蘇瑞冬

（華北有色工程勘察有限公司，河北 石家莊 050011）

在開展地質(zhì)工程的勘查實(shí)踐環(huán)節(jié)，應(yīng)從技術(shù)措施入手開展一系列的地質(zhì)調(diào)研工作。在具體的實(shí)踐中，應(yīng)保障結(jié)合實(shí)際，來開展所涉及到的土壤、水體、巖體等地質(zhì)變化所涉及到的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行收集。在分析相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，能有助于為后期的施工活動(dòng)奠定相應(yīng)的基礎(chǔ)。其中，在開展地質(zhì)工程勘探的環(huán)節(jié)，鉆井技術(shù)屬于高科技的勘查措施，這樣能有效保障落實(shí)試驗(yàn)孔內(nèi)的場(chǎng)地和巖土場(chǎng)的采樣工作，從這個(gè)角度，能保障落實(shí)地質(zhì)工程勘查的有效性，并落實(shí)較為準(zhǔn)確、完整的測(cè)量數(shù)據(jù)[1]。同時(shí)，考慮到復(fù)雜地層的測(cè)量情況，如果不能保障明確鉆井技術(shù)的適用性，這樣無法有效合理化地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分析，難以明確落實(shí)工程數(shù)據(jù)。同時(shí)，考慮到信息采集環(huán)節(jié)中的問題，不僅會(huì)嚴(yán)重影響到工程勘查的各個(gè)環(huán)節(jié)，還會(huì)造成工程建設(shè)受到嚴(yán)重影響，從而還會(huì)造成一系列的安全隱患問題。

1 地質(zhì)勘查中研究鉆探工藝選取的作用

考慮到我國的地大物博，不同區(qū)域的地質(zhì)條件存在著嚴(yán)重的差異性情況，這點(diǎn)在開展地質(zhì)工程勘查中同樣明顯。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，地質(zhì)工程勘查工作也在逐步的完善之中。在不同的地質(zhì)情況下，不同的鉆探工藝技術(shù)適合于不同的場(chǎng)景，這就要求廣大巖土工程勘查人員應(yīng)從實(shí)際出發(fā)來落實(shí)有針對(duì)性的鉆探工藝。這樣方可以明確高質(zhì)量的水文地質(zhì)環(huán)境的勘查要求，并能落實(shí)在工程實(shí)踐中的工程數(shù)據(jù)的可靠性、準(zhǔn)確性的要求[2]。

但從實(shí)際情況來看，在部分特殊的環(huán)境工況要求下，巖土工程勘查鉆探技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足于不同地質(zhì)條件的勘查要求，其個(gè)性化的定制化的勘查工作往往不太適用于特殊環(huán)境。從這個(gè)角度來看，勘查工作應(yīng)從整體上綜合考慮各種影響因素，并能落實(shí)工程建設(shè)的實(shí)際來優(yōu)化所涉及到的鉆探技術(shù)。同時(shí)，研究人員應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，落實(shí)巖土工程勘查中影響鉆探工藝選取的主要因素，明確落實(shí)相關(guān)參數(shù)的優(yōu)化，進(jìn)而旨在充分利用工程資料的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)鉆探技術(shù)的快速提升，保障更好地符合實(shí)際工況的要求，在保障落實(shí)工程勘查施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，全面提升勘查速度，進(jìn)而推動(dòng)工程建設(shè)的穩(wěn)定化發(fā)展。

