岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用分析

【摘要】穿越上部覆盖层是完成岩溶地区岩土工程的勘察和钻探的重要环节，通过调查岩溶（溶洞、溶沟、溶槽）的生长特征以便后续工作的顺利进行。本文在进行实地考察和勘探的基础上，探讨岩溶地区岩土工程勘测钻探施工和成孔工艺技术，对于不同的技术方式进行分析，使读者对岩溶地区的钻探技术有更加深入的了解，同时进行技术的革新，不断提高岩溶地区岩土工程的勘探技术水准。

【关键词】岩溶地区；工程勘察；钻探

可溶性碳酸盐岩作为岩溶存在的最常见的形式，广泛的分布在贵州、云南，广西、湖南、湖北、四川、西藏、新疆、青海、河北、山西、内蒙等地区，他们以出露的形式存在，占据中国广阔的土地面积。专家学者对于岩溶这种特殊的地质条件下形成的地质形态进行深入的研究，获得很多重要的研究成果和资料。通过对岩溶地区的岩土工程的勘探，能够有效的解决工程建设的诸多问题，为我国的发展提供帮助。

1.龙岗地区的主要岩土工程地质条件

1.1地形地貌

龙岗地区属于河流堆积阶地地貌，地形平缓，处在一、二冲洪积阶地。

1.2场地的岩土体特征

（1）人工填土：人工堆积物和粘性土结合而成的松散土质；（2）粉质粘土：颜色为灰黄色的可塑土质；（3）淤泥质土：由有机质和腐烂木块组成，流塑～软塑状；（4）砂层：由石英颗粒组成，根据石英颗粒粒径及含量细分为粉～砾砂；（5）卵石：由小块的粒径为30mm-150mm和少量大块的粒径为200mm以上的漂石块组成，稍密～中密状；（6）含角砾碎石粉质粘土：属于可塑和局部旱软塑的土石组成，其中还有些许的块石成分；（7）含角砾粉质粘土（土洞充填物）：松软土质组成，流塑状；（8）微风化灰岩：轻微风化，岩石坚硬，局部有少量溶蚀裂隙，完整～较完整；其他地段存在岩石破碎情况，岩溶（溶洞、溶沟、溶槽）平面的上方的生长存在凹凸不平，产生的溶洞属于裂隙状溶洞，高度差别很大。他们的生长和分布没有什么规律可循，一般向四面八方伸展，溶洞的大小形状有较大差别，大的里面的高度达到几米至几十米，小的甚至只有几厘米，也不处于同一水平面上。大多数溶洞由可塑和局部旱软塑的含角砾碎石粉质粘土组成，有的溶洞里面没有填充这种成分。

1.3地下水

砂层、砂卵石层属于第四系孔隙潜水，含水量最多，属于主要含水层；灰岩岩溶地下水为基岩裂隙水，主要特点为含水量大和具有一定的承压力。

2.钻探施工前设备、技术准备

2.1设备和材料准备

如今使用的新型XY-100，XY-150型液压钻机能够克服工程勘察钻孔浅、动力不足的情况，钻探前准备的其他工具有：不同口径、规格的钻具、套管、普通岩芯管、双层岩芯管、合金钻头、金刚石钻头、膨润土粉、打捞工具、粘性较大的粘土（黄土）、水泥和其他设备。

2.2钻探技术准备

岩溶地区岩土工程的钻探工作，最重要的是迅速的打通进入第四系覆盖层，从而来到石灰岩地层。第四系地层和石灰岩的岩溶生长不同的地区存在较大的差异，因此我们要时刻关注要产生的新的问题，并提出好的解决措施，具体有以下几个方面：钻探方法的选择、钻孔结构的研究、套管程序的制定、堵漏等等。因此我们要在钻探工人上岗之前，对他们进行相关技术的培训以及针对不同情况应该如何处理的培训。

3.不同地层的钻探施工技术

3.1粘性土（填土、粉质粘土、淤泥质土、混合土等）钻探技术

岩溶地区粘性土的钻探首先使用新型的液压钻机钻孔，钻孔之后使用锤击钻探技术进行土样的钻取工作；之前的测试钻孔可以运用回转、泥浆护壁进行钻探，同时还要具备分层精度的需要，同次进尺一般<2.0m为最佳，还要使用套管护壁保证安全。

3.2砂卵石层钻探技术

砂卵石层厚度较薄的情况我们运用泥浆护壁回转钻探工艺技术，之后把套管插入砂卵石层以保护孔壁中的岩土；砂卵石层厚度厚，质地坚硬的情况我们运用回转钻探，砂卵石层一般具有以下的特征：含水量巨大，卵石中间孔缝很多，钻探是孔壁会出现坍塌情况，而且孔内也会有漏水情况发生。因此我们在钻过的孔内填入黄土，以此来保护孔壁，防止孔壁发生坍塌和地下水的渗漏情况。通常再次保护之后就能达到效果，如果还存在孔壁坍塌现象，则使用加大泥浆浓度和套管跟管钻探等方式解决，方法是回转钻进一定的砂卵石层深度（控制在2.0m内），然后提出钻具下入对应的口径套管，重复这一过程。由于砂卵石层属于稍密到中密的土石组成，颗粒很大还含有少量的漂石部分，因此在套管的填入过程中会产生巨大的阻力，所以我们使用厚度达到1cm的厚壁套管，使用重锤锤击使其进入，产生良好效果；如果使用普通套管打击进入会产生卷口现象，加入套管鞋就能取得预定的深度。

砂卵石层打入套管的时候，会产生小的卵石积压在岩芯管和套管中间的现象，套管随着岩芯管不停转动。正转的时候可能有丝扣滑脱的出现，所以在套管脱落后应再焊一个套管来固定管接头的地方，反丝套管一般不会出现这种情况。

4.结语

在工程地质勘察钻探要对施工场地、地层岩层状况、建筑设计和标准检测等进行多方面的考量，通过分析比较找出最适合的解决方案，保证石灰岩岩溶地层的工程地质勘探工作顺利的进行。

参考文献

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作者简介：

李先圳，男（1987.05），汉族，四川攀枝花人，本科，深圳市工勘岩土集团有限公司，助理工程師，研究方向：工程勘察（岩土工程）.