难击入;用卷扬机拉不起触探杆,触探杆已被卡死。
处理方法:用吊锤反打触探杆,打松后实测触探头的深度,并与套管深度对比,发现卡钻位置的套管深度比触探头深度大0.6m,说明在承压水的作用下,有砂砾涌入套管内,其高度为0.6m,动探试验时动探头在套管内,使套管内的砂砾石与动探头、动探杆及套管紧密结成一体而导致卡钻。在把套管往上拉起0.6m后,再做动探试验。试验表明无卡钻现象,试验能正常进行。因此做动探试验时,应先实测涌砂高度,再根据此高度来决定套管的起拔高度,并使触探头深度大于套管底部的深度,从而避免卡钻事故的发生。
(4)钻具脱落。
这类事故往往是由于钻具不注意拧紧或是钻具的丝扣因磨损过大而造成的。
处理方法:当钻具脱落后,要及时用合适的打捞工具将其打捞起来,以后在每回次的起落钻中,都要注意检查钻具是否拧紧。注意钻具的丝扣是否合乎要求,磨损是否过大,若不符合要求或是磨损过大的,要及时换下,不能“带病”工作。
(5)钻孔不垂直,孔斜过大,无法钻至要求的深度。
在施工过程中,机台不调平或因场地松软,塔脚下沉差异过大,又不及时调整,导致机台倾斜时,最易发生孔斜。如某工程场地,原为菜地,耕作土松软,厚0.5m～0.8m。钻探时塔脚未垫板,在钻至5m深时,因塔脚下沉差异过大,机台倾斜,又未及时调平,钻孔开始偏斜,至孔深11m时,因孔斜过大,钻具受“蹩”严重,拉不上。
处理方法:用吊锤反打,将钻具慢慢拉起后,用木板垫塔脚,调平机台,重新扩孔,并经常注意机台的调平,使钻孔基本保持垂直,施工能顺利进行,钻孔深度可满足地质的要求。
2 预防措施
钻探工作是岩土工程勘察的基础工作,钻探事故直接影响勘察单位的生产效率和经济效益甚至社会形象,应引起广大勘察工作者的重视。虽然钻探事故原因有自然和人为的、有主观和客观的,但只要思想重视,讲究科学,严格按操作规程并采取以下防范措施,事故就可以预防和减少。
首先,技术人员在进场前应对钻探工作人员进行技术交底,使他们了解场地的岩土层、钻孔深度、技术要求等有关情况,钻探人员根据这些情况分析施工可能遇到的问题,制定合理的钻孔结构、钻进方法等各项措施,做到有的放矢。
其次,应严格遵守钻探规程,严禁违章、违规作业,认真检查设备和钻具的工作性能及磨损情况,发现隐患应及时更换和修理。施工时要密切注意可能发生事故的各种征兆,发现异常要及时研究解决,使事故消灭在萌芽阶段。
3 结语
(1)套管被“咬”、卡钻、钻具脱落、孔斜等,是南宁市区工程钻探的主要事故。
(2)千斤顶、吊锤反打是处理这些事故行之有效的方法。
(3)来回拉动套管、管外注水、控制回次进尺、及时修理和更换设备、保证机台平整是预防这些事故的有效措施。
参考文献
[1]周光灿.钻探孔内事故预防与处理一百例[M].北京:地质出版社,1986.
