海洋工程岩土工程勘察钻探施工及其影响因素分析

孔宪海

摘 要： 海洋工程岩土工程勘察施工与地面有较大不同。笔者根据实际阐述了海洋工程岩土工程勘察施工的整个环节，分析了海上钻探施工的影响因素及海洋钻探时可能出现的突发情况，并提出相应的解决措施。

关键词： 海洋工程;岩土工程勘察;海上钻探;影响因素

【中图分类号】P75 【文獻标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）08-0006-01

引言：海洋工程指的是对海洋及资源的开发利用以及保护的整个系统性的工程。具体来说，海洋工程包括港湾工程，也就是常见的港口以及船厂等;海底电缆工程;海洋矿产资源的开发与利用工程，其中以海底石油资源为主，包含其修建的海洋石油钻探平台以及海底输油管线等工程;海底隧道工程等等。在对海洋工程施工之前，必须根据相关的工程施工规定，对海洋工程进行岩土工程勘察，做好施工前的准备工作。海洋工程岩土工程勘察工作主要包括利用多种手段，例如水上钻探、原位测试、取样、工程物探、工程测绘等，以此来对海洋工程所要施工的施工点、水下沉积物的成分、结构以及物理学性质和水下地形等做出清晰的判断和调查。只有严格完成岩土工程勘察工作，才能保证海洋工程施工的安全性和稳定性。

1 海洋工程岩土工程勘察施工简介

1.1 勘察施工前期准备。

在海洋工程岩土工程勘察施工工作开展前，首先要明确勘察工程的具体阶段，对勘察的目的和任务有清晰的认识和判断。对工程的基本信息，例如工程的规模、码头前沿设计、水深以及基础底面设计标高等信息进行深刻的了解。随后相关的工作人员需要准备拟建工区平面图，图中要包含施工海域的水深图，深入了解三个及三个以上的工区基准点及其准确性。工区基准点的一个重要作用就是，用来静态比对差分GPS，通过比对来获取GPS定位系统和公区平面图中的坐标系数据，并得出相应的换算参数。上述工作做完以后，还需要根据实际情况选择已知高程的基准点，将该基准点作为验潮点。需要注意的是，选取的基准点在高潮或者是低潮时都必须有水。选取此基准点的重要作用是，通过对验潮点高程，即时潮高值，即时水深值的测量和处理，以此来得出海底孔口高程值。

1.2 仪器准备。

海洋工程岩土工程勘探施工前期需要准备的仪器有用来定位的定位仪，也就是经常说的差分GPS，用来测量水深度的探测仪。

1.3 施工组织的具体环节。

海洋工程岩土工程勘察施工过程，首先需要组织具有专业技能的海上钻探施工队伍，利用先进的钻探设备，例如CXY工程钻机，配合动力强大的泥浆泵。在岩土工程勘察施工钻探的过程中，需要用到套管，其作用是保护钻具。除此之外，还应该为勘探队伍配备钻探专用滑管，施工人员还需要租用动力强大且适合钻探工作的施工船，每条施工船还应该配备相应的补给船。在施工作业的过程中要做好防护，安装防护网以及灭火器、救生圈等安全设备。同时还需要对当地的气候以及水文情况进行细致的了解，以充分保证海洋工程岩土工程勘察施工的顺利进行。

2 海洋工程岩土工程勘察施工全过程

2.1 抛锚定位。

在岩土工程勘察施工抛锚定位时，要对施工海域风向、海水流向以及海水涨落潮的规律进行充分的了解，并将其作为影响因素进行考虑。定位过程中，要注意将GPS天线，置于钻机井口的正上方，根据海域海水流向以及风向来对施工船做出相关的指令，进行抛锚定位。

2.2 钻探施工和钻探取样。

通过套管隔水冲击钻进与回转钻进结合，来保证地层的连续，针对不同的地层，采取不同的取样方法。淤泥质土、软粘性土和部分粉土原状样，可采用薄壁取土器连续压入来进行样本采集。而硬粘性土Ⅱ级的样本，可利用厚壁取土器，通过重锤少击法来取得样本。硬黏性土Ⅲ级，可在钻进岩心管中采取。待样本采取完成后，需要对样本密封处理，对不同的样本用标签来粘贴说明，样本采取数量及质量要满足测试具体要求。样本采取结束后，应及时送回试验室进行相应的试验。

2.3 样本的测试。

送入土工试验室的样本，需要进行相应测试，测试方法主要包括标准贯入试验、圆锥动力触探试验、原位十字板剪切试验。不同的试验方法针对于不同土样，需要试验人员特别注意。

2.4 地质以及施工班报记录。

在钻探工作进行的过程中，需要对钻孔地质进行记录，根据相关的规定来，详细记录钻探岩心，严格记录相应的数据。除此之外，还要对施工班报进行记录，主要的记录内容包括钻具长度、回次进尺、分层取土长度等。

3 海洋工程岩土工程勘察施工影响因素及解决措施

3.1 风的影响。

风是影响海洋工程岩土工程勘察施工的最常见的因素，是空气相对于地面的运动。风力过大可能会影响工程施工的安全，因此，在施工工作前，施工船只一定要提前一天掌握出海施工的天气状况，尤其是风力因素，当风力达到五级及以上时，应该停止相关的岩土工程勘察施工作业。如果是突遇风力增大的情况，则应立即停止施工，并将施工船只开回港口，待天气情况转好时再进行施工。

3.2 雨的影响。

在海洋工程岩土工程勘察施工期间，如果施工船只遇到紧急的大雨天气，应该立即停止相关的勘探施工过程，保证安全。在下雨的过程中，还可能伴随着雷电闪电等天气状况，由于海洋工程施工地点的特殊性，附近没有障碍物，因此遇到雷电或闪电，很容易使相应设备遭到雷电击中。因此，在遇到雷雨天气，必须停止施工，返回船只港口。

3.3 波浪因素的影响。

波浪分为多种，在海洋中最常见的就是风浪以及涌浪。风浪是在风的作用下，而在海面上形成的波浪。而涌浪是通过其他海区的传递，以及风停后而遗留下来的浪所形成的。在勘探施工过程中，如果遇到1.5m或以上高的浪时，就很可能对施工过程产生，较大的影响。需要注意的是，涌浪相较于风浪来说其影响更大，永浪往往具有较高的能量，因此遇到涌浪较大的情况，一定要停止施工，保证施工安全。

3.4 水流因素的影响。

水流的大小方向一般来说与海域的地形有关，在进行勘探施工的过程中，如果不注意水流的影响因素，就很可能导致船只的偏移，对勘察过程产生影响。因此必须慎重选择抛锚地点，船头需要顶流。

3.5 海雾的影响。

在海平面上，由于水蒸气凝结而形成的海雾是勘察工程的又一影响因素。出现海雾后，海面上的能见度往往较低，从而容易导致撞船事故。因此，我们需要在施工船只上安装雾灯以及信号灯，防止事故的发生。

参考文献

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[2] 胥亚玲.广西海洋特色生态理学实验楼拟建项目岩土工程勘察[J].技术与市场，2015，22（06）：56-57.