探析岩土工程勘察钻探技术创新

摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，各行业企业的运行发展也呈现出一片繁荣之势。岩土工程作为建筑等行业进行施工操作的重要基础，加强对岩土工程勘察钻探技术的应用分析，并进行不断创新对于促进我国经济的整体性发展，改善居民社会生活水平都具有极为重要的意义。本文中，笔者专门针对现阶段我国岩土工程勘察钻探技术的创新问题展开了一系列的探讨，以备相关人士参考。

关键词：岩土工程；勘察钻探技术；创新；分析

1引言

先进的科学技术是当今社会发展的第一生产力，岩土工程勘察钻探技术的完善与创新直接影响着我国各项基础事业的进展，对我国社会的稳定发展具有重要意义。

2影响岩土工程勘察钻探技术应用结果的主要因素

中国地域辽阔，不同地理位置的地质条件以及气候环境条件都存在着一定的差异性，因此，岩土工程勘察钻探技术在应用过程中可能会受到来自各方面因素的影响，常见的影响因素包括以下几方面。

2.1孔底承受压力过大而引发事故问题的产生

插头可能会导致变形，同时还可能进一步增加机械部件的损耗程度，继而导致井底压力失衡，一旦孔底所承受的压力过大，在离心力不断增加的过程中，极易引发核心设施的运行障碍，折断或者是磨损核心阀杆，影响岩土工程勘察钻探技术的应用效果以及施工进程。

2.2离心效应因素

这里所说的离心效应实际上就是指在通关强上进行钻孔操作的时候，为了加快钻井速度而提高操作速度，在钻孔受到较大的震动作用以及冲击作用条件，由于离心力而产生的效应。这种离心效应对于钻探上升阶段的施工部分具有很强的破坏力，不利于提高钻井速度，引导差，增大了时间的破坏性影响的核心。

2.3施工操作方面的因素

岩土工程勘探技术的应用一定要严格最受相关规定，保证各个环节操作了流程的规范性，一旦在操作方面出现任何疏忽或者懈怠问题，都会为后续施工操作埋下很大的隐患，甚至是直接引发安全事故问题。例如在被关闭的道路不变的情况下提高速度进行钻探而引起核心体系拥堵问题等。

3岩土工程勘探钻探工艺的选择

3.1针对可塑硬塑、偏硬和坚硬粘性土层环境的工艺选择

针对那些硬粘性土层，一般都会选择应用冲击回转钻进的钻探工艺，这是因为该类土质硬度相对较高，为了保证钻探质量与精度，在进入土层初期应全面控制钻探速度，慢慢深入地层内，采取这种手法可以在碰到吃不进土层时方便增加压力。钻探操作深入土层之后可以适当提高钻探速度，从而在回次进尺时可以减小钻具提升阻力。这里需要格外注意的一点问题就是在钻具提升的过程中根据施工现场当前实际情况对钻探速度进行严格控制，以此保证底孔位置不会产社鞥真空现象。在对可塑偏硬粘性土层进行钻探操作的时候，冲击回转钻进时的水泵流量应控制为低速。在针对岩芯部分进行施工时应坚持以确保岩芯采取率这一首要原则，选择干孔卡的工艺手段，以此防止提升岩芯的术后发生脱落问题，因此在实际施工中一般都会选择活动分水投球钻具进行钻探施工。

3.2针对可塑偏软粘性土层及软弱粘性土层环境的工艺选择

可塑偏软粘性土层及软弱粘性土层的土质强度相对较低，因此一般选择螺旋钻进的施工工艺手段。进行钻探操作时，应将螺旋钻工具的叶片长度控制在一米左右范围内为最佳，同时注意选择钻孔直径较小的钻具。由于钻具本身具有一定的厚度，因此螺旋钻取出土样的实际长度会大于钻进的长度，土质越软，增加值就越小，因此，在进行实际操作的时候一定要结合当前具体钻探情况对土层状态的变化进行分析。在调节钻具运行速度的时候应坚持慢转速的提速原则，一直到速度调节到最佳施工状态，以此保证钻孔内部润滑液功能的有效发挥，控制和降低钻探阻力。全程严格控制钻探速度，防止钻具运行速度过快，获取的土样由于受到地下水左右而比实际土样长度产生一定的差异性，在这种情况下就需要进行重复钻探，不但浪费了不必要时间及人力投入，同时还会影响岩土工程勘察钻探施工的进度。除此之外，一旦施工过程中出现钻探运行速度提升困难的问题，应结合具体情况选取其他办法，例如应用油缸进行慢速提升等，切不可选择边旋边提速的手段。