铁路工程地质钻探技术的探讨 篇8
近十几年以来, 我国的铁路建设取得了跨越式的发展, 铁路建设任务一个接着一个, 相对应的铁路工程地质钻探任务都会有多达百万米, 在本来就不是很景气的地质钻探行业, 这是一个很大的市场份额。同时在一些关键技术环节, 我国目前的地质钻探技术还存在一定的问题, 需要对相关技术进行更加深入的研究, 解决好在铁路工程地质钻探当中出现的问题。
1 铁路工程地质钻探的概念
铁路工程地质钻探指的就是利用各种手段对铁路工程当中的岩土特征、底层情况进行勘探研究, 主要的目的就是通过钻探来对铁路相关的工程地质基础进行勘查, 采用物探的方式获得相关的资料, 通过这种方法可以很好的查明地层的物理以及其他特性, 扩大对于钻孔周围地质空间的认识。在铁路工程当中, 包括铁路桥梁、铁路路基、铁路房屋建筑以及铁路隧道等等都需要进行地质勘探。主要是因为铁路具有运输重载高速的特点, 其相关的工程对于基础的要求与其他行业相比要高很多, 因此在进行工程地质钻探取样时相对应的要求也比其他的行业高很多。
2 铁路工程地质钻探技术要求
2.1明确进行勘察的目的, 然后选择合适的钻机, 根据初步的判断采取最合理的施钻方法, 同时做好相关的记录工作以及操作安全记录, 确保钻探的质量得到保证。
2.2在进行原来土样的采集时, 需要依据地层的实际情况, 决定钻孔的大小、取土器的规格以及大小、施钻的方法, 同时还应该保证相关的技术要求符合规范。
2.3钻探的相关技术指标应该符合铁道部《铁路工程地质钻探规程》中的相关对顶, 对于土层当中的水位分层需要进行准确的测定, 对于重要的钻孔需要采取原位测试和物探相结合的手段, 使得获取的地质资料尽量的详细。
2.4不同的钻探目的应该选择不同的施钻方法, 对于干钻、无泵反循环、双层岩心管等方法的其目的往往包括以下几种: (1) 查明粉土、软土、黏性土、膨胀土的物理力学性质; (2) 查明黄土的湿陷性; (3) 查明砂类土的颗粒成分; (4) 判明岩层的风化和破碎程度; (5) 查明地下水情况; (6) 查明地基土液化的可能性; (7) 查明滑坡的滑床与滑面 (带) ; (8) 多年冻土地区进行地温观测; (9) 采用冲洗液钻进不能保证钻探质量时。
2.5对于某些钻孔需要对其相关的水文地质数据进行测量, 这个时候就需要进行提水或者是抽水的工作, 同时还需要进行的是压水实验。对于水层较多的地质情况, 每个水层应该分别进行试验, 同时预留钻孔进行长期的观测。
2.6为了更好的描述孔点的实际情况, 需要对孔点的底层层序进行形象化的描述, 绘制柱状图的同时还需要用文字进行描述。同时还需要绘制展视图来对底层的分界以及构造进行详细的描述。对于孔点当中具有代表性的部位应该附有彩色照片。
2.7对于孔点的位置以及相关标高的测定应该使用仪器, 同时在钻探岩芯鉴定表上面还应该有经纬坐标, 具有较大利用价值的空洞应该设置标志桩。
2.8在进行取样的时应该选取具有代表性的岩层和位置, 同时选取的岩层地质条件应该满足相关的规定。
3 钻探的前期准备要点
铁路工程地质钻探是一个非常复杂的工作, 受到了很多因素的影响, 首先就是所经历的地质地貌变化较大, 工作的地点和场地对于技术要求很高, 而且工期较长, 因此做好前期的准备工作是非常重要的。
3.1易损件的备料。对于铁路工程地质勘探, 由于经常可能会到山区进行工作, 一些很容易购买得到的齿轮和配件到了山区可能就很难买到了, 因此对于这样一些经常损坏的工件需要进行储备, 以防在特殊地区出现延误工期的情况。
