岩土工程勘察的钻探技术浅述

王庆明

摘 要：目前阶段，我国的整体建筑行业发展较快，使得岩土工程的任务量也非常的大，因此，在这种程度下，对于钻探的专业技术要求越来越高，我国目前的钻探专业技术还是有待提高的，在一些技术和效率方面仍然没有突破。本文笔者根据工作实践经验对岩土工程勘察的钻探技术进行了分析和探讨。

关键词：岩土工程勘察；钻探技术

1 前言

随着近些年来，我国国民经济的不断发展，相关的岩土工程项目也发展得十分迅速，而且在这个过程中，岩土工程勘察技术也得到了很高的进步，基于钻探技术本身的特点，它也是岩土工程中比较重要的工序。

2 岩土工程勘察概述

岩土工程的勘察主要是土壤外围环境的勘探，它主要是在工程项目前期，结合相关的工程设计以及施工的具体条件，进行技术上的研究，从而得出论证它需要提交的岩土工程问题，具有一定的决策性。它在很大程度上决定了基本的设计准则，提出一些战略性的指导意见，从而可以更好的服务于工程建设。我国目前的主要岩土工程勘察手段分为工程地质调查和一般测绘钻探及采取土试样、原位测试、室内实验、现场检验和检测，有时候这种检测方式单一进行，但是大多数情况还是多种方式结合来进行判断的，如果地质情况比较复杂时，有可能采取全部的手段，对于现场进行定量分析，分析结束之后，专业的工程技术人员需要绘制各阶段所需要的不同的结果报告，从而对整体进行一个指导。其中钻探技术是整个过程中最为关键的，它钻探提取的岩土地层及采取的分层试验样本是十分重要的，如果这个技术一旦发生了一些问题或者参数获得不准确，那么它可能会影响整个工程的力学判断，更严重的是很有可能影响到整个工程的质量问题，对于后期的用户使用会产生很大的安全隐患，这种情况在工程中是绝对不允许产生的。勘查的过程也是根据不同的建筑项目进行分类的，大致可以分为铁路工程、公路工程、港口码头及堤防工程、水利水电工程、城市的市政道路、民用及工业建筑等。一般来说，因为在铁路、港口码头、水利水电以及高层建筑等的设计过程中，基于拟建建筑物的重要性等级等因素对勘查程度都有很高的特殊要求，这种工程一般来讲投资都非常的大，因此勘查难度也很大，在很大程度上增加了一定的规范规程，但是相对于普通民宅和工业厂房的建设来说，勘察要求就没有那么高，可以根据现场的具体情况来进行勘察，在一般的岩土工程勘察过程中，主要是对于建筑场地进行地质勘查，需对各岩土层进行准确分层并采样进行室内试验，也要对其进行现场原位测试等试验，采集相关的数据，从而进一步加强后期综合分析，提供资料真实准确、评价确切合理的岩土工程勘察报告和工程咨询报告，这对于设计及施工具有一定的指导性。

