青海智诚工程勘测设计有限公司 青海西宁 810000
摘要：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。因此，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。对此，本文对工程地质勘察中钻探技术的应用进行分析。
关键词：工程地质勘察，钻探技术，应用
在工程地质勘察的过程中，钻探技术是一种十分重要的核心技术，钻探技术的质量直接关系着整个工程地质勘察的质量。在实际的工程勘察中，勘察人员应当根据项目的实际状况，科学的选择合适的钻探施工方法，进一步提高工程地质勘察的效率。
1地质勘察的概述
我国工程地质勘察的实际工作主要是对矿产所在区域的地质结构进行实地的考察、对地层下的矿产进行取样制作标本、对标本进行实验分析得出该矿产可利用的资源量、通过所有数据对该区域进行制图规划，在整个过程中钻探技术发挥着重要的作用，通过钻探技术可以了解到该区域的地层中矿物分布、含水量的分布、地质结构的组成，通过对具体采集的实物进行参考，可以保障向工程设计小组提供第一手的资料，保证对该区域矿产的综合评估更精准。
2 工程地质勘察中钻探技术的要求
在工程建设进程中，地质勘察工作是确保工程建设施工作业活动运行的基础。工程施工建设对于地质钻探技术提出了较为苛刻的标准，在现实的钻探施工进程中，需要对各个方面的问题进行整体性分析，例如岩层提取率必须高于 80%；夹层的采取率必须高于 60%。不同岩层所应用的钻探技术存在显著的差异性，钻探人员对钻探速度进行严格的把关也是强化地质钻探质量的有效方法。此外，在水文地质勘察中，为了使地下水位测试以及水文地质试验活动开展的顺畅性有切实的保障，务必对水层位置以及水文实验要求有整体性了解，在此基础上明确钻进方位与钻进方法。除此以外，对于不同含水层，还需要进行分层止水隔离处理工序。
工程地质勘察技术在现代工程建设进程中有较高的应用频率，在其应用条件得到切实保障以后，各类钻探技术在应用之时通常带有以下共性特征：一是技术人员结合工程建设实况对勘察工程钻孔进行科学布设；二是对钻孔深度进行严格把关，通常低于 10m；三是钻孔作业活动务必要结合施工现场水文土质以及地质结构等要素，利用钻探技术对其进行取样与观测。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3目前常用的钻探方法和设备
在进行勘察工作的过程中应当对其钻探所使用到的技术进行提前分析和研究，确保选择能够与其地质环境相适应的钻探方式和设备，这样才能确保钻探技术的正常发挥。相对而言，在多种钻探方式中冲击和回转的钻探方法更加常见。而这两种技术依据其动力性能来源又可分为人力和机械两种。其中机械回转的方式钻进效果更好，孔洞大且深。因而在勘探工程施工中受到广泛的应用。
在上述地址勘探技术的应用过程中，还需要注意对取土器和取土方式的应用进行区分，具体如下：
（1）击入法：它分为孔外轻锤多次敲击法和少量孔内重锤的方法，这两种方式都适用于土层相对较硬的取样条件下。
（2）压入发：在土层相对松软的条件下适合于采用这种方法，它又分为连续压入以及断续压入两种方式，一般情况下会优先选择使用连续压入的方式，主要是希望借助这种方式能够帮助取土器快速的压入土内，进而对检测样品周边的扰动程度低。
（3）振动法：这种方式是通过使用振动器具有的振动作用，将取土设备压入土中取样，与压入法相比，这种方式对于测样周边的扰动较大，因此如果土层会在振动情况下产生液化现象，则不能使用这种方法。因而它是具有使用局限性的。
4工程地质勘察中钻探技术的应用
4.1 反循环钻探技术的应用