3.2工期要求和工点分布。综合考虑工期的要求以及实际的设备情况, 采取最合理的工程钻点分布。如果工期要求短、工点分布有比较的分散, 这是就对设备的数量提出了要求, 工程的成本也会大大的提高。施工前应该结合实际的地形情况合理的确定工期进度和工点的分布, 降成本降到最低。
3.3交通工具。在施工之前需要进行合理的交通设计, 对设备的运输进行合理的调度。由于地形地貌情况比较的复杂, 交通问题是必须的考虑的。对于一般的乡村小道, 一般的现场施工用到的大型的卡车是无法进入的。往往需要经过转运和人力搬运。同时钻孔的机组进行转移时也需要注意进行合理调度, 尽量减少劳动力的浪费, 减少不必要的成本支出。
3.4协调的问题。在进行现场的钻孔时往往需要占用到当地的农田和农作物, 合理有效和当地的政府相关部门以及村民进行沟通, 减少不必要的冲突事件的发生, 在施工之前将需要进行相关协调工作的地区及时进行处理, 一面耽误工期。
4 钻探质量控制要点
4.1钻孔位置。铁路钻探最常见的钻孔位置移动是钻机组在平整场地时, 由于填方或挖方, 孔口标高或里程发生变化, 与布孔时的地面标高、里程不一致, 原孔位数据没有及时调整, 整理资料时也未做调整, 导致钻孔资料出现偏差。同时还需要注意在进行场地的平整时, 孔口的标高和坐标会发生一定的变化, 需要对原来的数据进行及时的调整, 以免在钻孔时出现偏差。
4.2孔内试验。孔内试验有很多不同的类型, 主要包括动力触探, 孔内取样以及抽提水试验及配合物理探测的一些实验项目。
4.2.1动力触探。动力触探主要就是根据探头锤击进入土层的难以程度来判断土层质量的一种测试方法, 为了使得一次的锤击能是一定的, 需要按照一定的尺寸和性状来进行, 动力触探的类型主要有超重型、重型、中型和轻型这几类, 对于目前的国内铁路工程地质勘探中主要采取的是重型动力触探的方式对土层的进行测试。
4.2.2孔内取样。孔内取样的对象主要是相关的土样、岩样以及水样。主要就是为了通过室内的实验来确定各种土层的物理力学性能, 通过相关的分析得出其承载力情况。为了保证取样的效果, 相关的操作必须要按照规范的要求进行。如果需要进行原位实验需要先对土样进行取样然后再进行原位实验, 这样可以保证土壤没有被过多的干扰。
4.2.3配合物理探测。为了使得钻探的资料更加的可靠, 需要将钻探测得的资料和物理测井所得资料进行对比和验证, 使得两类人员相互合作, 完善需要的地质勘探资料。
4.3钻探监理。钻探监理是控制钻探质量很重要的一个环节, 在一些铁路工程当中, 有些监理人员受到经济利益的诱惑, 对于工程当中出现的问题没有及时的指出来, 使得钻孔的质量没有得到保证, 甚至有些单位在钻探施工过程中存在忽视质量、弄虚作假的现象, 这严重违背了“百年大计, 质量第一”的原则, 因此, 建议设钻探监理对钻探的全过程进行监控, 以保证铁路工程地质钻探的质量。
5 结束语
对于铁路工程来说, 其地质勘探在整个工程中具有很重要的地位, 对于整个铁路工程的安全性和经济性具有很大的影响, 因此需要特别注意。不断总结在铁路工程地质钻探实践中的各种经验, 在发现问题的同时进行改进, 使得相关的钻探技术更加的成熟, 保证铁路工程的质量。
参考文献
[1]高富丽, 刘跃进, 张伟.我国地质钻探技术装备现状分析及发展建议[J].探矿工程 (岩土钻掘工程) , 2009 (01) .
[2]王爱云, 郑伟锋, 蒋鹏, 郑先昌.某高速铁路岩溶区段钻探的疑难问题与处理[J].铁道勘察, 2009 (01) .
[3]籍淑华, 马志红.工程地质勘探中的钻探技术[J].煤炭技术, 2009 (09) .
