摘要:随着我国经济的繁荣向前,我国地质工程的发展也日新月异,取得了长足进步与发展。工程地质勘察所进行的钻探工程是获取地表以下地质资料的重要手段之一,通过钻探来取样,从而进行样品分析与现场工程地质测试,以获取建筑物的基础参数,为设计和施工提供依据,取样环节的质量会直接影响工程地质勘察分析结果,因此必须引起相关人员的关注与重视。
关键词:工程地质勘察、钻探、取样
引言
我国的国土面积达960万平方千米,现代化进程逐渐加快,人口数量不断增长,土地资源日益紧张,这就使得社会上出现众多问题,因此需要加大对土地资源的开发,重视对土木工程的建设。在国家的各项工作中,对工程的勘察是一切工作的前提,只有做好对工程的地质勘察工作,才能够更好的建设祖国,满足人们对各项资源的需求,方便人们的日常生活,为国家的现代化建设做贡献,因此我们需要运用各项技术来精准的完成岩土工作的勘察,保证土木工程的良好建设。
1岩土工程的含义
地上、地下和水中的各类工程统称土木工程。土木工程中涉及岩石、土、地下、水中的部分称岩土工程。岩土工程作为土木工程的一部分,随着土木工程的发展而发展,土木工程建设中遇到的岩土问题促进了岩土工程的壮大。作为土木工程建设的基础工作,岩土工程主要是研究岩石和土壤,工程建设首先要开展勘察,只有这样才能明确岩石和土壤的特性,然后可以根据特性制定专业化的工程建设方案,提高工程的科学性。
钻探工程是使用最广泛的勘探手段,普遍应用于各类工程的勘探,由于它对一些重要的地质体或地质现象有时可能会误判、遗漏,所以也称它为“半直接”勘探手段。钻探最突出的优点,它可以在各种环境下进行,一般不受地形、地质条件的限制;能直接观察岩心和取样,勘探精度较高;能提供作原位测试和监测工作,最大限度地发挥综合效益;勘探深度大,效率较高。
2钻孔取样的操作
(1)钻进要求。a.应用合适的钻进工具以衣合理的钻进技术与方法。一般情况下,都采取回转式的钻进方法,因为其平稳性较好。如果应用振动、冲击、水冲等方式进行钻进的时候,应在预计取样位置大于1米的时候,换用回转钻进的方法。针对地下水水位以上的钻进取样工作,应当以干钻方式为主,避免使用冲洗液。b.在砂土与软土中应用泥浆进行护壁。如果采用套管护壁,应注意旋入套管的过程中,管靴会扰动土层,与此同时,套管底部应控制在预计取样深度上不小于3倍孔径的位置。c.应注意保持钻孔内的水头不小于地下水位的位置,防止出现孔底管涌,在细砂土与饱和粉中应特别注意。
(2)取样的相关要求。原状土取样:a.对于应用原状土样的钻孔,其孔径应大于取土器外径一个等级;b.对于地下水位上应用干法钻进的办法,不可注水或者应用冲洗液,对于地下水位以下,在钻进的过程中,应用通气通水的提土器、螺旋钻头或者岩芯钻头。在鉴别地层的过程中,如果没有严格要求,可应用侧喷式冲洗钻头成孔,但不可应用底喷式冲洗钻头。如果土质较硬的时候,可应用二(3)重管回转取土器以及取土钻进合并进行;c.在饱和粉土、黏性土以及砂土中进行钻进的过程中,应用泥浆进行护壁。应用套管的过程中,应先进行钻进再进行套管的跟进,套管下设深度以及取样位置间,应保留大于三倍管径的距离,不可向未钻过孔的土层中进行套管的强行击入;d.钻进的过程中应采取回转的办法,在应用原状土样钻孔的过程中,不宜应用振动或者冲击的办法进行钻进;e.取土器下放前应进行清孔操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆应用敞口式取样器的过程中,残留浮土厚度不可大于5厘米;f.平稳下放取土器,不可出现冲击孔底的问题。取土器下放以后,应对孔深以及钻具长度进行核对,如果出现残留浮土厚度大于要求与标准时,应提起取土器进行重新的清孔操作;g.应用Ⅰ级原状土进行试样,应应用连续快速的静压方式进行取土器的贯入,贯入时的速度应大于0.1m/s。如果利用钻机给进系统施压的时候,应确保具有连续贯入的足够行程。采取Ⅱ级原状土试样可应用重锤少击方式或者间断静压的方法;h.在压入固定活塞取土器的过程中,应把活塞杆与钻架进行牢固的连接,防止活塞出现向下移动的问题。