反循环钻探技术适合用于地质勘察的取样工程、水文水井勘察、松软塌陷的地层勘探，还有复杂地层锚固施工和注浆中。根据循环介质的不同一般分为两种，一种是水力反循环技术，另一种是空气反循环技术，两者的不同在于循环的介质不同。空气反循环钻探技术是用压缩空气作为循环的介质，然后借助双臂钻杆外管将压缩的空气送到钻孔底，空气就会剧烈膨胀产生较大的冲击力，进而使孔底潜孔锤驱动并作用于岩石上，空气则借助钻杆中心的通道重新回到地表，并携带一些岩屑，这也就是需要采集的钻探的样本，进而就可以对岩屑进行化验了；而水力反循环钻探技术循环的介质就是泥浆或是水，循环的方式的原理与空气的循环一样，借助钻杆将介质传送到孔底，而取芯钻头将得到柱状的岩芯携带回地面，最后再进行。空气反循环成本低、劳动强度高，可以很大程度上提高钻探的效果，同时还能及时地判断出岩层的变化程度，可以在一些缺水干旱的地区中使用，但是用不足之处就是要以岩屑来作为确定岩样的标准的，较难以全面、准确的反映地层结构。水力反循环钻探的优点是能够获取较高质量的完整岩芯，能够在合理地利用时间内准确地鉴别出岩土层，与空气反循环相比缺点在于耗能较高，钻进的速度和效率都不是很高。
4.2 绳索取心技术
进行地质勘探时，如果使用钻探技术钻进到岩心时，岩心物质进入到管中，此时在提取岩心时不用将钻上提，而是使用绳索等专业取样工具将其从岩心管取出来，这样就可以大大地缩短钻探的有效时间。据统计，在进行金刚石岩心的勘探时，如果采用升降钻机的方式进行取样，其升降钻机的时间就占到总工作时间的四成左右，而使用绳索取心技术就可以节省这一部分时间，提高了工作效率。另外这种技术采用的厚壁钻头虽然钻进速度略慢，但总体上减少了升降工序，仍然有较高的钻探效率，并且在出现岩心管堵塞时，能够马上进行疏通，还能够保证岩心的完整程度。采用升降钻机取心还会导致钻机的磨损加大，据统计，绳索取心技术使用的钻头使用寿命可以延长一倍。由于提钻少，使得钻杆始终处在钻孔内，一定程度上有护壁的作用。综合来看，该方法减轻了劳动强度，使得钻探成本降低，但是同时也应注意到，由于钻头壁厚，会对岩石产生大面积的削切，同时钻进的能耗较高。
4.3 液动潜孔锤钻探技术
液动潜孔锤钻探技术是在回转钻探技术的延伸，冲洗液驱动潜孔锤发挥了巨大的作用。施工过程中如果液动潜孔锤受到冲击，就将能量传送到钻头上，钻头就会将岩石击碎，泥浆泵是现场重要的施工工具。技术在回转钻探技术的基础上进行改进，在冲击力及回转力共同作用下，使机械设备的钻进效率大大提升，最大限度地降低了钻孔成本。除此之外，该技术还能结合坚硬岩石抗剪强度低的特点，有效解决钻孔质量差和复杂地形的钻探问题。在我国液动潜孔锤钻探技术处于世界领先水平，液动潜孔锤钻探技术水被广泛应用于电建材、石油化工、金属矿山等领域。但是，由于液动潜孔锤钻探技术都是处于高频作业情况下，较适用于岩质坚硬和脆性较大的地质结构之中，因此对于液压泥浆的质量选择要求比较严格，尽量选择润滑性好、含沙量低泥浆作为原料，减少液动锤的磨损，降低施工作业过程中设备的紧固问题的发生率，提高施工效率。
综上所述，工程地质勘察中钻探技术的应用对我国工程地质勘察行业的发展具有重要的推动作用。因此，必须进一步完善和提高工程地质勘察中钻探技术的应用，这样才能促进我国工程地质勘察行业的快速发展。
参考文献：
[1]陈鸿涛.工程地质勘察中钻探技术的应用浅述[J].中国新技术新产品，2018年5期.
[2]张晓昀.浅谈工程地质勘察中钻探技术[J].建筑工程技术与设计，2018年4期.
论文作者:赵承平
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/29
标签：技术论文; 工程地质论文; 岩心论文; 地质论文; 方式论文; 钻孔论文; 钻头论文; 《防护工程》2018年第17期论文;