岩溶地区岩土工程勘察钻探质量控制 篇9
广清城际轨道交通大燕河特大桥位于广东省清远市区境内, 桥址区范围属剥蚀丘陵区, 地形平坦开阔, 地势起伏较小, 桥址两侧主要为农田、荒地等。大燕河特大桥长1.9km, 由于本桥岩溶发育, 按照逐桩方式布置钻孔。本次勘察在拟建大燕河特大桥址内共布设详勘钻孔452个, 实际完成钻孔312个。该地区地层主要为泥盆系上统天子岭组石灰岩, 该区工程地质勘察详勘阶段除查明地层结构、岩土物理力学性质外, 着重在于查明对建筑物影响的岩溶分布、形态、大小、规模和上覆地层中伴生的土洞、地面塌陷以及岩溶地下水情况, 以评价场地和地基的稳定性和适宜性。
2 钻探现状调查
大燕河特大桥桥址区已进行了初步勘查, 在钻探过程中主要存在以下主要问题:
⑴卡埋钻具与钻具折断。当遇到较大裂隙、溶洞时常被其中的原有充填物 (溶洞泥、碎石等) 卡埋钻具, 当阻力较大或溶洞较大时, 常发生折断钻具事故。
⑵钻孔漏失与涌水。岩溶地区尤其是裸露和半裸露岩溶地区, 通常钻孔漏水。在低洼地区多涌水。使钻孔无法用泥浆护孔。特大涌水止水难度大。
⑶钻孔偏斜。当岩层倾角大, 裂隙、层理发育并且软硬交错时 (如有硅化带或燧石层) , 用常规钻进工艺方法往往钻孔易发生偏斜、影响钻孔质量。
⑷岩矿芯采取率低。当岩层多溶洞、裂隙或钻遇构造破碎带和接触变质带, 加上碳酸盐岩性脆, 白云岩与大理岩有时呈松软粗粒结构时, 用常规取芯钻进工艺都会影响岩芯完整度和采取率, 同时, 严重影响地质技术人员划分地层的准确性。
⑸钻探场地地基失稳。如设备安装在很不稳定的岩溶地区 (有第四系沉积、下伏地形极复杂, 溶蚀面和裂隙与溶洞、破碎、漏失等) , 施工时机械振动, 冲洗液将盖层 (未下好表层套管) 冲蚀, 形成地基失稳或下陷乃至设备沉入井坑。
⑹钻进效率低。当遭遇断层破碎带, 特别是破碎的硅质灰岩, 采用硬质合金钻进效率低, 钻头寿命短, 采用金刚石钻头钻进容易漏砂, 时效低、甚至不进尺。
3 原因分析
经查阅相关规范、手册及文献, 结合以往岩土工程勘察方面的经验, 总结出溶岩地区影响钻机施工的因素有以下几个方面。
3.1 钻探施工方案的编制
针对大燕河地区石灰岩地层岩溶蚀变大、串珠状溶洞发育等特点, 编制适合本区的施工的钻探施工方案, 确定合适的钻探工艺, 预测钻探过程中可能出现的问题并作相应的技术准备, 最大程度地提高生产效率, 减少损失, 在保证工程质量的同时, 做到安全生产、文明施工。
3.2 钻机场地处理
在石灰岩地区进行施工时, 由于钻机安装不平、岩面倾斜、水上施工等, 易发生钻孔偏斜等现象, 在开孔时就要对施工场地进行处理, 做到场地平整, 把钻孔发生偏斜的概率降到最低。
3.3 钻机设备
设备配置工作是钻探施工的关键, 能否达到优质高效, 与设备的选用有着直接的关系, 钻机系统配置的设备、管路在技术参数和性能上应满足石灰岩地区工程钻探的基本要求, 同时应根据覆盖层和下伏基岩配备不同的合金钻头和金刚石钻头, 并配备不同直径的套管, 还应准备一些必要的打捞工具和泥粉, 检查每台钻机的材料是否齐全, 不齐全的不允许开工。
3.4 钻机操作人员的水平
对各施工机长及下属人员进行岗前质量、技能及安全培训, 提高钻机操作人员的技术水平、经验及操作的规范性, 在钻探施工工程中安排管理工作人员进行监督工作, 确保钻探施工合理、安全、突发事件安全有效处理。
结合初勘和我院以往完成的大量石灰岩地区岩土工程勘察项目, 对在石灰岩地区钻探存在的主要问题出现频率进行统计, 见表1。
