浅谈在道路桥梁地质勘察中钻探技术的应用

高 冲

（湖南省地质矿产勘查开发局四一八队，417000）

浅谈在道路桥梁地质勘察中钻探技术的应用

高 冲

（湖南省地质矿产勘查开发局四一八队，417000）

本文结合笔者多年来的工作经验，对钻探技术在道路桥梁地质勘察中的使用进行了简要的分析，并提出了一些具体使用要点及相关经验，供同行参考。

钻探技术；工程地质勘察；应用

钻探技术主要就是对施工现场的土质、岩石层等进行测试，以获得地质参数，在地质勘察中是一种常见手段。通过对这些地质参数的分析和研究，确定了工程的设计规划和施工建设方向。钻探技术可在道路桥梁建设中提供全面、准确的地质资料，对施工建设具有十分重要的指导意义。

1　钻探技术的分析介绍

1.1液动潜孔锤钻探技术。液动潜孔锤钻探技术在我国工程中的应用比较广泛，且我国在这个方面的研究也已经取得了较大的成就。这项技术的成本较低，且施工工序简单，工作效率也较高。液动潜孔锤钻探技术的使用能够有效的解决岩石坚硬问题，在具体的施工中应该做好设备的维护和保养，延长设备寿命，提高钻探质量。

1.2绳索取心钻探技术。绳索取心钻探技术是一种不提钻取岩心或提钻次数很少的钻探方法。其操作特点是取岩心时不需要提出钻孔内的全部钻杆柱，而是用专用带钢丝绳的打捞器通过孔内钻杆中心孔将装有岩心的孔底内管提至地面，获得岩心，从而减少了提下钻次数和升降钻具的辅助时间，提高了钻进效率。绳索取心钻探技术适应强、使用方便，应用范围广泛，取心质量高、工作效率高。在钻进过程中，由于打牢工具的作用，避免了钻杆和矿心产生摩擦，有效提高了取心效率。在整个工作过程中很少使用钻杆，升降频次也比较少，有效减少了勘察工作人员的工作量和工作强度，钻头的使用寿命也得到了有效延长。由于道路桥梁地质勘察过程中比较常见的问题是岩芯采取率及工作人员的劳动强度大的问题，而绳索取心技术能够很好的解决这个问题，且施工效率较高，质量也能够得到保证。因此，绳索取心是道路桥梁地质勘察中比较常用的方法之一。然而，在一个具体的工程中是否采取绳索取心，还必须考虑地层条件、钻孔深度、钻头寿命以及绳索取心钻具配套设备较多，一次性投资较大等因素，以便综合权衡其使用的合理性。

1.3反循环钻探技术。反循环钻探技术应用非常广泛，在复杂地层的锚固施工与注浆施工时常用到这种钻探技术。按照循环介质的不同，反循环钻探的技术可分为两种，分别为空气反循环和水力反循环。空气反循环，顾名思义，其介质为空气。其采用双壁钻杆外管运输空气到孔底，然后利用空气的冲击力使潜孔锤撞击孔底岩石，同时利用钻杆将孔底的石屑带出地面进行研究和分析，从而得到地质数据。水力反循环的介质为水或者泥浆，与空气反循环一样的是，要将水或者泥浆送入孔底，通过取心钻头将岩心送至地面进行相应研究。这两种反循环钻探技术具有不同的特点，空气反循环钻探技术比较适用于干旱地区，其具有工作量小、成本低等优势，但也存在所取岩屑代表性不强。在进行地质结构的研究时，不能得到完整的地质资料的问题。水力反循环钻探技术具有工作强度低、获取地址资料完整等优势，但是耗费的水资源较多、工作效率低。

1.4组合钻探技术。组合钻探技术就是上述几种技术的组合，合理发挥上述几种技术的优势能够达到l+1＞2的效果。这种技术的组合能够克服上述几种技术的缺点，提高钻探的精确度和工作效率以及工作质量，同时还能够减少劳动量和劳动成本。

2　钻探技术在公路桥梁地质勘察中的应用

2.1工程概况

该项目为公路改扩建工程，公路里程长度为28.5km，设计行车速度40km/h，路基宽度为12.00m，路面类型为沥青混混凝土，桥梁设计荷载为公路一Ⅱ级。本段主要的构筑物为盖板涵等。

2.2钻探技术在公路工程中的应用

通过对工程实际情况的调查制定了适合工程的施工方案，具体来说，主要有：①抛锚定位。只有做好定位工作才能够保证后续工作持续开展，抛锚定位需要在岸上架设全站仪，利用交通设计院提供的坐标点进行钻孔定位，首先将钻船拖至水流上游约5-10m位置处，在船前将锚与左右两侧呈约500交叉夹角抛入水中，松动卷扬机缓缓向下游移动。然后在船后及船体长度方向各抛入两锚，固定船体。②下套管。用测绳测出水深后，下入168mm套管，套管入水时宜保持垂直，用水平尺控制垂直度，其偏差宜在允许范围内。接下一节套管之前用夹板将下部套管夹紧，待套管下至水下地面以后，在其上端接上管帽，用自动落锤，敲管入土，当套管入土较慢时，可停止工作。③制备泥浆。泥浆比重一般宜在1.03～1.05之间，漏斗粘度2O～30s，pH值8～12，造浆材料采用粘土粉，加纯碱5%～6%（质量比），搅拌30min即可。④钻进工艺。在壤土层钻进过程中，可选用1mm硬质合金钻头，钻具长宜在3.0m左右，采用低水量泥泵，结合投球接头全孔取芯，每回次进尺1.0～1.5m，干钻0.10～0.50m卡取芯样。钻至砂层时，调节钻压和泵量，提钻扩孔，然后跟进�127mm护壁套管。钻至弱风化岩层时，更换单动双管钻具，跟进套管进入稳定岩层（弱风化）不小于0.50m，如跟进127mm套管困难，可跟进108mm厚壁套管。表镶金刚石钻头的钻压、钻速及泵量的选取应根据岩石的软硬程度及破碎程度来确定，并符合下表1的规定。

表1　表镶金刚石钻压、钻速及泵量表

3　结束语

综上所述，在道路桥梁工程地质勘察中，钻探技术是一种必不可少的勘探技术。他的应用有效的改善了我国公路桥梁地质勘察工作效率，保证工作质量。但在实际工程中，应根据其地质、水文等条件，选择合适的钻探技术，以提高工作效率和勘察质量，为工程建设提供全面、准确的地质资料。随着我国科学技术的发展，地质勘察技术也在不断的发展，许多新的技术开始出现。地质钻探是地质勘察工作的重要组成部分，也是关键内容之一，钻探技术的合理使用能够有效的提高地质勘察工作质量和工作效率。鉴于地质钻探技术对于我国公路桥梁地质勘察的重要性，技术研究人员应在今后的工作和学习中，应积极改善原有钻探技术存在的不足，不断总结经验，以促进我国地质勘察事业的不断进步。

［1］张嘉峰.浅谈地质勘察工程中的钻探技术［J］.科技创新与应用，2013.

［2］冉恒谦。张金昌，谢文卫，等.地质钻探技术与应用研究［J］.地质学报，2011.

［3］郑小虎.对地质勘察工程中的钻探技术的分析［J］.赤子，2013.

Discussion on the application of drilling technology in road and Bridge geological prospecting

Gao Chong
（Hunan Provincial Bureau of Geology and mineral exploration and development 418 team，417000）

In this paper，the writer's many years of work experience，brief analysis of drilling technology in geological survey for roads and bridges，and puts forward some specific points，and relevant experience，offer reference of person of the same trade.

drilling technology；engineering geological survey；application