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摘要：随着岩土工程勘察技术不断发展与进步，钻探工艺也有了十分巨大的进步，在岩土工程勘察中，钻探工作十分重要。本文将从岩土工程的勘察过程中的钻探工艺入手，介绍不同地层的钻探工艺的区别与特点，以供各位读者阅读参考。
关键词：岩土工程；勘察工作；钻探工艺
1岩土工程勘察中的钻探设备和钻进方法
1.1钻探设备
在岩土工程勘察当中，主要采用的钻探设备包括钻机、泵、空气压缩机、动力机、传动装置等，此外还有一些与之组合搭配使用的拧管、钻塔等工具和材料。这些设备主要是以组合式、整体式等不同的装载形式存在的。其中，整体式的装备主要包括自行式、托引式、固定式等。根据不同的用途，钻探设备还能够分为不同的种类。一些设备是专门用于岩土工程勘察中的钻探工作使用，还有一些设备能够在多个不同领域中进行应用。在进行岩土工程勘察的过程中，主要采用取样钻探设备、岩芯钻探设备等，对地质进行钻探和取样，从而获得准确的岩土情况。
1.2钻进方法
在岩土工程勘察工作当中，钻进方法主要包括一切能够实现设备钻进的方法，在实际钻进工作当中，能够选取很多种不同的钻进方法。对于钻进方法的分类来说，可以根据不同的钻进工艺划分，也可根据钻进过程中是否采取岩芯进行划分，还可以根据回转钻进中破碎岩石采用的不同磨料进行划分。但是，无论是何种钻进方法，在钻进的过程中，都需要实现破碎孔和破碎井底岩石。
2不同地质条件下钻探工艺的选取
2.1软弱粘性土层
在软弱粘性土层、可塑偏软粘性土层等地质条件的钻探当中，将螺旋钻钻具的叶片长度控制在1m左右的长度，其直径要比改换螺旋钻具钻孔的直径稍小。在0.5m到1.0m的范围当中进行每回次的进尺。考虑到螺旋钻自身存在着一定的厚度，在土样的取出过程中，其也会收到一定的扰动。因此，螺旋钻采取1.0m的进尺，实际取出土样则超过了1.0m以上的长度。其中，土层的塑性指标、螺旋钻的相关参数等，会对增加的长度数值产生影响。具体来说，如果土质越软，就会产生越小的长度增加值。因此，应当根据实际情况进行区别，从而对层位变化、层位状态等进行准确的分析。
在软弱粘性土层中，钻探速度不应超过每分钟90转到每分钟100转。在慢提升和慢速钻进的过程中，孔内存在的水能够发挥出一定的润滑作用，从而使上钻的阻力降低。相反的，如果提高了钻具的转速和提钻上升的速度，地下水将会对其造成不良的影响，从而导致土样从叶片上脱落，无法实现良好的取样。在提钻过程中，如果产生了较大的阻力，应当利用油缸，将钻具进行缓慢的提升，不能采用回转提升的方法进行操作。由于土层较软，因此提出钻具之后，土层可能会发生缩径的情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，在以后的钻探取样当中，应当对刮落部分进行准确的区分，并且对取样长度进行精确的计算。
2.2硬粘性土层
针对坚硬粘性土、硬塑粘性土、可塑偏硬粘性土等地质条件，在岩土工程勘察的钻探过程中，应当选择回转钻进的钻探工艺。在实际操作中，要先慢速钻进，让钻头能够在土层中进行良好的切入。如果土层过于坚硬，可以适当进行加压钻进。在顺利切入土层之后，将钻进速度转换为中速，这样不但能够提高钻进速度，在回次进尺的时候，还能够有效的降低钻具提升阻力。在提升钻具的过程中，应当对速度进行良好的控制，避免孔底形成真空状态。在钻探过程中如果发生卡钻的现象，由于粘性土具有一定的抗拉硬度，因此不能采用转升的方法，而是应当将岩芯拧断，以降低提升阻力。
