试论岩土工程勘察中钻探工艺的选取

王家奇

摘 要： 岩土工程勘察工作具有较强的实践性，不同岩土土质存在的地层情况不尽相同，且岩土勘察工作关乎到工程地基设计问题，对工程建设质量、建设收益存在较大影响，需要勘察人员全面了解钻探工艺技术，才能够采取合理的钻探工艺实现针对性勘察。因此，本文针对岩土工程勘察工作中钻探工艺设备与钻进方法进行概述分析，并提出岩土工程勘察工作中钻探工艺的选取方法。

关键词： 岩土;工程勘察;钻探工艺

【中图分类号】TU195 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）22-0007-01

岩土工程勘察工作关乎到整个工程建设质量与建设效益，需要勘察人员为工程提供大量岩土资料与详细报告，才可确保工程实施方案准确性。实际上，岩土勘察存在诸多影响因素，一般由操作问题不当所导致。在此情况下，勘察人员需选取合理的钻探工艺技术，确保岩土勘察钻探技术具备针对性、稳定性、科学性，由此加强岩土工程建设效率。

1 岩土工程勘察工作中钻探工艺设备与钻进方法

1.1 钻探设备

勘察岩土工程过程中需要着重选择适用的钻探工艺技术与钻探设备，结合工程实际开展情况进行选择，以保障工程建设质量。一般来说，岩土工程在进行勘察工作时最常用的钻探工艺设备便是动力机、空气压缩机与钻探用泵，并结合钻塔与拧管机等相关设备。适用勘察钻探设备时所采用的设备形式主要以整体、组合为主，其中整体形式包括拖引式设备、固定式设备与自行式设备，因装备形式不同其作用也存在较大差异。此外，钻探设备对于勘察岩土工程来说存在较强的专门性特征，主要以岩芯钻探和取样钻探为主，部分钻探设备可应用于多个领域中。

1.2 钻进方法

钻探工艺中的钻进方法主要是指在勘察岩土工程时向地下钻孔，将孔底岩石进行破碎。钻探方法需要根据岩石破碎时所产生的外力作用采取不同技术，其中包括振动钻进、回转钻进、冲击钻进等方法。同时，需要根据勘察过程中对岩心的采取需求来分别为钻进取芯或钻进不取芯，回转钻进过程中适用磨料破碎岩时可分别钻粒钻进、硬质合金钻进与金刚石钻进等方法，勘察岩土工程所采用的钻进方法普遍需要取芯钻进方法。

2 岩土工程勘察工作中钻探工艺的选取方法

施工单位在勘察岩土工程时，需要根据业主对施工内容的要求开展勘察工作，并详细计划勘察流程，如若勘察计划不明确，将会导致工程建设缺乏依据，从而导致一些列问题产生，甚至会出现重新施工、资源浪费、进度缓慢或合同纠纷等问题。因此，施工人员需选择适用的勘察仪器与钻探技术，防止施工过程中出现外在因素影响，有效提升数据传递准确性、及时性。同时，施工人员还应详细制定工程勘察方案，确保实施方案内容具备工艺选择、设备选择，有效节约工程建设时间与成本，以提升工程建设效益。

2.1 软弱黏性岩土勘察钻探工艺技术

工程勘察工作如若选择软弱黏性土进行钻探，由于部分软弱黏性土具有较强的可塑性，可选取长螺旋进行钻进。相对来说软弱黏性土渗透系数较小，强度也相对较低，但具备较强的压缩性、触变性与流动性。在此情况下，勘察人員选取钻探工艺时可采用螺旋钻钻探方法或重锤冲击钻探方法进行钻进，可有效提升钻探施工效率。从钻探工艺方面来说，冲击式的回旋钻工艺较为复杂，需要较高的泥浆标准，且采用重锤冲击钻探工艺如若处于地下水位下则钻进效率缓慢，对孔底地层一定范围造成干扰。因此，可采用螺旋钻探工艺方法，该方法不易破坏岩土周围土层，且易于清洗钻探设备，可极大程度降低钻探勘察时间，具有较强的岩土勘察实用性。

2.2 硬黏性岩土勘察钻探工艺技术

在岩石勘察工作中，针对一些较为坚硬的黏性土层可以选择回转钻进技术，在钻探过程中需时刻掌握钻进速度，确保钻头能够保持深入土层状态。土层如若十分坚硬，可采用加压钻探工艺，钻头速度在钻进土层后保持中速即可，确保钻进速度具备延续性，维持好钻头初始慢速。当钻头切入岩石土层内需调高钻头速度，避免提升钻速导致结构阻力迅速扩张，进而损坏钻探设备。当岩石土层对回转钻进所带来的冲击力逐渐适应后，可根据岩石硬性黏土坚硬程度及时调节水泵流量。同时，勘察人员需要在取芯过程中采用干孔取芯技术，尤其小心提钻过程，防止岩芯出现脱落问题。因为硬黏性岩土具有较高的强度，但渗透系数与土层压缩性相对较低，且流动性、触变性幅度较小。在此情况下，勘察人员在选择钻探工艺时应避免螺旋钻进技术，防止钻具出现折断问题，且该方法在具体钻进工作时，下层岩土会出现震动，导致上层岩土土层受到干扰。

2.3 卵石层勘察钻探工艺技术

在岩土勘察过程中，针对卵石层选择钻探工艺需考虑密实程度、含水量与底层厚度等问题，因为不同岩土地质存在较大差异，从而需要选择具有针对性的钻探工艺。如若卵石层存在密度较高的问题，可以选择钻探回转技术，需要施工人员利用投黏土球方法护壁土层，避免孔洞出现坍塌现象，如若坍塌现象发生，可提升泥浆浓度然后继续钻进，当钻探处于土层一定深度后，可将更管替换后继续。如若岩土土层并不是很厚，可利用泥浆进行护壁，如若黏性土含量较低，则应用跟管钻进技术，保持3-5米跟管续航读即可，合理控制钻进速度，确保不间断实施钻探工艺。

2.4 砂土勘察钻探工艺技术

由于砂土具有较强的透水性，很容易被地下水影响。因此，岩土勘察钻探过程中可采用螺旋钻技术，以强化粘粒效应。如若黏性土中含粉粒较低，则螺旋钻可采用小直径，并合理控制钻进压力，适宜调动泵量与控制钻进速度。勘察人员完成钻进回次前需要将粉细砂通过泥浆带入池内，将钻孔进行情节后才可以停止泵机，并及时控制干钻速度，保持在300-500mm左右，避免岩芯出现脱落问题。如若岩土类型为粗型砂石或是处于地下水位砂土，勘察人员可选择品字形钻头进行钻探，利用反循环的灌浆泵吸钻进技术。

结语：岩土工程建设中勘察工作是整个工程开展的基础，对工程质量、工程进度、工程效益、工程安全等存在重要影响。在此过程中，勘察人员需合理选取钻探应用工艺技术，钻探设备与钻探方法，确保钻探工艺符合土质要求，进而加强工程数据精准度，有效提升工程建设质量。因此，勘察人员需明确钻探工艺选取方法，为勘察岩石土层提供可靠设备，以达到精准勘察、绿色勘察的工作目的。

参考文献

[1] 黄学应.岩土工程勘察中钻探工艺的选取研究[J].建材与装饰，2017（42）：192-193.

[2] 罗龙.岩土工程勘察中钻探设备及工艺的选择[J].工程技术研究，2019，4（12）：106-107.