3 岩土工程勘察常见的问题和相关的解决措施

在工程项目中，岩土工程勘察是必不可少的一个环节，但是由于岩土地质结构的复杂性，在勘查的过程中肯定会遇到各种各样的问题，因为我国目前的勘查技术并不完善，也没有很大的创新，因此，对于这种常见的问题，主要是还采用了一些常规的解决措施。文章接下来就针对这些问题进一步详细介绍解决措施。如果前期的勘察方法選择正确的话，后期可以达到事半功倍的效果，一般来讲，岩土工程常用的勘察方法分为钻探、坑（槽）探或者物探。钻探：主要是用专业钻探机械来进行地下岩土层的勘探方法，它是以钻孔的形式来提取一些样本，从而用一些特殊的手段对其进行分析，它可以直接获得建设场地的地层物质资料，因为钻孔这种方法十分的直观，在很多工程中也常常使用到，因此，很多技术人员都忽略了其他的方法，在技术上也无法得到进一步的创新，这种直接性传递的材料都是具有代表性的，它根据地形地层相关的结构，从而推断出整体的地形地貌以及岩土层的相关结构。地球物理勘探：即为我们常说的物探，这种上根据地球的形成结构和形成过程来进行岩石地质构造的研究，这是一种间接的方法，它的优点是比较快速可以在很大程度上解决相关的问题，但是它也有很多的不利性，因为电磁以及人类活动很容易对其进行干扰，这在很大程度上就影响了物探的准确性。常用的物理勘探方式有直流电、交流电勘探方式，重力、磁力勘探方式，以及声波和放射性元素的勘探方式，这样的方式需要专业的工作技术人员结合以往的工作经验对地层及构造进行准确研判，因为物探的过程十分容易受到干扰，所以一般使用性不是很高。坑（槽）探：指的是用人工或机械方式进行挖掘等，可以直观的将地层的结构展现在人们面前，近距离的提取土壤结构，从而进行分析。这种方法总体上来说是比较安全的，但是工程量巨大，而且如果在这个操作的环节中，一旦出现不规范的情况，那么会使得后期的工程质量无法得到保证，所以这个项目在操作时要加强现场的管理，以及保证人身安全，确保资料的全面性和准确性。其实结合整体上来说还是提倡将各类钻探勘察技术相融合，从而达到准确合理全面的效果，避免由于方法单一的局限性对其造成一定的影响，尤其是在很多大型项目中，一旦受到钻探资料的可信度和差异化问题影响，导致后期工程质量结果无法达到标准是非常严重的。

4 不同地质条件下的钻探工艺

由于我国地壳的变动较大，岩土的土质也有着很明显的变化，不同物理特性的土质，所采用的钻探工艺及使用的钻探设备也会不尽相同，从分类成因大致可分为以下几种土质：（1）软弱粘性土层。无论是软弱粘性土层还是可塑偏软粘性土层，由于它们的地下水位以上的土层土质较软，一般的钻探工具容易发生粘土粘连导致运转不灵活，而螺旋钻就正好解决了这一难题，根据土层的位置来选取钻头，水位以上就用套管螺旋钻头，水位以下就采用冲击回转钻。前者的优势是润滑度特别好，在地质较软的土层中不容易被粘土粘住，钻进的效率比较大，对探取的岩芯结构和状态可以一目了然，直接判断土层厚度和深度。（2）硬塑及坚硬粘土层。由于硬塑土层土质的特殊性，肋骨钻头的切割性特别强，对土层的周围保护壁搅动幅度小，可以更容易判断土层厚度和深度。在施工操作时，要控制好钻头的速度，避免孔底出现真空状态形成坍塌隐患。最好保持由慢到快的速度，循序渐进的使用。这样不仅可以加快钻探的效率，还可以降低钻头受阻的程度，更好的在良好的土层中切入。虽然说在岩土施工中，采取长螺旋钻可以促进施工效率，但是像这种可塑性和坚硬性都比较强的土层，它就完全失去了这种优势，因而不同的土层对于工具的选择也不一样，必须按照实际情况，择优入取，这样可以有效地保障岩芯结构的完整描述，保证岩土勘察工程的顺利进行.

5 结束语

我国是一个疆土辽阔的国家，随着人们对建筑质量的高度要求，在岩土勘察的工程上就显得尤为重要。由于地质条件的多元化，导致岩土勘察也增加了一定的难度。不过在科技技术发达的今天，通过建筑科学家们的研究和试验，设计出了多种技术含量较高的钻探技术和钻探设备，对我国岩土勘察工程的发展带来很大影响。但是在实际勘察工作中还需要相关人员根据地质的实际情况，采取相应的钻探手法，准备好多种钻探技术方案，预防出现地质转变时，灵活运用。对于勘察质量来说，无论是技术还是人员都要做到精益求精，检查好一切钻探设备，保证工具的灵活使用。按技术水平分配好人员，保障岩芯的质量。对工程图纸进行仔细的推敲，仔细检测需要开发的地势，创新出完美的钻探工艺，为岩土勘察工程向更理想的目标迈进。

参考文献：

[1] 刘小飞.浅谈岩土工程勘察中钻探工艺的选取[J].工程技术：全文版：218.

[2] 朱桂明.岩土工程勘察钻探技术和取样及测试探讨[J].科学技术创新，2017（24）.