2 地質(zhì)工程勘查中常用的鉆探設(shè)備及鉆探方法

在開展地質(zhì)工程的勘查實(shí)踐環(huán)節(jié)，必然涉及到多種鉆探設(shè)備，為了保障地質(zhì)勘查活動(dòng)的有序化開展，應(yīng)明確落實(shí)工程巖土地質(zhì)鉆探的有效性，并關(guān)注在不同工況環(huán)境下的差異性特點(diǎn)。不同巖土地質(zhì)條件來看，并落實(shí)不同的鉆探技術(shù)方案，落實(shí)具體工況要求下的鉆探設(shè)備的合理化配置，以便更好地符合本地的地質(zhì)條件及施工要求，落實(shí)具體的鉆探方案的有效性，進(jìn)而能全面提升巖土工程地質(zhì)勘查鉆探質(zhì)量，進(jìn)而推動(dòng)巖土工程地質(zhì)勘查鉆探工作的高質(zhì)量發(fā)展，為后續(xù)的整體工程項(xiàng)目奠定良好的基礎(chǔ)。

2.1 鉆探設(shè)備

在具體開展一系列的巖土工程勘查實(shí)踐中，應(yīng)明確所采用的鉆探設(shè)備，結(jié)合實(shí)踐工程的情況，常用的鉆探設(shè)備涉及到轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、鉆塔、鉆機(jī)、泵、擰管裝置、動(dòng)力裝置、空氣壓縮機(jī)等。

只有保障符合工程實(shí)際要求的鉆探設(shè)備的優(yōu)化配置，才能進(jìn)而控制勘查周期，落實(shí)具體的勘查實(shí)踐中的準(zhǔn)確性及質(zhì)量的要求。在具體的巖土工程勘查實(shí)踐環(huán)節(jié)，一定要從實(shí)際出發(fā)，保障發(fā)揮出鉆探設(shè)備的性能。

在配置鉆探工具，優(yōu)化鉆探方法的過程中，主要涉及到的常用鉆探工具為鉆頭、鉆桿和鉆芯管等，并要求工作人員從實(shí)際出發(fā)來落實(shí)具體鉆頭的優(yōu)化工作。一般來說，在選擇鉆頭的實(shí)踐中，具有廣泛應(yīng)用的則為硬質(zhì)合金取芯鉆和螺旋鉆具，前者屬于硬質(zhì)合金鉆的情況，而后者配合短螺旋鉆、麻花鉆、長(zhǎng)螺旋鉆。另外，考慮到鉆桿的狀態(tài)情況，也會(huì)造成影響到鉆探進(jìn)度的情況。具體的巖土工程勘查環(huán)節(jié)，應(yīng)落實(shí)定期化開展鉆桿的檢查工作，保障落實(shí)軸線直線度誤差結(jié)合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求來嚴(yán)格控制，明確誤差率在0.1%的要求。在落實(shí)鉆探實(shí)踐環(huán)節(jié)，并配置兩套鉆桿，并從土層的實(shí)際情況出發(fā)，可以選擇交替鉆桿的應(yīng)用情況，旨在實(shí)現(xiàn)鉆桿應(yīng)用性能得以全面優(yōu)化，進(jìn)而延長(zhǎng)其的使用壽命，這些都是開展高質(zhì)量鉆探工作的重要基礎(chǔ)[3]。

2.2 鉆探方法

在開展巖土工程勘查的實(shí)踐過程中，所涉及到的鉆進(jìn)、破碎孔及井底巖石工作所涉及到的方法都為鉆探方法，主要目的就是開展能保障實(shí)現(xiàn)巖層孔和巖石的破碎樣品通過必要方式有效獲取。在此過程中，一定要明確鉆進(jìn)環(huán)節(jié)中的工藝技術(shù)要求，落實(shí)具體的巖芯和回鉆環(huán)節(jié)中的合理化磨料情況，并從實(shí)際出發(fā)來落實(shí)具體的不同的鉆探方法。結(jié)合工藝劃分的情況，主要涉及到振動(dòng)鉆進(jìn)、正/反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)、螺旋鉆進(jìn)、潛水鉆進(jìn)、沖擊鉆進(jìn)等方面的工作。而結(jié)合不同的磨料情況，主要涉及到金剛石鉆進(jìn)、硬質(zhì)合金鉆進(jìn)金鉆進(jìn)以及鉆粒鉆進(jìn)等工作[4-8]。在具體的巖土勘查的實(shí)踐環(huán)節(jié)中，應(yīng)明確落實(shí)科學(xué)合理化優(yōu)化鉆進(jìn)方式，明確保障提供有效的鉆進(jìn)方案。

