刘 军

(太原市兴华岩土工程勘察质量检测有限公司,山西太原 030013)

谈钻探技术的应用

刘 军

(太原市兴华岩土工程勘察质量检测有限公司,山西太原 030013)

以岩土体为研究对象,对钻探工作在岩土工程中的应用进行了探讨,并对钻进方法,护壁堵漏技术和层位确定等影响勘察质量的钻进工艺进行了阐述,以期使钻探技术更好的服务于建设工程,取得更好的社会效益和经济效益。

钻探技术,护壁堵漏,层位确定

岩土工程是以岩土体为研究对象的,它包括岩土工程勘察、设计、施工和监测。而工程勘察是以查明并评价工程场地岩土技术条件以及对它们之间存在的关系做分析的一项工作。岩土工程勘察的方法有:工程地质测绘和调查,勘探与取样,原位测试与室内试验,现场检验与检测,勘察资料汇编等,岩土工程勘探是岩土工程勘察的一种手段,包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等。本次主要谈谈钻探工作在岩土工程中的应用。

钻探是利用钻孔探明地下资源及地质岩性分布情况的一种方法,是一种获取地下资料应用最广泛的勘探方法,又是采取岩土样和进行孔内原位测试必不可少的辅助手段。钻探提供的地层情况是岩土工程勘察的第一手资料,它是否准确对岩土工程勘察报告能否提供准确的地层情况及提供精准的地基建议是至关重要的,特别是对于分布相对较厚的碎石土、砂土、填土及岩溶等复杂地层,若没有过硬的钻探技术,就不会准确揭露地层结构,也不可能获得岩土的真实客观的物理力学参数,这样我们的一手资料不准确,而使勘察报告提供给设计的地质资料就会出现不真实,严重影响了工程建设的质量,造成不必要的浪费,或者导致结构物的安全隐患。影响勘察质量的钻进工艺主要有钻进方法、护壁堵漏技术和层位确定等,现主要就这几方面进行简单的阐述。

1 钻进方法

在勘探过程中常用的勘察钻进方法主要有冲击和回转两种。根据《工程地质钻探标准》第4.1条规定知,钻进方法和钻进工艺,应根据岩土类别、可钻性分级和钻探技术要求综合确定,具体钻进方法可根据表1所列条件选用。

表1 各钻进方法的适用范围

2 护壁堵漏技术

在钻探深厚的碎石土、砂土、填土等复杂地层时,常会出现不同程度的孔内坍塌、漏失、涌水等现象,从而带来孔内质量差、钻进效率低和钻探费用高等问题。所以我们必须采取有效的堵漏,钻孔护壁堵漏方法应根据岩层情况、堵漏工具、地下水情况和护堵材料进行选择。钻孔护壁堵漏有冲洗液护壁、套管护壁和水泥护壁等方法,清水或钻孔自身造浆和套管护壁较实用。具体护壁堵漏方法及适用范围应做相应选择。泥浆护壁堵漏应符合以下规定:

1)根据岩层情况选用不同类型和性能的泥浆时,应符合表1的要求。2)轻微漏失的岩层宜选用低固相聚丙烯胺泥浆(PHP)或粘度为30 s~60 s、切力大、密度为1.08 kg/L ~1.15 kg/L 和失水量为(8 L~10 L)/30 min的优质泥浆。3)中等漏失的地层应根据孔内情况及现场条件选用石灰乳泥浆、堵漏泥浆、未水解聚丙烯酰胺(PAM)泥浆、冻胶泥浆(或其他表成结构的泥浆)或泡沫泥浆。4)当岩层塌漏时,应根据孔内情况调整泥浆性能,同时应严格控制泥浆失水量。

3 层位确定

根据现阶段的建设工程看,我们钻探所涉及到的主要是第四系土层,在第四系岩土层中钻进时,要注意土质软硬程度的差别对层位确定带来的不利影响,尤其是当在粘性土层中钻进时,钻头以锤击方式从硬质土层进入软质土层的过程中,硬土土体的岩芯将产生堵截作用,导致产生层位误差,最大可达该回次总进尺。而在厚度特大的砂层、碎石土层和洞穴地区,更容易产生层位误差,我们应高度重视钻探技术的开发应用和改进创新。

通过对以上几种常见影响钻探质量问题的分析,现将常见情况分四种基本类型来说明如何选定钻孔结构和钻进方法,钻进不良地质段在此基础上增加变径次数和套管级数。具体选择详见表2。

表2 各地层分布情况及其钻进工艺

钻探技术在岩土工程中的应用还很多,我们要加强岩土工程地质工作,就得把握好钻探技术,并采用先进的钻探设备和钻探技术,我们必须不断的学习钻探技术才能更好的服务于建设工程,才能保证质量和有效的成本控制,保质保量的完成各项工程,收到更好的社会效益和经济效益。

Discussion on the application of drilling technique

LIU Jun

(Taiyuan Xinghua Geotechnical Engineering Survey Quality Inspection Co.,Ltd,Taiyuan 030013,China)

Taking the rock-soil as research target,the paper explores the application of drilling technique in geotechnical engineering,describes drilling influencing factors of survey quality from aspects of drilling methods,wall protection technology and position determination,with a view to better serve construction engineering and to achieve better social and economic benefits.

drilling technique,wall protection,position determination

TU459

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.002

1009-6825(2013)10-0065-02

2013-01-16

刘 军(1969-),男,工程师