依照表1中数据, 结合从以往钻探施工过程中受到的经验和教训, 从人员、钻探设备、施工方法、环境四大因素入手, 认真分析各因素的影响程度, 绘制出影响工程勘察钻探质量的分析图, 见图1。
4 制定对策
针对上述关于影响钻探施工质量的因素和难点进行分析, 结合广清城际轨道大燕河特大桥段工程勘察制定较详细的对策, 分工负责, 落实责任, 分头实施, 限期完成。对具有一定创新的技术难题通过开展技术研讨、现场技术调研及试验, 集中力量突破。根据表1、图1、图2的资料, 相关成员进行认真的分析和讨论, 商讨对策措施。
5 对策措施实施
根据制定的对策措施表中的内容和有关的责任人员, 在整个项目施工过程中分项、限期组织实施, 并由项目负责人负责检查实施情况。
5.1 编制勘察和钻探施工方案及相关技术交底
制定详细的勘察方案及钻探施工方案, 由项目技术负责人完成, 由院总工负责审阅。勘察和钻探施工方案包括这样几点:明确该工程勘察的目的;详细了解石灰岩地区工程勘察的难点, 做到相应的预防处理;对钻机机长和相关操作人员进行安全、技术和操作培训, 提高钻机操作人员的技术水平和操作的规范性;对钻探施工过程中遇到的疑难问题, 应在相关技术人员的协作下进行处理, 确保安全生产;在钻探施工过程中安排专人进行现场监督工作, 确保钻探施工合理、安全;明确钻探过程中的各项细节, 提高生产效率, 降低工程成本, 提高岩土工程勘察质量。
5.2 钻探施工现场处理及出现问题后的事故处理
开钻前, 对附近场地进行平整处理, 将钻机位置调平、调整, 并对机座地面及平台进行加固, 水上钻孔, 采取打桩等固定钻机平台的方法, 确保钻探前和钻探过程中钻机平台稳定, 防止发生倾斜等;钻孔击穿空洞、溶洞顶板或所处岩层裂隙发育, 连通性好, 容易发生漏浆、漏水。当漏浆不严重时应及时增大循环水, 必要时可在泥浆中添加护壁剂、锯末等增加泥浆相对密度;如果钻孔漏浆严重, 应采套管跟进或安装多层套管、变径钻进等措施, 及时止漏, 如漏浆迅速来不及处理, 应立即撤离钻机, 防止地陷造成钻机倾覆。
当发生卡钻事故时, 需继续保持循环水的供给, 同时应在缓慢旋转钻具时提升钻具, 当此法不能凑效时, 采用吊锤反打的方法慢慢提钻, 并投黏土球以加大孔壁的维护。
当岩层多溶洞、裂隙或钻进遇构造破碎带和接触变质带, 在某些钻孔中取出的岩芯在数量上和质量上不能满足地质勘探目的和要求时, 要采取相应措施, 适当减小回次进尺, 或者在溶洞内钻进时采用合金干钻钻进, 但必须防止发生烧钻事故, 以提高岩芯采取率。
由于在不稳定的岩溶地区钻探, 施工时机械振动, 冲洗液将松散覆盖层冲蚀, 或者是钻孔内土层被取出后, 表层松散覆盖层沿溶蚀沟槽向钻孔内移动, 形成地表塌陷甚至卡钻。为避免此类情况发生, 在开钻时要下好井口套管, 防止冲洗液冲蚀松散覆盖层导致地表塌陷。钻探完成后, 要及时封孔, 并在施工中随时观察场地的变化情况, 确保人员、机具的安全。
5.3 钻机操作人员的培训
考虑到钻探质量的重要性, 项目组对钻机机场及操作人员进行了相关的安全、生产技能培训, 并严格规定按照勘察和钻探施工方案进行施工, 对钻探过程中遇到的疑难问题, 上报项目组, 在相关技术人员的指导和监督下进行处理。
5.4 终孔后封孔监督工作及场地清理
钻孔达到设计深度可以终孔时, 进行挪机前, 要严格按照流程进行封孔, 对施工场地进行清理, 避免因钻孔内土层不稳定发生移动而引起地基下陷、坍塌等现象。
