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地质工程钻探技术及工艺探讨

时间:2022-05-11 16:45:04 浏览次数:

摘要:当前形势下,随着国内外钻探技术的快速发展,工程地质勘察技术得到极大的提高,为工程的前期准备阶段提供了重要的技术支持,保证施工环节的顺利推进。在一些地质条件比较差的地区.地质勘察的重要性更是不言而喻,因此,在这些地区进行工程的建造,必须要进行钻探环节,目前钻探技术的自动化、信息化、科技化程度越来越高,使得现在的钻探结果更加准确,钻探过程更加快速,为保障工程顺利进行提供了保障。钻探技术是保障工程质量的关键因素,通过它,工程地质勘察水平有了極大地提高。

关键词:地质工程;勘查中;钻探技术;方法;应用分析

中图分类号:TK164 文献标识码:A 文章编号:2095-3178(2018)20-0273-01

1 工程地质勘察中的钻探技术概述

在一些重大的工程中,经常要进行地质勘察,这是一种非常有必要的行为,它的主要目的就是对施工场所的水体、岩体及土体的相关参数及变化分布规律进行详细的研究,然后,再以这些数据为基础,研究工程所在地的相关数据,以保证工程能够顺利的进行。在地质勘察工作中,经常会用到钻探技术,这种技术是使用最为广泛的技术,没有钻探技术,就会影响很多勘察环节,这项技术对提取工程所在地的岩土,分析岩土的内部结构具有非常明显的帮助,它能保证勘察工作的准确性,有利于工程的设计和施工。

2 地质工程勘察简述与钻探技术的使用条件

2.1 地质工程勘察概述

地质工程勘察主要是通过技术性手段,对相关地质环境进行测绘、勘探与调查。通过其勘察工作,可以有效地收集到当地岩体、水体、土体等方面的力学参数以及相关的地质变化规律等信息。通过相关信息的分析,有利用于后续一系列建设活动的顺利开展,可以为其建设活动提供相应的资料参考以及施工原则。在进行地质工程勘察过程中,钻探技术是一项非常重要且技术含量较高的勘探方法。通过其技术的支持,可以对测试孔中的原位和岩土进行取样,为整个地质工程勘察提供完整且精准的勘察资料。特别在进行复杂性地层勘察过程中,如果没有合理化地选择好钻探技术,对于其地层结构无法进行精准分析,从而阻碍了对其地层力学参数信息的获取。由于其信息获取存在问题,对地质工程勘察工作报告也会形成影响,严重影响到了其后续开展的工程建设的质量,导致其工程存在一系列安全隐患。

2.2 地质工程勘察中钻探技术特点及使用条件分析

2.2.1 布置钻孔时需要对地质情况进行综合考虑

在实际开展地质工程勘察钻孔布置过程中,需要认真分析其勘察点的自然地质情况,同时结合其建设工程特点与类型来进行综合考虑。例如:民用建筑及工业建筑,必须要严格遵循建筑工程的大概轮廓线进行钻孔布置。对于水利工程而言,需要根据其工程建设的轴线来进行钻孔布置。

2.2.2使用简易型钻探法为主

为了提高钻探工作效率,可以通过使用简易型钻探法来进行地质工程勘察。因此,除了大型水利项目以及深埋隧道等工程以外,通常情况下所进行的地质勘察工作钻探深度会保持在15m左右。所以只需要使用轻便钻机以及一些简易型钻探法就可以满足其地质勘察要求。

2.2.3 钻探技术需要结合实际情况进行选择钻探技术

在地质工程勘察中的用途非常广。通常情况下,钻孔可以协助工作人员对其勘察点的水文地质、地层岩性等方面进行分析。通过钻探所形成的钻孔也还会被应用于对其地质情况进行长期观测以及取样等工作中。因此,在进行钻探过程中,需要结合其钻孔的实际途径来选择相应的技术方法,以此来满足不同勘察工作所需要的钻孔技巧和钻孔结构的编录、观测等方面的需求。

3 工程地质勘探中钻探技术的应用

3.1 液动潜孔锤钻探技术的应用

液动潜孔锤钻探技术主要是指通过回转的技术进行延伸的,将液动驱动对浅孔锤进行冲击,在冲击过程中将其能量传给钻头,这个时候钻头可以对岩石进行破击,主要过程是外力带动能量再破击,这个环节主要是被动的状态下进行的,工具主要是施工的泥浆泵;整个施工环节上对现场冲击力和回转力有了很大的提升,也对钻井工作提高了效率,还降低了钻孔成本。对外,该技术还可以了解岩石的硬度,充分对坚硬岩石抗剪强度得到了完善,解决了钻孔质量和复杂问题,可以说为了更好推动液动浅孔锤钻探技术,就要对潜孔锤的寿命不断提高,同时还要不断的优化和加强研究。

3.2 反循环钻探技术的应用

反循环钻探技术是最广泛的技术之一,也是最常见的技术,该技术通过借助空气反循环技术和水力反循环钻探技术,在空气反循环技术上一般会采取以空气介质来进行的,在实施过程中会通过外来技术的双臂钻杆来实现压缩空气的传输,在压缩空气上会产生膨胀会产生较大的冲击力,实现对岩石的检测化验,这个过程需要借助外力和机器的来实现压缩空气的效果;其次是水力反循环钻探技術主要以泥浆或水作为介质进行转孔的,在进行转孔驱动上,对孔底的岩层获取能量要求高,在钻杆的作用下可以对驱动钻头的孔底进行探测,从而实现样品的钻探采集,同时这两种钻探方式各有优点。以空气反循环钻探技术为主多以干旱、缺水的地区采取,成本低,使用率高。以水力反循环钻探技术为主,能够较好地反映地层的结构情况,但其在钻探过程中存在消耗大量的水资源、钻孔速度较慢、所需时间长的缺点。两者在特点上正好弥补了各个不足之处,当然也需要通过两者之间的关系进行可以更好的实现反循环钻探技术的应用。

3.3 绳索取芯技术的应用

绳索取芯技术在钻探过程可以说是最为简便的,不需要使用钻杆进行钻探,如果在出现钻头故障时才使用钻杆,绳索取芯技术在钻孔过程中所采取的工具是打捞和岩芯管,这样省去了不利于安全的复杂技术,在施工特点上钻孔时间短,切断方便,同时还保证了获取岩芯的质量,因此在绳索取芯技术上要不断的对钻孔深度降低,在钻孔过程中需要使用钻杆,升降的频率会随着钻杆的深度频率变小,在人工劳动上强度也会随着降低。这样省去了成本和施工劳动力,在使用率上比较高。

4 结束语

我国具有十分丰富的地质资源,然而地质勘查工作的缺失和遗漏导致了其开发利用率并不高。随着科学技术不断发展和资源市场越来越激烈的竞争,对地质资源的开发以及地质资源勘查工作提出了更高的要求,只有不断的提高地质资源勘察技术、提高勘查人员素质并加强管理,才能加大地质资源的开发利用率,推动我国地质科学以及地址产业的发展和进步。

参考文献

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