3.3针对砂层环境的工艺选择

在序言对岩土层进行勘察钻探施工的时候，应先对该层环境中砂砾的粒径进行观察记录，然后结合粒径的大小情况来选择合适的施工工艺，一般来讲，针对砂层土质进行钻探施工的时候常会选择以下两种工艺手段。首先，针对粉细砂夹粘性土应坚持低钻速、低泵量的钻探原则，每次回次进尺提出钻具时以清泥浆洗孔，避免产生沉砂而导致库钻问题的产生。停止钻探操作时切忌当即将钻具关闭，应保持钻具的运转状态防止岩芯脱落。其次，针对中粗砂、砾砂的土质部分应坚持灌浆无泵、低速、反循环钻进的钻探操作原则，在钻具运行过程中采取上层缓慢提、降速，下层适当快速提、降速的原则，达到上下浮动和孔底反循环的效果。在钻具每次提出时注意用清泥浆对钻孔进行清洗，并且在停泵之后保持一定时间的干钻运行状态，确保在提钻之前达到较好的取芯率和有效的卡芯。

3.4针对卵石层环境的工艺选择

由于卵石层土质结构具有一定的特殊性，因此针对卵石层的钻探操作也具有一定的复杂性，注意结合具体情况选择相应的组合操作理论，这些理论由土层的紧密度、湿度、是否存在粘性土等因素组成。在进行钻探操作时在钻探的过程中，切忌只对眼前某一因素进行考虑，一定要结合所有影响因素进行全面性分析，以此制定完善的钻探施工方案。螺旋裸孔钻进主要用于孔壁坍塌程度较小的卵石层，在实际操作过程中将钻孔压力控制在200kg~300kg的范围之内。由于卵石层土质结构相对松散，粘性土壤含量较低，不适合利用植物胶对钻探土避进行固定处理，在这种情况下可以选择跟管钻进的工艺手段，将钻具运行速度控制在中档左右，在实际操作时应选择一边钻探一边回填的手法，防止在钻探施工时出现坍塌事故，对施工人员的生命安全造成威胁。如果施工环境为结构相对紧凑的卵石层，应选择低钻速的回转跟管钻进方法，在施工过程中一定要注意仔细观察钻具的运行状态，若是发现钻具回转跳动状态相对平稳，则可适当提高钻速，相反地，若是钻具运行中的回转跳动幅度过大，则应及时控制和调节相应运行条件，如果跳动情况较严重，应立即关闭钻具，停止运行，避免钻具等运行设备被损坏。

4钻探施工现场处理及出现问题后的事故处理

在进行钻探操作之前应预先对施工现场及附近进行平整处理，使钻机位置处于平衡状态，同时对机座地面及平台进行加固。如果需要在水面上进行性钻孔操作，应通过打桩等手段对钻机平台进行固定处理，以此保证钻机运行过程中的平稳状态。如果钻孔位置出现严重的漏浆问题，应及时应用套管跟进或安装多层套管、变径钻进等应对手段进行堵漏处理，若是处理效果不明显立即关闭并撤离钻机，避免设备由于地陷而损毁。

当岩层多溶洞、裂隙或钻进遇构造破碎带和接触变质带，在某些钻孔中取出的岩芯在数量上和质量上不能满足地质勘探目的和要求时，应及时采取应对措施对回次进尺进行调整和控制，也可以应用合金干钻钻进，注意仔细观察钻进状态，避免烧钻问题的产生，保证钻探结果。如果需要在岩溶地区进行勘察钻探施工，负责该项目的技术负责人要对相关技术测试准备钻探计划，并进行详细调查，制定实施方案。这些点包括钻探计划，一个明确的研究项目的目标，采取适当的预防措施，了解详细的工程研究的难度石灰岩地区，以提高相关业务人员和队长钻机的规范和操作技能水平钻机操作人员的安全，业务培训和技术，正确挖掘的过程中出现的难点问题，确保安全生产，已放置在发掘现场监督施工期间，为了确保安全距离合理的细节钻钻井过程中，应与进程相关的技术人员合作，以提高生产效率和降低项目的成本，提高岩土工程勘察质量。由于该地区状态具有一定的不稳定性，施工时机械振动，冲洗液将松散覆盖层冲蚀，或者是钻孔内土层被取出后，表层松散覆盖层沿溶蚀沟槽向钻孔内移动，形成地表塌陷甚至卡钻。以避免上述问题的产生，在着手钻探施工的时候一定要找准井口管套的最佳方位，防止液体与覆盖面进行接触之后发生腐蚀作用，引发工程坍塌事故。深入现场清理升式钻井监督和密封最后一洞之后，为了避免地面沉降无聊不稳定的土壤，腐烂，密封过程中严格按照施工现场，可以采用挪威的机器的清洗等设计，以实现最终的钻孔技术。

