岩土工程勘察中钻探工艺选取之探究.doc

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1、岩土工程勘察中钻探工艺选取之探究摘要：岩土工程勘察中，针对不同土层性质，需要选择不同的钻探工艺和措施。木文通过对不同土层性质的钻探工艺实践，在钻进方式的选取方血进行了探究。关键词：岩土工程勘察；钻探工艺；选取；探究工程勘察的目的就是要查明工程浅层地质情况，但由于土层性质差异较大，因此需耍采取合理的钻探工艺来确保整个工程质量。接下来笔者就不同土层性质来探讨钻探工艺的选取。一、钻探设备的选取1•钻杆的选取(1)要定期检查钻杆，确保钻杆轴线直线度误差不得大于0.1%；(2)应配备两套钻杆，一套为直径42mm,一套为直径50™,前者主要用于软层和较硬土层的钻进，后者主要用于硬层钻进。2

2、.钻头的选取冃前常用的钻头主要分两种，一种是螺旋钻具，一种是硬质合金取心钻具。钻进方法决定了钻具的选取。螺旋钻进就选择螺旋钻具，硬质合金钻进就要选择硬质合金取心钻具。最为常见的螺旋钻主耍有长、短螺旋钻,振动螺旋钻、麻花钻、环状螺旋钻以及套管螺旋钻。二、钻进方法的选取1.软弱粘性土层的钻进方法选取这种土层强度不高，可选择重锤冲击钻进或螺旋钻进；若是在地下水位之下，孔深较浅则选择套管螺旋钻，孔深较深则选择冲击回转钻进。若是采取冲击回转钻进，就要做好泥浆调配，在满足护壁要求基础上尽可能降低水泵流量，避免出现因水流较大造成土层冲散和泥浆混进的问题，必要时可用干孔卡方式取得岩芯。就是在回

3、次结朿后，停止送水，干钻钻进一小段，通过干燥岩粉来填充岩芯，最后通过冋转实现扭断提出。为确保岩芯采取率，避免岩芯脱落，可以采用活动分水投球钻具，以此增强干钻取芯的实际效果。2•可塑偏硬、硬塑及坚硬粘性土层的钻进方法选取该图层的钻进方法应采用冲击回转钻进，钻具最好选择小肋骨钻头，且肋骨要比岩芯管大出l-l・5cni。该钻进方法有着很强的切削能力，扰动性小，对土层厚度判断不会产生太大影响，可以确保土体分层和原状样提取的质量。但是在实际勘察中，为了提高钻进效率通常选择螺旋钻，由于该图层具有较高强度，事实上螺旋钻L1经不具备其高效率的优势。因为长螺旋钻在钻进过程中，要时刻考虑螺旋距，在

4、粘性较小土层中，要选择稍小螺旋距。反之则要选择稍大螺旋距。但因为钻具和土体接触面比较大，在粘性较大土层钻进屮，要注意钻进速度和进尺，要避免出现埋钻或断杆现象。该钻具具有较大扰动性，所以在进尺过程中耍加以留心。笔者建议在硬质粘土层中应尽可能地选取冲击回转钻进，使用小肋骨钻头进行岩芯取样。3•砂层的钻进方法选取砂层的钻探需耍更多考虑的是地下水影响。在地下水位之上的砂层还要考虑粒径和粘粒含量，若是粘粒含量较大可选取裸钻钻进。若是孔深较深，可于后期采取小直径螺旋钻。而中粗砂、砂砾和地下水之下的砂土钻探通常选取詁字形硬质合金钻头。但为了避免孔壁坍塌，需要选择泥浆护壁，而泥浆稠度的选择需要

5、考虑砂粒粒径大小。若是泥浆护壁无法满足要求时，就要采取套管跟进钻探，以此来避免出现孔壁坍塌导致埋钻或废孔的问题。4.卵石层的钻进方法选取卵石层的钻探需要考虑填充物和地下水影响。地下水位Z上以粘性土填充的卵石层，由丁本身具有很强粘结力和表面张力，很少会出现孔壁坍塌事故，因此可以进行钻进，钻具一般采取单管岩芯管和加厚螺旋钻。而地下水位之下的卵石层，由于受地下水影响，极易发生孔壁坍塌，因此需要在泥浆护壁情况下选取套管护壁跟管钻进。若是遇到较大卵石，可先用角锥或一字钻头将其击碎，然后采取跟管钻进。若是遇到很大的孤石，可先行钻孔，而后钻进。三、钻探作业方法的选取1.软弱粘性土层的作业方法

6、选取螺旋钻钻具的叶片长度通常控制在lm左右，直径要稍微小于钻孔直径。进尺要控制在0.5-1.0m内，由于螺旋钻有一定厚度，对得到的土样具有扰动性，旋转钻进尺l・Oni,最终得到的土样长度大于1・0叫至于增加长度的确定要考虑螺旋钻参数和土层塑性指标，要具体针对土层性质加以区分，以便客观掌握土层变化和性质分析。这种土层钻探所选用的钻具，耍控制其钻速在90r/min-100r/min之内，孔内的水在低转速慢提升的过程中能够起到润滑作用，有效降低钻阻力。若是转速较高，提升过快,那么地下水会产生负面作用，导致叶片上土样脱落，无法取得预期效果；若是提钻受阻时，要利用油缸进行慢提升，不可采取

7、边回转边提升的方法。此外，由于土层较软，当钻具提出后，很容易形成缩径，所以在下次钻探后，要区分刮落图样和计算取样长度。2•可塑偏硬、硬塑及坚硬粘性土层的作业方法选取这类土层要优先选取回转钻进，在实际钻探过程中，开始要慢速钻进,以确保钻头的实际切入，当切入Z后转为屮速钻进，如此不仅能够保证钻进速度，而且能减小提升阻力。在回次提升过程中要控制好速度，确保孔底不出现真空。若出现卡钻事故，要避免采取转升的方法，因为粘性土具有一定抗拉强度，为降低提升阻力，务必要先拧断岩芯。若是选取冲击冋转钻进，那么就