在環(huán)節(jié)中，應(yīng)加強(qiáng)從實(shí)際出發(fā)來開展機(jī)械碎巖工作的研發(fā)。在保障巖芯的順利獲得的要求下，大都是選擇反循環(huán)連續(xù)取芯、提鉆取芯、繩索取芯等方式。同樣，如果選擇碎石工具或磨料的情況，大都是通過硬質(zhì)合金鉆進(jìn)、復(fù)合片鉆進(jìn)以及金剛石鉆進(jìn)等方式。在這樣的背景下，為了滿足相應(yīng)的取沖洗液的要求，應(yīng)明確實(shí)際工況條件來開展相應(yīng)的清水鉆進(jìn)、空氣鉆進(jìn)、泥漿鉆進(jìn)等方面的工作，實(shí)現(xiàn)多種鉆進(jìn)方式的融合發(fā)展。

3 巖土工程勘查中鉆探工藝選取分析

在具體的巖土工程勘查的實(shí)踐中，特別是在不同的地質(zhì)巖土環(huán)境的情況下，應(yīng)用的鉆探工藝技術(shù)比較多，其主要適用于不同的巖土地質(zhì)情況。

從這個(gè)角度來看，就應(yīng)結(jié)合實(shí)際特點(diǎn)來優(yōu)化不同的鉆探工藝，充分保障明確巖土地質(zhì)特點(diǎn)及鉆探需求基礎(chǔ)上，方可以明確落實(shí)鉆探工藝技術(shù)的有效性，從而保障落實(shí)提供更加可靠且更加準(zhǔn)確的鉆探數(shù)據(jù)。

3.1 軟弱粘性土層鉆探工藝選取

在開展軟弱粘性土鉆進(jìn)的過程中，主要采用螺旋鉆具的方式，這樣能能有助于實(shí)現(xiàn)預(yù)期的鉆進(jìn)施工效果。在具體施工環(huán)節(jié)中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際來全面化對(duì)于螺旋鉆具葉片長(zhǎng)度嚴(yán)格控制。一般來說，選擇葉片長(zhǎng)度為11m，同時(shí)，其鉆具直徑應(yīng)小于鉆孔的直徑。

在具體的鉆進(jìn)環(huán)節(jié)，應(yīng)落實(shí)具體的進(jìn)尺深度的規(guī)范要求，還應(yīng)落實(shí)考慮到在螺旋鉆自身厚度的影響情況下，特別是存在著進(jìn)尺深度設(shè)為11m的情況，則大都是控制好相關(guān)的采樣長(zhǎng)度。并能結(jié)合實(shí)際需求來進(jìn)行鉆桿長(zhǎng)度的增加。工作人員應(yīng)在明確采樣深度的基礎(chǔ)上，落實(shí)如何優(yōu)化鉆桿長(zhǎng)度，旨在提供開展高質(zhì)量的施工要求。

同時(shí)，從保障鉆探工藝質(zhì)量的角度出發(fā)，還不能忽視存在的鉆井速度的控制問題，大都是選擇控制速度為90r/min～100r/min的范圍，在落實(shí)速度要求的基礎(chǔ)上，能更好地符合軟弱粘性土層鉆進(jìn)施工的要求。

考慮到土層中存在一定數(shù)量的水，應(yīng)符合實(shí)際來落實(shí)鉆進(jìn)控制力度，保障鉆進(jìn)施工的有序化開展。另外，技術(shù)人員也應(yīng)從實(shí)際工況條件出發(fā)，明確落實(shí)巖土工程勘查的等級(jí)情況，落實(shí)具體的巖土工程勘查等級(jí)，合理化相應(yīng)的鉆探施工工藝。