6 对策措施实施结果检查
通过相关成员的努力, 所制定的对勘察和钻探措施均得以实施, 尤其在钻机施工过程中对发生疑难问题的安全、有效处理, 取得了较明显的质量成果。设计单位对我院本次针对提高钻探质量的活动充分肯定, 对本次勘察成果给予了较高评价。
为了对本次勘察成果进行比对, 在工程施工结束后, 在本次工程勘察施工过程中钻机出现疑难问题的频次参见表2。
7 结论
⑴勘察项目施工前, 必须首先确定项目负责人, 确定合理的组织机构, 编制详细的勘察纲要并根据实际情况制定具体钻探施工方案。制定适宜的质量保证系统措施、落实人员责任, 是解决施工工作中遇到难题的有效方法;
⑵控制好人员、钻机设备机、方法、环境等因素, 是确保工程勘察施工进度和工程质量的关键;
⑶能查明不良地质现象和地质灾害, 对工程建设提供合理、积极建议;能够持续改进和不断提高企业的勘察质量和管理水平, 真正体现顾客第一、质量第一的工作理念。
摘要：岩溶地区因其地质条件复杂, 钻探效率低、事故多、质量难保证和成本高是石灰岩地区工程勘察钻探施工过程中常见的通病。尤其是大型建筑物的钻探, 如果对沿途工程条件认识不足, 在钻探施工前没有指定合理、有效的钻探技术方案, 而在施工中多次更改钻探技术, 就会造成严重的质量安全隐患和经济损失。因此, 通过相关措施控制钻探质量是必要的。
关键词：岩溶,钻探,石灰岩
参考文献
[1]张志坚, 徐力峰.《广清城际轨道交通详勘钻探质量控制QC小组》2010.4.
浅谈地质资源勘查工程中钻探技术 篇10
1 工程勘察
所谓工程勘测也就是对于需要建设工程项目进行合理的审查其中包括对环境、地质条件等各个方面的勘测,其主要是对于城市建筑工程、公路铁路工程、水利工程等各个工程通过对地形地质条件、水文条件等要素的评定、探测等,从而给工程项目提供良好的信息数据,以便于工程项目的施工。工程地质钻探是当前最为常见的一种勘测手段,它主要是对工程项目所建设的地方的岩土进行全面的分析,从而在原地对其进行测试。在勘测过程中,为了能够保证勘测资料的可靠性以及准确性,采用钻探技术是最佳选择,尤其是在勘测中遇到地下有较多的碎石土、岩层、砂石等结构复杂的地质结构采用钻探技术可以有效的探测出该结构,并且能够在探测过程中取得各种参数,从而保证地质资料的准确性,提高工程项目的质量,还在一定程度上节约了经济成本,消除存在在工程当中的安全隐患以及质量缺陷。
2 钻探信息对钻探方法选择的影响
工程地质钻探作为当前地质资源勘测工程的最主要手段,就必须要确保钻探信息准确,这样才能够确保地质资料的准确性。所谓钻探信息也就是在采用钻探技术实施勘察的过程中,为了能够提高钻探的工作效率,提高地质勘测资料的准确性,就需要施工人员从探测的全过程来反映真实情况,而这种反映出来的实际情况也就是钻探信息。
在地质勘查过程中,工程师往往会对第四系浅部进行勘测,也就是对于岩石、碎石、砂层等土层进行勘测,在使用钻头钻入土层的过程中一定要注意的是,工程师必须要一次性将钻头钻入到土层中,而且在钻入之后工程师一定要获取最准确的信息,例如土层中颗粒的组成部分以及土壤的密实程度等等。
通常情况下,在实施钻探技术的过程中,可以根据地质勘查的需要以及实际情况来采取钻探方法,最为常见的方法主要有:回转取芯钻进、锤击取芯钻进以及螺旋取样钻进。在勘察过程中如何采用合理的钻探技术来进行,以保证地质勘测资料的精准性,这是施工单位以及工程师亟需解决的问题。在地质结构勘测中,影响钻探信息的精准性主要体现在两个方面:其一是岩心采取率;二是回次进尺率下面主要对这二者进行阐述。