在冲击回转钻进工艺的实际应用当中，应当严格控制水泵的流量。在对可塑偏硬粘性土进行钻进的过程中，应采用低速的水泵流量。如果对硬塑粘性土和坚硬粘性土进行钻探时，则应采用中速的水泵流量。在采取岩芯的过程中，可以利用干孔卡取法进行获取。同时在提钻过程中，要尽量避免岩芯脱落，以确保良好的岩芯采取率。可以对活动分水头球钻具进行应用，从而更好地实现干钻取芯。
2.3砂层
在针对砂层地质的钻探当中，要根据地层中不同的颗粒粒径大小，选择相应的钻探工艺。对于砾砂、中粗砂来说，在钻进中可以采用灌浆无泵反循环的工艺，采取低速钻进。在钻进过程中，将钻进不断的进行浮动，快速下放并缓速上提，在孔底形成反循环。在进行提钻之前，应当及时地利用清泥浆进行洗孔，以确保良好的卡芯效果和取芯率。当孔内悬浮的砾砂、中粗砂等全部被泥浆带入泥浆池之后，才可以停泵，这样才能够避免沉砂卡钻的发生。此外，还应当进行0.2m到0.3m的停泵干钻，并且停止浮动钻具进行干钻卡芯。
对于粉细砂夹粘性土的地质条件来说，在钻进过程中，应当对钻进压力进行有效控制，同时避免其上下活动。采用低钻速，调整到似流状态的泵量，再开始进行钻进。在每回次结束之前，也要采用清泥浆对孔进行清晰，将其中悬浮的粉细砂带入泥浆池，再停泵，防止沉砂卡钻的发生。然后同样进行0.3m到0.5m的停泵干钻，防止岩芯脱落。
2.4卵（碎）石层
针对卵（碎）石层的地质条件，在选择钻探工艺的过程中，需要考虑到地层中是否存在充填的粘性土，以及其中的含水率、密实度等条件较。在不同的情况下，也要有针对性的选择不同的钻探工艺。在通常情况下，应当控制在200kg到300kg的钻孔压力。
对于密实的卵（碎）石层，如果其中含有粘性土充填，并且含水率较小，可以采用合金干钻的方法进行钻探。在钻进过程中，将相应参数控制在较低的数值上，随着进尺的增加，再逐渐进行增加。在钻进的时候，应当对钻具进行适当的上下活动，以防止钻头堵死或烧死。对于稍密到中密程度的卵（碎）石层，如果其中有粘性土充填，并且含水率较小，可以采用回转跟管的钻探工艺。在钻进过程中，采用每分钟20转到每分钟40转的速度。在钻进当中，如果钻具能够保持平稳的回转状态，可以对钻进参数进行适当地提升。如果压力表发生了大幅度的跳动，应当第一时间进行提钻，以避免钻机设备或钻头合金的损坏。对于松散的卵（碎）石层，如果其中只含有少量粘性土，其植物胶护壁效果必然十分有限，因此可以采用跟管钻进的钻探工艺。每次控制在3m到6m的跟管长度，采用每分钟30转到每分钟60转的转速，同时避免随意对钻进参数进行变更。此外，还可以采用投粘土球的钻探工艺，但需要注意避免过分地追求进尺而造成孔内坍塌的事故。
3结论
因此，在实际工作中，要根据不同的地质条件，选择最为合适的钻探工艺进行钻进，才能够更好地掌握和了解地质情况，从而为后续建筑施工提供良好的质量安全保障。
参考文献
[1]董润平,胡忠义.RD20Ⅱ型钻机及空气潜孔锤钻进施工中若干问题探讨[J].探矿工程-岩土钻掘工程,2011,38(12):50-53.
论文作者:杨洋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/17
标签：粘性论文; 过程中论文; 土层论文; 岩土论文; 工艺论文; 进尺论文; 地质论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;