3.2 硬粘性土鉆探工藝選取

考慮到硬粘性土的強(qiáng)度較大的實(shí)際特點(diǎn)，同時(shí)，再考慮到其具有較低的滲透性，整體的蠕變性、流動(dòng)性以及壓縮性、觸變性都比較弱。

在這樣的環(huán)境下，如果同樣選擇螺旋鉆進(jìn)的方式，這樣則會(huì)造成鉆探施工環(huán)節(jié)中的埋鉆以及鉆桿折斷的情況，容易造成一系列的鉆探事故問題。所以，在開展鉆進(jìn)施工的具體實(shí)踐中，往往在開展下層土壤的振動(dòng)的基礎(chǔ)上，也會(huì)影響到上層土的情況，這樣的行為則意味著土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重的影響。

在應(yīng)用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的過程中，主要涉及到液動(dòng)、氣動(dòng)和氣液混合等三種方式的動(dòng)力形式。其中，鉆具往往具有比較慢的速度，相應(yīng)鉆頭具有較長(zhǎng)的使用壽命，并能體現(xiàn)出明顯的鉆進(jìn)效率，能有效避免發(fā)生意外事故的情況，體現(xiàn)出在應(yīng)用實(shí)踐中較強(qiáng)的安全性特點(diǎn)。在具體的氣壓動(dòng)力鉆進(jìn)的環(huán)節(jié)中，灌輸介質(zhì)材料應(yīng)首先選擇高壓空氣，并能明確落實(shí)在70m～200m的范圍中。在開展液壓動(dòng)力鉆井實(shí)踐中，則應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求來進(jìn)行循序漸進(jìn)來控制速度，同時(shí)，選擇清水作為高壓的支撐媒介的方案，合理化相應(yīng)控制具體的孔徑情況，落實(shí)探測(cè)深度的要求。

在具體的鉆進(jìn)方案中，一定要從實(shí)際的地質(zhì)工況環(huán)境出發(fā)來控制鉆進(jìn)速度。在剛開始的階段中，不應(yīng)該追求過快速度，而后隨著加快鉆井速度來完成預(yù)期的鉆進(jìn)目標(biāo)。在滿足鉆頭切入到土層的基礎(chǔ)上，可以結(jié)合實(shí)際來進(jìn)行轉(zhuǎn)速加快處理，主要是避免在過快的鉆進(jìn)速度影響下而造成較大的結(jié)構(gòu)阻力問題，這樣則會(huì)影響到整體工具的性能情況，難以滿足于預(yù)期的正?；@進(jìn)的要求[9]。同時(shí)，當(dāng)存在著鉆井環(huán)節(jié)中的卡鉆等問題時(shí)，避免出現(xiàn)不假思索莽撞提出鉆探設(shè)備，一定要符合規(guī)范要求來進(jìn)行擰斷巖芯的操作，對(duì)于鉆進(jìn)阻力嚴(yán)加控制。

在應(yīng)用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的環(huán)節(jié)，工作人員一定要考慮到硬粘性土的硬度調(diào)節(jié)情況，合理化開展水泵流量的控制。同時(shí)，孔鉆取環(huán)節(jié)應(yīng)格外關(guān)注到提鉆環(huán)節(jié)，避免出現(xiàn)巖芯脫落等情況。

3.3 砂土鉆探工藝選取

考慮到砂土鉆探工藝的特點(diǎn)，由于砂土具有較強(qiáng)的透水性特點(diǎn)，特別是在地下水的影響作用下，應(yīng)合理化優(yōu)化具體的鉆探工藝技術(shù)。