3地质钻探的优化措施
3.1钻孔取样的操作
在进行钻孔取样操作的过程中,有以下几个方面的问题必须引起工程地质勘察人员的高度重视:第一,在针对原状土的钻进取样过程中,钻孔孔径应当根据取土器外径扩大一个等级,以确保钻进取样的整体效果;第二,针对地下水水位以上的钻进取样工作,应当以干钻方式为主,避免使用冲洗液。如果在地下水位以下进行钻进取样,则可以使用提土器或者螺旋钻头进行取样。在地层鉴别过程中,可以使用侧喷式冲洗钻头成孔施工方法;第三,在对粘性土或者砂土进行钻进取样时,泥浆护壁十分关键。在实际施工中,首先需要进行钻进,然后再套管跟进,套管的下设深度与取样器位置之间的距离必须保证在3倍管径以上;第四,取土器下放前首先应当进行清孔处理,针对采用敞口式取样器的取样环节,还必须确保表面浮土残留厚度达到5.0cm以上;第五,在固定活塞取土器的压入过程中,必须确保将活塞杆和钻架进行紧密连接,避免活塞移动进而对取样效果产生不良影响。
3.2土样封装、标识、保管及送检
勘察技术人员将采集好的Ⅰ级原状土试样按下列要求负责封装、标识保管,并负责安全运送到试验室。a.土样密封:土样必须由专人进行包装,应及时放入铁皮盒内,然后由专人进行修剪,加盖后用腊封或胶带缠绕密封;b.标识:现场人员还应及时在铁片盒表面牢固粘贴标签,标签上下应与土样上下一致;c.保管:土样密封后应置于温度及湿度变化小的环境中保管,避免暴晒和冰冻影响土样分析结果;d.运输:土样应采用专用木样箱包装,土样之间用柔软缓冲材料(如锯末)填实,一箱土样总重不宜超过40kg, 样品运输过程中应当尽可能避免震动;e.,对易于震动液化和水分离析的土样应就近进行试验,不宜进行长途运输;f.尽可能缩短取样至试验之间的贮存时间,一般不宜超过2周。
结语
在社会经济不断发展与进步的背景下,工程地质勘察钻探取样工作开始受到工程地质工作人员的关注与重视。取样作为工程地质勘察分析的重要环节之一,在分析工程项目基础范围内地层结构,掌握各地层物理力学性质等方面起到了非常重要的作用。结合以往工程实践经验来看,研究各种地层岩土工程地质方面的问题,准确地分析、评价各种地层岩土工程地质条件,钻探技术和取样及测试对不同地层,应采取不同的钻探方法和不同的取样及测试方法。本文即从岩土工程地质勘察钻探取样的角度入手,分析工程地质钻探取样的意义与方法,并研究工程地质勘探钻探的主要取样类型,就勘察取样的关键技术以及土样保存中的主要问题进行了分析与论述,望能够进一步提高岩土工程地质勘探取样质量与水平。
参考文献:
[1]马新宁.工程地质勘察钻探中的取样问题[J].科技展望,2016(1).
[2]徐恩基.工程地质勘察钻探中的取样问题研究[J].江西建材,2017(11):213-213.
[3]刘永涛.工程地质勘察钻探中的取样问题分析[J].中国房地产业,2017(27).
[4]陈红伟.对工程地质勘察钻探中的取样问题研究[J].工程技术:文摘版,2016(11):00313-00313.
论文作者:顾颢
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/16
标签:工程地质论文; 过程中论文; 套管论文; 取土论文; 钻孔论文; 原状论文; 土木工程论文; 《防护工程》2018年第31期论文;