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浅谈地质勘察工程中钻探技术
【摘要】文中对工程勘察技术的现状进行了阐述,对合理调整和选用的钻探方法进行了分析,从而达到提高钻探效率和增加钻探质量的目的。
【关键词】岩土工程;地质勘察;钻探技术;方法选择

次进尺率主要用于衡量钻进效率的指标。回次进尺率用系数来量度。

式中: ――本回次钻进结束钻孔深度,m;
――上回钻孔实际深度,m;
――下回次下钻后钻孔实际深度,m;
越接近1,有效进尺越多,钻进效率越高。
在软塑或流塑土层中,当选用回转取芯钻探或锤击取芯钻探时,根据长期观察和数据总结,~、~,回次进尺效率低,难于保证钻探效率和钻探质量。当选用螺旋取芯钻探时,δ值在1~、 ~1左右,可获得较高回次进尺效率高,可保证钻探效率和钻探质量;在硬塑土层中,当选用回转取芯钻探或锤击取芯钻探时,~、 ~,回次进尺效率高,可保证钻探效率和钻探质量。当选用螺旋取心钻探时,δ值在1~、 ~,难于保证钻探效率和钻探质量。
综上所述,根据δ、 值变化,对于硬塑、天然密度较大的土层选用回转取芯钻钻进或锤击取芯钻探时,其 δ、 值趋近于1,能有效提高钻探效率和钻探质量;对于软塑、天然密度较小的土层,用螺旋取样钻钻进时,其δ、 值趋近于1,能有效提高钻探效率和钻探质量。
针对于碎石类土的钻探方法,在工程地质钻探中,碎石类土地层是常见也是实际工程中最困难地层之一,这种地层是一种典型的力学不稳定地层,其基本特征是结构松散、无胶结,呈大小不等的颗粒状,受地下水的影响。这种地层一旦被钻开,就很易破坏原来的相对稳定或平衡状态,使孔壁失去约束而产生不稳定。主要表现在钻进时易发生塌孔、冲洗液漏失严重,易发生卡、埋钻等孔内事故。在这种地层中钻进的关键是选择合理的钻进方法,采用先进的钻进技术,重点预防钻进时的冲洗液漏失及孔壁坍塌。因此钻探方法也多采用回转取芯钻进、锤击取芯钻进等综合钻进法。根据钻探信息(钻孔结构、冲洗液、钻进过程情况、岩芯采取率、回次进尺率、岩芯野外鉴定等多种数据),来分析所选用的钻探方法,是否能有效提高钻探效率和提高钻探质量。首先要分析不同钻探方法在不同的密实程度、潮湿程度、粒径和充填物中的适用情况。
对于松散的卵碎石类地层,其卵、砾石个体的活动自由度较大,套人条件较好,易钻进也易坍塌,适用跟管钻进,对于较密实的卵碎石层,卵、砾石个体活动的自由度较小,钻进中孔壁坍塌程度较小,适用于裸孔钻进;
含水量较小的卵碎石层钻进时孔壁坍塌程度相对较小,若其较密实,适用于裸孔钻进,含水量较大的卵碎石层易于钻进,孔壁也易坍塌,护壁成为主要考虑因素,适用于跟管钻进,当地层为粘性土充填时,也可用裸孔钻进;
考虑到卵碎石粒径大小在钻进中影响,钻具器材口径的选择应适当,口径太大或太小都难以取得较好的总体效果。通常正常钻进中选用127钻具或146钻具为宜,这样对于粒径小于岩芯管内径或钻头内径的卵、碎石个体,可正常套人钻进,对于粒径大于岩芯管内径或钻头内径的这类地层,可适当加大钻具口径或改用较小口径以破碎个体为目的进行钻