吳華耿

（廣東省地質局第一地質大隊，廣東 珠海 519000）

鉆探技術應用于工程地質勘察中，其可以較為直觀地揭露場地的巖土分層情況、分布規(guī)律等，雖然操作簡便、勘察效果良好，可依然存在很多不足。例如，前期施工鉆探準備階段對鉆具、鉆機配件等需要投入較多資金，特殊地層取芯率較低或鉆進速度較慢等，由此針對鉆探技術的研究與分析顯得尤為必要。

1 簡析地質勘察基本內(nèi)涵

針對巖土工程地質勘察而言，是指依托工程鉆探、測繪等手段，查明場地范圍內(nèi)巖土的類型、厚度、分布、工程特性和變化規(guī)律，查明不良地質作用的類型、成因、分布范圍和發(fā)展趨勢，查明場地地下水類型、補給和埋藏條件等，為場地的基礎設計與施工提供必要的數(shù)據(jù)，作為后續(xù)設計施工的重要參考資料，因此對于工程地質勘察鉆探施工過程中，應保證其揭露地層的準確性，包括巖土種類、巖土成分及埋藏深度等，在地層復雜的場地中，更應采取必要的工程措施保障鉆探的巖芯取芯率。若是在鉆探技術應用中，缺乏規(guī)范的操作方法、科學的管理制度等，極易降低勘察結果的精確性，從而導致場地勘察報告成果失準，無法作為后續(xù)設計、施工方案編寫的依據(jù)，對項目進度控制、成本控制、質量控制等關鍵環(huán)節(jié)均會造成負面影響。

2 簡析工程地質勘察主要特征

第一，鉆探技術的主要目的為“探”，至于“鉆”是手段，鉆孔的布設并非隨意布置，應根據(jù)擬建建筑物輪廓、調查范圍、地下室輪廓等區(qū)域按一定的鉆孔間距進行布設；初步勘察及詳細勘察鉆孔布設間距不同，還需根據(jù)勘察階段綜合考慮鉆孔的間距及鉆探深度。

第二，因為在“鉆”的過程主要是“探”，巖土物理力學數(shù)據(jù)需要取土試樣進行土工實驗得出。取土試樣時應嚴格執(zhí)行《建筑工程地質勘探與取樣技術規(guī)程》，在預計取樣位置1m以上采用回轉鉆進，下放取土器前仔細清孔，清除擾動土，孔底殘留浮土厚度不超過0.10m；土樣采出后確認為原狀土樣后及時密封，按要求填好標簽，輕拿輕放。一般粘性土使用標準取樣器，采用重錘少擊法或壓入法；軟土使用薄壁取土器，采用壓入法。

第三，場地條件是工程地質鉆探施工時必須考慮的環(huán)節(jié)之一，同時也需要留意場地周邊環(huán)境、地形地貌。不同的場地條件，可提前準備好相應的鉆具、設備，提高效率；不同的地形地貌，可根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗大致推斷地層揭露情況。

第四，除了場地條件，場地內(nèi)的埋藏物也是需要著重注意的環(huán)節(jié)。場地內(nèi)若埋藏有墓穴、古河道、溝浜、古河道等不利埋藏物會影響設計方案；場地內(nèi)的舊建筑物基礎會影響施工；場地內(nèi)尚未廢除、遷移的管道、電纜會威脅正常鉆探施工的安全；以上問題均需要考慮并描述。

3 簡析鉆探技術的相關使用要求

在工程建設過程中，進行地質勘察是為保證工程建設可以順利開展的重中之重。工程施工針對鉆探技術提出很高要求，在實際進行鉆探時，需要從多方面開展綜合分析，例如巖層的提取率應，夾層采取率應。就類型不同的巖層，在運用合適的鉆探技術同時應對鉆探的速度有效調節(jié)。以水文地質勘察為例，如果想要確保有效的測試水位、實施水文地質試驗，應該綜合分析水層位置與明確在水文實驗中的鉆進方法、位置、鉆進速度。需要注意的是，不同的含水層有必要采取分層止水處理。

4 簡析工程地質勘察的常見鉆探技術

4.1 孔錘鉆探技術

該項技術是基于回轉鉆探而被開發(fā)出來的，主要通過沖洗液發(fā)揮驅動作用，在沖擊液動潛孔錘時，能量會傳送到鉆頭將巖石進行摩擦鉆進。由于是改進回轉鉆探技術之后所形成的，在遭受回轉力以及沖擊力的有效驅使下，一方面能夠將鉆進效率的提高，另一方面能減少鉆孔成本支出?，F(xiàn)階段，這一技術也廣泛應用在水電建材等其他領域，而且在世界上該項技術也處在前茅地位。在具體應用這項技術時，由于應用頻率較高，適合在堅硬巖質的地質結構，在具體施工過程中應該高度重視設備的堅固性，針對液壓泥漿也應盡可能選取優(yōu)良潤滑性、含砂量較低原料，從而為液動錘提供保護，降低磨損并提升效率。若想進一步提高技術使用率，需要將長潛孔錘延長應用壽命、提高工作效率等方面作為優(yōu)化及研究重點。

