牛振
安徽建筑大學勘測設計研究院有限公司 安徽合肥 230000
為了全面保證鉆探施工得以科學、有序地開展,在對鉆桿進行選擇時,通常需要檢查鉆桿軸線,需保證鉆桿挺直沒有彎曲的情況,使得作業(yè)過程中出現(xiàn)的誤差可以控制在一定范圍內。另外,巖土層中難免會有硬層,所以,為了避免發(fā)生鉆桿折斷的問題,通常需要準備兩套鉆桿,且鉆桿桿徑分別為42mm和50mm,用于軟層和硬層的不同鉆進作業(yè)。
一般在巖土工程鉆探施工過程中,比較常用的鉆頭有螺旋鉆具和硬質合金取心鉆具兩種。所以,通常需要根據(jù)鉆進方法,選擇與之相適應的鉆頭來實施具體作業(yè)。
其技術原理在于工作人員通過操控一定的設備,向鉆孔內填充濕黏土球,在填充過程中,鉆具來回運動,將土球壓實,漿液填充巖溶裂縫。這種處理方式使土球在外力作用下,逐步進入巖溶縫隙的內部形成一層泥漿;泥漿形成后,工作人員需要對泥漿進行檢視,一旦出現(xiàn)部分孔隙未被泥漿覆蓋的情況,應及時進行反饋,進行二次填充處理。確保泥漿完全形成后,工作人員使用鉆具對縫隙進行掃孔處理,讓泥球能夠深入孔隙內部,經過多次反復掃孔處理,最終在孔隙外部形成泥壁,達到裂縫回填的目的。泥球護壁結合套管技術能夠在較短的時間內,快速掌握裂縫發(fā)育情況,并且在多次填充的過程中,工作人員可以根據(jù)填充的體量、次數(shù),評估巖溶地區(qū)裂縫漏漿的基本情況,為后續(xù)巖溶地區(qū)的開發(fā)提供了數(shù)據(jù)參考,明確了開發(fā)環(huán)節(jié)中巖溶裂縫處理的基本要求。考慮到泥球護壁結合套管技術的應用場景,工作人員需要認真做好黏土配備工作,在配備環(huán)節(jié),應確保黏土的塑性與黏結性較大,并具有較強的耐沖洗能力,只有這樣才能夠充分完成填充任務,實現(xiàn)對巖溶地區(qū)裂縫發(fā)育情況、可填充性的準確評估。
多層套管護壁技術作為現(xiàn)階段成熟的巖土勘察鉆探技術手段,其主要通過跟管鉆進的方式,降低鉆探勘察的難度。具體來看,工作人員首先使用小徑超前鉆進的方式,在短時間內,擴大鉆探半徑,完成小徑超前鉆進任務后,通過大徑擴孔的方式,擴大鉆孔的尺寸,多層套管護壁技術通過多次變徑,能夠降低鉆進的難度,并且準確記錄鉆進過程中各個地質結果的基本數(shù)據(jù),幫助工作人員更加全面、系統(tǒng)地掌握有關情況。在多層套管護壁技術應用過程中,為保證鉆探勘察的有效性,工作人員需要提前進入施工區(qū)域,分析勘察區(qū)域的巖土地質數(shù)據(jù),準確掌握鉆探的深度,并借助過往經驗,對鉆進深度范圍內可能存在的溶洞數(shù)量做好估算;根據(jù)估算結果,工作人員可以針對性地進行套管程序的設置,提升整個多層套管護壁技術應用的針對性。在多層套管護壁技術的應用過程中,工作人員需要使用直徑為75mm的金剛石單動雙管設備進行鉆探,當遭遇溶洞地質時,工作人員提取鉆探設備,抽取巖芯,然后換用直徑為146mm的合金鉆具,繼續(xù)進行擴孔操作,當?shù)竭_溶洞底部后,使用直徑為146mm的巖芯管作為二級套管,并將其預留在鉆孔內,完成上述換裝后,采用跨級換徑的方式,繼續(xù)進行相關工業(yè),從以往施工經驗來看,這種處理方式,操作難度低,能夠有效防范鉆具卡頓等故障的發(fā)生。
在對巖溶地區(qū)巖土工程進行勘察鉆探時,無論是使用什么方法進行鉆探,其進尺的速度都應較快,如果在遇到土洞的時候,難免會遇到掉鉆情況,這也意味著,在不施壓或者轉動的情況下,只需要自己的力量就能夠下落。通常情況下,淤泥并沒有上面塑造性可言,質量也比較軟,當施工在提鉆后,孔洞可能會出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象,這種現(xiàn)象是正常的。而在這時候,二次下鉆的深度不應比第一次多,如果孔洞里面的填充物較少,那么,孔洞中的空間相對而言就要大一些,在進行二次下鉆的時候,則會使得孔位發(fā)生偏差,如果孔洞已經被填充物占滿了,那么,鉆探到這個位置時就會有很多水流出來,會導致孔洞塌陷,還會改變地下水的水位。
在巖溶地區(qū)巖土工程早期勘察鉆探時,就會發(fā)現(xiàn)是否存在黏土層,如果有黏土層,那么就可以使用錘擊法來進行鉆探,通常,黏土層都是比較薄的,為了可以對其進行準確的區(qū)分,在進行進尺時就可以稍微慢一點,且進尺的距離短一些,每次進尺的距離大約為兩米,從而準確地將黏土層厚度以及深度計算出來,方便勘察鉆探工作的有效進行。
在對砂卵石層進行勘察鉆探時,施工人員需根據(jù)砂卵石層的厚度選擇勘察鉆探技術,如果厚度比較小,就可以使用泥漿護壁回轉鉆探技術,將套管放在砂卵石層中,從而起到保護作用;若厚度比較大,則可以選擇回轉鉆探技術。砂卵石層的含水量比較豐富,中間還有很多縫隙,在進行勘察鉆探的時候,孔壁可能會出現(xiàn)一些坍塌現(xiàn)象,還會伴隨漏水情況。所以,在進行勘察鉆探時,就可以在孔洞里進一些黃土,起到保護孔壁的作用,以此預防孔壁發(fā)生塌陷和漏水現(xiàn)象。在完成這一舉措后,若還會出現(xiàn)孔壁坍塌現(xiàn)象,那么,施工人員就可以把泥漿的濃度增加,或更換鉆探套管來再次解決,在進行鉆探的時候,要將鉆探的距離控制在兩米之內。
在巖土工程勘察鉆探工作中,需要針對不同的土質層來選擇與之相適應的鉆探工藝和方法,以有效確保鉆探質量。這就要求相關人員深入研究鉆探工藝和方法,明確針對不同土質層可以取得最佳鉆進效果的鉆探工藝和方法,確保地質勘察鉆探方法更加科學、合理,且其勘察結果具有較高的精準性,從而更好地保證巖土工程建設質量。