岩心采取率:岩心采取率主要用于衡量钻进过程中揭露各土层的厚度和埋藏深度的准确程度。岩心采取率用系数δ来量度。
式中:L2一本回次岩芯长度,m;
L1一上回次岩芯残留长度,m;
L0-本回次进尺,m;
L3一本回次岩芯残留长度,m;
δ越接近1,揭露各土层的厚度和埋藏深度的准确程度越高,获取地质资料的准确性越高。
回次进尺率:回次进尺率主要用于衡量钻进效率的指标。回次进尺率用系数η来量度。
式中:H0一本回次钻进结束钻孔深度,m;
H1一上回钻孔实际深度,m;
H2一下回次下钻后钻孔实际深度,m;
η越接近1,有效进尺越多,钻进效率越高。
在软塑或流塑土层中,当选用回转取芯钻探或锤击取芯钻探时,根据长期观察和数据总结,δ值在0.2~0.4左右、η值在0.2~0.5左右,回次进尺效率低,难于保证钻探效率和钻探质量。当选用螺旋取芯钻探时,δ值在1~1.2左右、η值在0.9~1左右,可获得较高回次进尺效率高,可保证钻探效率和钻探质量;在硬塑土层中,当选用回转取芯钻探或锤击取芯钻探时,δ值在0.9~1.0左右、η值在0.9~1.0左右,回次进尺效率高,可保证钻探效率和钻探质量。当选用螺旋取心钻探时,δ值在1~1.2左右、η值在0.7~0.8左右,难于保证钻探效率和钻探质量。针对于碎石类土的钻探方法,在工程地质钻探中,碎石类土地层是常见也是实际工程中最困难地层之一,这种地层是一种典型的力学不稳定地层,其基本特征是结构松散、无胶结,呈大小不等的颗粒状,受地下水的影响。这种地层一旦被钻开,就很易破坏原来的相对稳定或平衡状态,使孔壁失去约束而产生不稳定。主要表现在钻进时易发生塌孔、冲洗液漏失严重,易发生卡、埋钻等孔内事故。在这种地层中钻进的关键是选择合理的钻进方法,采用先进的钻进技术,重点预防钻进时的冲洗液漏失及孔壁坍塌。
3 不同钻探技术的使用范围
3.1对于松散的卵碎石类地层,其卵、砾石个体的活动自由度较大,套入条件较好,易钻进也易坍塌,适用跟管钻进,对于较密实的卵碎石层,卵、砾石个体活动的自由度较小,钻迸中孔壁坍塌程度较小,适用于裸孔钻进;
3.2含水量较小的卵碎石层钻进时孔壁坍塌程度相对较小,若其较密实,适用于裸孔钻进,含水量较大的卵碎石层易于钻进,孔壁也易坍塌,护壁成为主要考虑因素,适用于跟管钻进,当地层为粘性土充填时,也可用裸孔钻进;
3.3考虑到卵碎石粒径大小在钻进中影响,钻具器材口径的选择应适当,口径太大或太小都难以取得较好的总体效果。通常正常钻进中选用(1)127钻具或(1)146钻具为宜,这样对于粒径小于岩芯管内径或钻头内径的卵、碎石个体,可正常套人钻进,对于粒径大于岩芯管内径或钻头内径的这类地层,可适当加大钻具口径或改用较小口径以破碎个体为目的进行钻进。
结束语
通过上述,主要介绍了地质勘测的钻探技术以及钻探方法。随着我国经济和科技水平的不断提高,以土木工程为主的施工企业也得到了明显的发展。然而在一个工程项目施工之前,地质勘测是首要工作,地质勘测信息的精准性直接关系到后期的设计、施工的质量,所以它也是最为关键的工作环节,钻探技术通常是对存在较多碎石、砂石等土质结构进行勘测,只有获得的钻探信息够准确,才能够使工程师拥有更准确的地质勘测资料,以供工程项目后期设计与施工之用。随着社会的发展,勘测技术也会不断的发展,相信在未来的工程项目建设过程中,地质勘测资料会更加的准确,工程的质量也会进一步得到保证。
参考文献
[1]李世忠.钻探工艺学(上册)[M].北京:地质出版社,1992.