工程地质勘察中钻探技术的应用分析论文_吴士然

工程地质勘察中钻探技术的应用分析论文_吴士然

濮阳市中化地勘工程技术有限公司 河南省濮阳市 457000

摘要:在工程地质勘察中,钻探技术应用十分广泛,对于不同的工程地质条件,需要结合实际情况选用具体的钻探方法。对此,本文将对工程地质勘察中常见的钻探技术进行详细探究。

关键词:工程地质;勘察;钻探技术

我国土地资源辽阔,但近些年随着国家经济的发展和人口众多的影响,对于矿产及其能源的消耗量在逐年增加。所以就需要对于工程地质勘察工作的开展给予足够的重视。钻探技术作为工程地质勘察的最重要的方法,能够保证勘察数据的高准确度及高效率。目前钻探技术方法种类较多,就需要在实际的现场施工中根据地质条件的差异选择适宜的钻探技术。

1.工程地质勘察工程的概念和特点

1.1工程地质勘察工程的概念

工程地质勘察工作通过对于当地地质情况进行调查和勘探,并且进行深入的测验工作,实现对工程所在区域的实际情况的了解,为后续工程的施工提供基础。在地质勘勘察过程中,对于水体以及岩土的分布情况要进行相应调查,让其空间分布以及性质发生变化的规律进行掌握,一般在保证工程地质稳定的前提下实现工程建设的质量和安全。

1.2工程地质勘察的特点

在进行工程地质勘察工作中,对于相关工作人员的专业技术和综合素质有着很高的要求,对于不同的工程有着不同勘探需求,要根据建筑物类型进行相应的选择。在一些民用建筑工程中,在勘察中一般是沿着建筑物轮廓进行布孔,而对于一些水利建筑来说,要根据建筑物中的中芯轴进行布置。在对钻探方式的选择上应该尽量去选择一些相对比较简单的方式,通过钻探技术的应用,能够对地质以及地层进行了解,还能够进行深入的试验工作,让工作人员对于地质有更加准确的把握。

2.工程地质勘查中钻探技术的要求

在工程建设中,地质勘察工作是确保工程建设能够顺利实施的关键。工程施工建设对于地质钻探技术的要求很高,在具体的钻探施工过程中,需要综合考虑多个方面,比如岩层提取率必须在80%以上,而夹层的采取率必须在60%以上。对于不同岩层,需要采用不同的钻探技术,而且还需要及时调节钻探速度。另外,在水文地质勘察中,为了确保地下水位测试以及水文地质试验能够顺利进行,必须综合考虑水层位置以及水文实验要求确定钻进位置以及钻进方法。除此以外,对于不同含水层,还需要进行分层止水隔离处理。

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3.工程地质勘察中钻探技术的应用分析

3.1反循环钻探的技术

反循环钻探技术一般分成空气反循环与水力反循环。这两种技术最大的区别是循环介质不同。一般水力反循环的钻探技术使用水或泥浆作为介质,将循环介质送至孔底,在取芯钻头后就能得到岩芯,岩芯和钻头返回地面。空气反循环的钻探技术则是使用空气作为介质,通过双壁钻杆外管作用,将空气输送进孔底,空气膨胀产生冲击力后,在孔底潜孔锤可以撞击孔底岩石,钻杆把空气带返地面,同时带出岩屑,对岩屑就可以进行分析研究了。

空气反循环与水力反循环都有不同的优点和缺点,空气反循环的钻探技术需要的工作强度不高,可以节约成本,尤其适用在干旱区使用,不过空气反循环带上的岩屑不具有很强的代表性,不能完整的做出地层结构的判断。而水力反循环的钻探技术可以取得更完整的岩块,需要的劳动强度也不高,可以充分实现对岩层的准确判断,不过对水资源的消耗比较大,而且勘察工作效率不高。

空气反循环与水力反循环都有很广泛的适用性,很多复杂地层的锚固施工与注浆时都应用了这两种技术。

3.2绳索取芯技术

绳索取芯技术与反循环钻探技术最大的区别在于,其无需使用钻杆即能获取岩芯,只有在钻头出现问题时才能使用钻杆。该技术在应用过程中,核芯工具是岩芯管和打捞工具。根据其

所需的简单技术工具可以看出其技术具有较强的便捷性,且应用范围广。此外,应用该技术在钻孔时只需较低的深度即可,大大提升了设备钻进的效率,保证岩芯提取的质量。在人工作业方面,由于该技术无需经常使用提升钻杆,因此升降的频率较小,工作人员的劳动强度较低。从当前我国工程勘察事业现状来看,在工程地质、地热、坑道、冰层及固体矿产等领域的钻探工作中,绳索取芯技术都得到了广泛的应用,并获得了良好的功能效益。

3.3液动潜孔锤钻探技术

作为回转钻探技术升级后的一种新技术,液动潜孔锤钻探技术的核芯理论是借助冲洗液来增强潜孔锤的运动,通过将潜孔锤深的能量传递给工作中的钻头,利用钻头来对岩石进行撞击,进而获得岩石样本。作为升级之后的新技术,液动潜孔锤钻探技术拥有比回转钻探技术更强的冲击效果,大幅度的增加了钻探过程中的工作质量,同时也能为工程地质勘查节约一部分的施工成本。但是作为一种升级而来的新技术,液动潜孔锤钻探技术虽然可以有效的提高钻孔的质量,适应各种类型的地形条件,但是目前主要的应用还是在岩石脆性比较高,或者岩石本身比较坚固的地质中使用较多,而且需要选择润滑性能强、含沙量少的材料来作为液压泥浆。相对来说要求较多,要将液动潜孔锤钻探技术进行更大范围的应用,还需要我们进行更深一步的研究探索。

3.4组合钻探技术

工程地质勘探工作通常面临较为复杂的地质环境,有时仅凭一种钻探方法难以达到理想的效果,因此可以综合使用各种钻探技术,根据实际情况来进行组合,这样就可以整合各类钻探技术的优势,从而提高钻探的效率,减少工作人员的劳动强度,节约钻探工作的成本,达到更好的钻探效果。

4.总结

就目前我国工程地质勘察的应用来看,可供选择的钻探技术上面提及的几种方法可供选择,其所涵盖的内容较全面,所以在实际的现场施工中就需要根据地质条件的差异选取适宜的钻探技术,期望能够保证勘察数据的准确可靠,推动地质勘察工程的快速进步与提升。只有保证钻孔技术的正确应用才能从根本上促进地质勘测工程的良好发展态势。

参考文献

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论文作者:吴士然

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期

论文发表时间:2018/12/14

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