5岩土工程勘察钻探技术的创新

随着世界性经济与科学技术发展水平的不断提高，岩土工程勘察钻探技术显然已经无法满足我国社会的进步与发展要求，更无法满足我国市场经济的发展需求，在这种情况下，岩土工程勘察钻探工作一定要不断突破传统工作模式以及技术应用方面的束缚，进行持续性的进步与创新，提高我国岩土工程勘察钻探技术的应用效果。

5.1将岩土工程技术与地理信息系统进行充分结合

地理信息系统在我国各地逐步实现了普及应用，地理信息系统具有准确的地理位置定位以及信息查询等主要功能，将其应用于岩土工程勘察钻探项目中能够提高对于项目施工过程的整体管理效果，将传统工作中面临的数据获取与管理工作复杂的问题进行了有效解决，在实施勘察钻探施工的过程中可以将设备运行情况转换成可视化页面，并以此建立起对应的信息系统，以此形成了一个全新的可视操作平台，有效提高了对施工过程的管理效果。助理需要注意的一点主要问题就是在工作人员进行项目设计工作的过程中，一定要具备足够水准的技术基础，确保相关数据的准确性以及各项操作的标准性，保证工程制图效果以及勘察钻探工作效率。此外，还要注意将相关数据信息及时进行储存管理，以此为后续施工决策提供数据依据。

5.2将CAD技术、现代数字化绘测技术、计算机网络通讯技术以及相关软件系统进行充分结合

就岩土工程勘察钻工程的实际情况而言，该类工程的顺利进行离不开项目管理的数字化以及计算机网络集成系统的建立，因此调查并完成变化现代CAD技术，信息数据收集，信息流是一个应用程序，用户手册和逐步自动化，测量数据处理，数字化，网络硬件，图形，过程数据库设计和形成数字化的数字化，在现场MF数字域的适应地面调查方法，网站，建立跨学科，形成设计技术和多业务智能制造工程研究设计系统和岩土工程勘察，成为主要解决的物理指标。

5.3三维立体建模技术的应用

三维立体建模技术的最常见应用就是目前大家应用的VR眼镜，在进行实际钻探工作过程中，通过专项设备对底层表面存在的电流情况实施全面监测，然后将获取的信息输入计算机网络模拟系统当中，由系统将这些信息自动生成立体化模型，是工作人员可以更加直观、准确地了解工程的实际情况，但是一定要注意各项信息的准确性，防止建模存在偏差。根据探测数据能够了解地质空间特性与特点，可是在实际操作时由于不同数据信息点的位置具有一定的差异性，表现出点序列的排列形态，所以在整理数据信息的时候应注意将其生成网状补丁。为了进一步提高信息点位置排列的准确性，还应对现场实际地质条件进行深入研究，以其具体排列规则为基础将具有相同属性的数据集合，从而形成地质区域。在排列过程中，可形成区域有限，区域连接点存在抽象的三角形网络，此时可以运用具有不规则特性的网格方式进行工作。当网格顶点处于三角形网络边缘地区中任意一个顶点，则可以不受限制地获取其侧视图与俯视图，从而得到具有持续性的线性模型。

6结束语

综上所述，随着我国经济的不断发展，科学技术研究工作也在传统的基础上获得了很大的突破，先进的科技被逐步应用于各行业发展中，并进行了完善与升级，切实提高了各行业的生产经营效果。就岩土工程勘察钻探工作而言，为了进一步提高勘察钻探结果的准确性，控制和降低生产成本，缩短工期等，有必要结合当前实际进行技术创新，以此为基础工程等事业的健康发展奠定坚实的技术基础。

参考文献：

[1]张稳.钻探在岩土工程勘察中的作用[J].科技与创新,2017(23):153~154.

[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):38~39.

[3]钟小兴.岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用[J].西部资源,2017(4):171+193.

[4]张瑞鹏,高冬红,赵培.岩土工程勘察钻探技术创新[J].建筑技术开发,2016(11):109~110.

[5]张青渝.刍议岩土工程勘察中的基础地质应用[J].建设科技,2015(24):114~115.

作者:王奕刚 单位:南昌城市建设投资发展有限公司