4.2 繩索取心技術

繩索取心技術是不必通過鉆桿也可以得到巖芯，當鉆頭出現(xiàn)問題時才涉及提取鉆桿的應用。該項技術有兩種中心設備分別是巖芯管（如圖1所示）以及打撈設備。與具體施工情況相結合選擇合適的施工技術。依據(jù)該技術所運用到的設備，其具備優(yōu)良的便捷性且擁有廣泛地運用范圍。如果存在堵塞問題，通過打撈工具可以防止鉆具摩擦巖芯，同時在進行鉆探過程中不能一次性鉆進過深的深度，以此提高鉆進效率保證獲取巖芯的質量?；谌斯用娣治觯捎谠摷夹g不涉及頻繁提取鉆桿，因此在具體施工中能夠提高施工效率，減低施工強度。依據(jù)現(xiàn)階段我國進行工程地質勘察的整體情況，無論是地質領域或是礦石領域等，均能高效利用這項技術且施工效果會更加理想。

圖1 巖芯管

4.3 反循環(huán)鉆探技術

對于該技術而言，由于循環(huán)介質擁有一定差異，能夠將其分為以下兩類：（1）水力反循環(huán)；（2）空氣反循環(huán)。第一種技術是把泥漿、水當成介質，依托鉆桿可以把介質有效傳遞，在此基礎上借助鉆頭可以取得巖芯，從而再傳送到孔口；而第二種技術會把空氣當成介質，這樣壓縮空氣會通過雙臂鉆桿外管實現(xiàn)傳遞，空氣在發(fā)生膨脹之后能產(chǎn)生較強的沖擊力，受到推動力的影響潛孔錘則能撞擊巖面，與此同時鉆桿把空氣傳遞至孔口，由此便能進行檢測巖樣。對于上述兩個技術，在具體運用中均存在很多不足。通過水力反循環(huán)技術，能夠得到完整性更好的巖石，能夠保證更加準確地探明地層分布，不必消耗較高的勞動強度，可存在的主要弊端為水量消耗偏高，相對較遲緩的鉆孔效率，相對較長的施工時間。相比水力反循環(huán)，通常會將空氣反循環(huán)技術運用在缺水干旱區(qū)域，且消耗較低勞動強度，可以節(jié)約一些施工成本。可是這樣僅會得到巖屑樣本，難以全面了解場地巖土層分布的情況。

圖2 反循環(huán)鉆探技術

5 簡析地質鉆探主要的鉆探方法及鉆探設備

因為工程施工所面對的地質條件相對復雜，所以在進行不同地質勘察時采取的鉆探技術也需充分確保合適的鉆探方法及鉆探設備，由此才可以順利運用鉆探技術。鉆探技術在通常情況下，常見的是沖擊以及回轉鉆探，若是依據(jù)動力來源可以劃分成人力類以及機械類。針對機械回轉，由于其擁有較高鉆進率等其他優(yōu)勢，現(xiàn)已大范圍應用到地質勘察工作中。在應用以上幾種鉆探技術時，均需要選擇合適的取土設備與取土方法。

首先，壓入法。這種方法主要應用在軟土層分布較連續(xù)、軟土層較厚的區(qū)域的取樣工作，通常被劃分為連續(xù)壓入以及斷續(xù)壓入。連續(xù)壓入是優(yōu)先選擇的方法，通過活塞油壓筒或者是一些組合裝置在土壤中，快速均勻地壓進取土器，由此不會過度影響土樣擾動。其次，擊入法。這種方法主要劃分成孔內(nèi)重錘少擊、孔外輕捶多擊的方法，通常均適用在巖土較硬地層（中軟土-中硬土）的取樣工作，而且采用孔內(nèi)重錘少擊的方法進行取樣會得到更理想的效果。最后，振動法。其是通過振動器發(fā)揮的振動作用，把取土器壓進土壤中取樣。和壓入法相比，這種方法會對土樣造成較大擾動，所以需要注意的是，若是土層容易被振動液化則不建議應用該方法，這也說明此方法具備明顯的局限性。

6 結束語

因為地質勘探工程相較復雜，在此過程利用好鉆探技術可為勘探的效率和質量提供保障。因此，在具體開展工程地質勘察時，應依據(jù)實際工程情況選取適宜的鉆探技術，且確保相關設備的實用性、方法的科學性，唯有如此才會最大限度保障鉆探質量，在減少勘察成本投入的同時提高工作效率。