刍议如何提高岩土工程钻探质量

摘 要：岩土工程勘察中最为重要的一项工作就是钻探，因此，钻探质量将对整个地质勘察质量有着直接的影响。文章将结合笔者的工作经验，对岩土工程钻探的现状、方法进行分析，并提出改善岩土工程钻探质量的建议。

关键词：岩土工程；钻探质量；勘察

在现阶段，岩土工程勘察中仍然以钻探为主，而野外取样、野外地质编录则是获取第一手地质信息的基本工作方法。为了能够保证对各种地质现象、地质信息进行更加准确的描述，从而为钻探工作提供可靠保障，同时这项工作也将直接影响着岩土工程的整体质量，由此可以看出钻探工作的重要意义。钻探成果将作为工程地质评价和设计，施工的基础资料，因此，整个岩土工程的质量在一定程度上取决于钻探的质量水平。

1 岩土工程钻探应用现状

我国地质勘察工作，起步较晚，因此钻探技术还属于初级发展阶段，与发达国家相比，具有很大的距离。我国目前岩土工程中钻探施工主要采用的是20世纪80年代设计的立轴式岩心钻机，而全液压动力头钻机则以从国外引进为主，受各方面因素的影响，由我国自主研发的钻机并未能得到广泛的应用。工艺方面，先进的钻探工艺难以得到有效推广，例如，金刚石绳索取心钻探因为使用价值的原因而未能普及；液压冲击回转则因为泥浆对钻具的损伤较大，而应用较少；绳索取心液动锤钻探和不提钻头方法在地质勘查中的应用也不常见；虽然空气反循环取样钻探方法的效率较高，但却不能被岩土工程人员所接受以致影响了推广。当前，我国主要采用的是岩土钻探技术行业大部分为上世纪80年代所研发的测斜技术和钻孔护臂堵漏技术。由于新技术没能得到广泛的应用，使得我国的岩土工程钻探技术水平较低，地质看钻探效率偏低，具体表现为：“台月”效率低，复杂地表钻探问题繁杂，深孔钻探能力不够，钻探成本较高等问题，这些问题的存在在很大程度上影响了岩土工程的开发利用效率。

2 岩土工程钻探

2.1 岩土工程地质钻探

2.1.1 钻探方法。岩土工程的钻探过程必须根据当地的地质特点出发，从而实现钻探工艺与地质特点的完美结合。对地质地层进行精度的鉴别，以了解地下水的情况，降低各种因素对取样段的影响。不同特点的地层，应选择恰当的钻探方式：对于第四系松散堆积物场地或者城市建筑物，可采用100型以上或汽车钻的方式进行钻探。对于要求缺氧或者鉴别的地层，则应当选择回转的方式钻进，以获得岩土样品。如遇到碎石、块石或漂石时，可采用振动回转式钻探；对于脱离水层之上的土层应当选择甘钻，确保孔内干燥；而砂层、粘土层等则需要根据相关要求使用泥浆护臂。

2.1.2 回次进尺。在岩土钻探过程中，回次进尺的控制非常重要。在土层中采用螺旋钻头钻进，并按照要求分回次的提取土样，要求回次进尺保证在1.0米以内。对于重点研究位置或者持力层，回次进尺则应当保持在0.5米以内，以保证鉴别厚度和薄度能够满足要求。对于砂土层、粉土钻探，可采用标准贯入器间断取样或者分式取样的方法，以保证间距不超过1.0米。取样的过程中运用无岩心钻探，或者单层芯管回转钻机的方式不间断取芯。另外，为了保证 岩芯率高，在岩芯采取时，需要粉土、粘性土保持在90%以上，沙土不低于70%，而碎石则保持在50%以上。

2.2 取样的注意事项

2.2.1 取样方法和要求。在取样时，必须使用专用的薄壁取土器进行在静压状态下连续取样，土样的贯入速度应当保持在0.1m/s。如果取样钻孔为圆直型，需要确保孔径正常，取土长度也应保证一定的长度，粘性土与软土均比直径数值小；当取土器进入相应的温度后，回转取土器，从而将样品底端切断。

