摘要:科学技术在现阶段不断发展,地质勘探技术随之有了很大的进步,在地质勘探中地质钻探技术是一项非常关键的技术,在现阶段有着比较普遍的应用。对钻探技术加以应用,可以将找矿与探矿的质量和效率提高,所以研究钻探技术在工程地质勘探中的应用有着非常关键的意义。本文基于工程地质勘探,分析其主要特点,对地质工程中经常使用的钻探技术和其具体应用加以分析,并提出钻探技术在工程地质勘探中使用时应注意的事项。
关键词:工程;地质;勘探;钻探;技术
引言:工程施工以及开发资源,应对该区域的地质情况加以了解,从而应对这一地质开展勘探工作,工作人员应使用钻探设备来探测相应区域的地下情况,从而研究取样的水质样本和岩石样本,分析出地质相关信息数据。在这一过程中,主要使用的技术为钻探技术,这一技术在样本采取的过程中,有着高效率,高速,有较深探测程度,对于采样的岩石样本岩心能够直接观察,有较高精准度,不会受到地质条件的约束和影响,在工程地质勘探中应用比较广泛。
1 工程地质钻探的特征
针对工程地质条件不同或者建筑物类型不同,地质钻探可以对勘探施工设备布置的情况下,除了较低隧道以及大规模水利工程外,一些较浅的钻孔,可使用常规方便简单的设备进行钻孔。钻孔的目的是明确地域的地质结构、岩层结构以及水文条件,地质钻探高要求着钻孔结构钻进深度以及钻进方法。钻探工程地质技术主要是为建筑的施工和设计等工作打下基础,工程地质钻探严格要求着岩石的采集,特别是建筑物的夹层岩石采集和断层破碎带采集,工程地质钻探和坑深不会受到地质和地形的限制,并且有着较高的钻探精度,不会被地下水所影响,钻进的深度较深,有着较快速度,并且用时短,以上为其主要优势。工程地质钻探这一工程规模比较大,因此,应主要勘探该地区的地貌以及地质,分析这一地区搜集到的矿产含量、地质以及地形等资料,基于已有的材料,开展实地勘察工作。通常工程地质钻探工作的开展,应避开有恶劣地质条件的地段,测量附近建筑物高度和相应地机深度,整合并分析那些不利信息,充分考虑发生地壳变动的影响因素,并针对以上问题做出合理的防护措施。勘测工程地质,可对目标工程地区做出有效勘察,并具有一定的经济性,地区地质状况充分了解后,这些数据可为工程施工做出有效支撑,工程施工的成本也可在一定程度上得到节省,保证在施工周期内完成建设。
2 地质工程中钻探技术的具体应用
2.1绳索取芯技术
这一技术所具备的优势如下,(1)有着较短的钻孔时间,并且有较高效率,这是由于这一项技术使用的工具为打捞工具以及岩心管,整个应用流程较为简单便捷。(2)这一技术应用会传出较浅的钻孔,有较好的岩心质量,也不会有较高的劳动强度,这是由于钻探的整个流程中,只需要特制的打捞绳索在钻杆柱中将岩芯管取样取出,而钻杆柱不需要完全取出,工作人员的工作强度因此降低,还能节省大量时间。
2.2反循环技术
(1)空气反循环技术,其钻探循环介质为空气,这一钻探技术的原理为将空气压缩,用钻杆外管这一钻孔设备,像钻孔孔底进行输送。空气压缩后通过膨胀作用,发生极大冲击,从而使得孔锤冲击岩石发生岩屑与空气利用钻杆回到地面。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(2)水利反循环技术的循环介质为泥浆或者是水,其工作原理是采集钻探过程中的物质结构样本时,将泥浆或者是水利用转口流向驱动钻头,在其相互作用下流到岩层,在钻杆的作用下,钻头可将收集到的岩芯带到地面,这两项反循环技术的主要区别是,空气反循环技术使用的样本是被击碎后的岩石岩芯,而水力反循环技术所使用的样本为柱形岩芯。
2.3液动潜孔技术
在勘查工程地质的过程中,在勘探较坚硬的岩石区域物质结构样本过程中,所应用的钻探技术为液动潜孔技术。这一技术基于回转钻探技术,进行了研发以及创新,其主要优点为能够将孔斜率降低。提升钻探速度,钻孔成本也可节省。更多的使用在有较大脆性和易被外物冲碎,但较坚硬的岩石区域,在金属、石油、煤矿以及化工等行业中应用较为广泛。
2.4组合钻探技术
这一技术指的是结合绳索取芯技术、液动潜孔技术以及反循环技术共同应用,组合钻探技术可充分发挥出三种技术的优势,进而将钻探的效率提升,钻探成本因此节省,还能够节省大量劳动力。在勘查工程地质过程中应用组合钻探技术,对于地质条件不同的情况,其可灵活运用,对物质结构样本进行采用有着较浅钻孔情况下,应用液动潜孔锤其在泥浆、水、空气的作用下,可利用钻杆把样本带回地面;在有较深钻孔情况下,可以使用特制的打捞绳索将样本从提取管中带回地面。
3 勘察地质过程中使用钻探技术的注意事项
使用钻探技术是应对以下几点加以注意。
(1)开展钻孔工作时,应有效结合这一地区的地质条件、地理环境以及工程项目的类型等,对钻孔位置进行合理选择,保证施工的有效性。
(2)在开展钻孔工作前,应有效结合工程施工量,来选择钻孔深度,并要合理科学的分析,例如,规模较小的建筑工程,一般钻孔深度在十米左右。在工程施工中具体问题应具体分析是非常重要的一个条件。
(3)在开展钻孔工作前,应充分了解这一地区的地质条件,对钻孔方式做出有效合理选择,使用速度低的干钻方式,可完成采取样本。如果采取岩芯的效率不能符合相关规定,则应作出更加具体和严谨的操作方案。
(4)对这一地区的地质条件。地理环境,岩层物质结构有着充分了解之后,使用钻探技术采取样品的过程中,为确保样品的采取刻完好无缺,保证施工地区的岩层以及、水质不被人等为施工破坏,在钻孔过程中,钻孔的深度和速度应严格根据相关规定流程进行操作,并对操作过程中的各项内容作出详细记录。回次进尺的长度和时间会影响到样品岩芯的受损程度,结合工程地质勘察工作的流程要求,合理的回次进尺长度为二至三米之间。在施工过程中,为防止岩芯磨损严重,则应根据相关规定进行操作,不能随意施工。
4 结语
综上所述,在勘探工程地质的过程中,应对施工地区的地理环境、地质条件、岩层结构进行全面考虑和了解,根据施工目的和具体项目,使用科学合理有效的钻探技术。随着地质条件的不同,钻探技术也应不断进行完善和创新,以便适用于各种地质条件下的钻探工作,从而推动我国地质勘探工作的不断发展。
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[3]陈童男.关于工程地质勘察中钻探技术的应用分析[J].科技展望,2015(8).
论文作者:张云星
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/19
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