一般來說，在這樣的背景下，大都是選擇螺旋鉆探工藝方案，這樣不僅能使砂土內(nèi)部的粘粒效應(yīng)得到充分利用，而且還能從實(shí)際出發(fā)，在深孔環(huán)境下進(jìn)行小直徑鉆頭的更換，一般也能更好地滿足于實(shí)際的工況條件。考慮到當(dāng)小粒徑的粉細(xì)砂夾粘性土的情況，這樣可以在施工環(huán)節(jié)進(jìn)行小直徑螺旋鉆的更換處理。同時(shí)，還應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，落實(shí)對(duì)于鉆進(jìn)壓力的控制，在滿足泵量調(diào)整似流狀態(tài)的基礎(chǔ)上，這樣則應(yīng)開展鉆進(jìn)施工工作。

在完成階段性工作的基礎(chǔ)上，則應(yīng)保障泥漿將孔內(nèi)的粉細(xì)砂沉入泥漿池的底部，并積極開展一系列的清理鉆孔。在暫停泵機(jī)運(yùn)行之后，考慮到運(yùn)行后處于干鉆狀態(tài)，并明確控制相應(yīng)的干鉆的深度控制，能有效避免巖芯脫落問題。考慮到中粗砂、砂礫或地下水以下的砂土的情況，在施工中應(yīng)保證明確選擇品字形硬質(zhì)合金鉆頭，滿足灌漿無泵低速反循環(huán)鉆探施工的要求。另外，通過結(jié)構(gòu)慢提快放的操作，能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用孔底反循環(huán)機(jī)的優(yōu)化發(fā)展。在具體的交接環(huán)節(jié)中，鉆探施工應(yīng)明確開展鉆孔及時(shí)清理泥漿工作，這樣能有效避免出現(xiàn)一系列的卡鉆等問題。還應(yīng)關(guān)注到高效處理浮動(dòng)鉆具干燒的情況，避免造成由于結(jié)構(gòu)坍塌而造成的廢孔情況，能滿足預(yù)期的芯樣提取的要求。

3.4 卵石層鉆探方法選取

針對(duì)松散卵石層的實(shí)際情況，在這種工況要求下，大都是采用跟管鉆進(jìn)法的方式，能充分考慮到松散卵石層的特點(diǎn)。在具體的鉆進(jìn)環(huán)節(jié)中，規(guī)定明確跟管長(zhǎng)度保持在3m～6m的范圍，而控制鉆進(jìn)速度能滿足30r/min～60r/min的范圍。

針對(duì)稍密或中密卵石層來說，其主要表現(xiàn)為所涉及到的巖土層含水量比較少，且存在著粘土情況下，大都是選擇回轉(zhuǎn)跟管鉆進(jìn)方式，并能結(jié)合實(shí)際要求來控制鉆進(jìn)速度。結(jié)合具體的密實(shí)卵石層施工來看，一定要從土層特點(diǎn)出發(fā)，落實(shí)具體的鉆探工藝的有效性。

在應(yīng)用合金干鉆法的實(shí)踐中，可以結(jié)合工況在最初確定初級(jí)參數(shù)，并隨著鉆進(jìn)的深入來加大相應(yīng)的參數(shù)值，并在實(shí)踐中需要對(duì)于上下竄動(dòng)問題予以嚴(yán)格控制，以便有效避免造成出現(xiàn)鉆頭燒死的情況。

4 結(jié)語

綜上所述，結(jié)合當(dāng)前的巖土工程鉆探施工的實(shí)際情況，我們一定要從實(shí)際的工程地質(zhì)條件出發(fā)，嚴(yán)格規(guī)范要求地質(zhì)鉆探施工工藝，優(yōu)化項(xiàng)目中所涉及到的鉆探方法及工藝參數(shù)，并能結(jié)合不同的工況地質(zhì)條件來實(shí)現(xiàn)鉆探工藝技術(shù)的優(yōu)化，這樣才能有助于完成預(yù)期的高質(zhì)量項(xiàng)目的施工要求，有助于全面推動(dòng)地質(zhì)勘查工作的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的地質(zhì)勘查目標(biāo)，也有助于我國的地質(zhì)勘查鉆探技術(shù)快速發(fā)展。