2.2.2 原位测试。在岩土工程钻探中，不同方式的钻探的测试也有所不同。标准贯入试验的步骤为，先使得粉土、砂石饱和，在进行后续试验，并保证测试深度位于底下20米上下。当标准管贯入试验在贯入0.15米上下后，记录锤击数，累计打入30厘米的锤击数为标准贯入数。对于重型动力钻探，碎石类土一般采用重型动探来对相应的密实程度进行确定，每间隔20米取土样，并在厚度不足0.5米的地方做好记录，在清除孔底残土之后打入锤击数，并做记录。

3 岩土工程钻探

3.1 加强技术创新

为了提高钻探效率，并减少各种问题的发生，应当不断加强钻探技术的创新，从而提高岩土工程的经济效益，并促进社会经济的发展，提高整体生产水平与质量。例如，在5000米的结晶岩层连续取芯钻孔，在这一难度较高的工程当中，施工人员采用了金刚石取芯钻探方法，克服了种种困难，并带来了优质、高效的施工结果，钻探速度提高了一半以上，并大大节约了成本。

3.2 加大新技术与新工艺的推广力度

解决岩土工程中钻探遇到的各种困难，单纯依靠先进的新技术、新工艺是不够的，还应当加大推广与使用的力度，从现场演示、技术指导等各个环节全面提高新技术的使用率。另外，在岩土层的钻探过程中，应当结合已有专业技术力量，并全方位的调动各方面工作，确保每个部门都能各司其职，在全局的高度上规范并支持岩土工程钻探质量的进一步提升。

3.3 做好地质编录工作

3.3.1 基本要求。钻孔地质编录要求按照规定格式，并由具备专业知识与实践经验的记录员在现场将所获得的数据结果等及时填写，确保记录内容的完整与准确。钻孔记录为原始记录，用铅笔填写，未经允许不得进行任何涂改。钻探记录与钻探过程应保持同步，记录的内容包括了钻进过程和岩土描述这两部分野外钻探记录。钻探现场记录表的各个栏目的填写必须严格按照钻进回次逐项进行。如果回次中出现变层，记录时应填写分层标签。

3.3.2 钻进过程记录内容。钻进过程记录所包含的内容是多方面的，主要有使用的钻机方法、钻具名称、规格、钻进的难易程度、进尺速度、钻进参数的变化情况等。同时，还应当及时将孔内情况、地下水位或冲洗液位及其变化等，做出详细记录。最后，应当详细记录取样及原位测试的编号、深度位置、取样工具名称规格、RQD值等，以及其他在钻进过程中出现的异常情况。

3.3.3 岩土描述内容。《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）中要求对于岩土的鉴定必须建立在现场描述的基础上，并结合室内试验的开土记录与试验结果进行综合确定。由此可以看出，地层岩性描述除了具备外业编录，如碎石土的颗粒形状、母岩成分、分化程度、填充物的性质和填充程度等；砂石的颜色、矿物组成、形状、密实度等；粉土的颜色、包含物等。还包含了室内试验结果，如碎石土的颗粒级配、砂石颗粒级态、摇震反应等的描述。对于碎石土密实度的野外、室内综合鉴定，在《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）附录B中均有明确规定。另外，还包含了根据动力触探从而对密度进行确定的方法等，进而将各项结果进行综合确定。通过以上规定可以得知，碎石土、砂土地质编录的重点更加偏向于野外，而粉土、粘性土的地质编录则要求必须与室内的试验结果进行综合描述。综上可以看出，作为一名优秀的工程技术编录人员，应具备综合整合能力，能够做到根据地层岩性的特点从室内到室外的综合编录。

参考文献

[1]王德强.保证岩土工程钻探质量应注意的问题[J].硅谷，2010（5）：178-179.

[2]陈学军.谈某工程岩土工程勘察过程中的方法及建议[J].城市建设，2010（25）：33-34.

[3]梁红燕.强化岩土工程钻探质量的若干探讨[J].科技风，2011（9）：136-137.

[4]严元.关于岩土工程钻探应注意的问题思考[J].建材发展导向，2012，10（6）：11-12.

[5]耿志明.浅议岩土工程钻探质量应注意的问题[J].城市建设理论研究，2011，22：124-125.