山东山海市政交通设计有限公司山东烟台264000
摘要:钻探是岩土工程中的一项关键性工作,钻探的质量在很大程度上影响着工程勘察质量,为此,能否合理控制岩土工程钻探质量至关重要。在钻探工作开展中,需要严格把关各项环节,才能从根本上保障岩土工程钻探质量。基于此,文章提出了几点提高岩土工程钻探质量的建议,希望可以为业内人士提供参考。
关键词:岩土工程;钻探;质量
引言
在科学技术的发展推动下,钻探技术也得到了迅速的发展。通过合理运用钻探技术能够使岩土工程钻探质量得到提高,为达到良好的钻探效果,还需要在实践中加强控制,严格按照工程规定开展各项工作,进而使岩土工程钻探质量得到保障。
一、钻探概述
钻探是指用钻具从地面向地下钻孔,从而测试得到需要的数据,达到了任务的工程。现代的钻探工程主要可以分为四种:地质钻探、水文地质钻探、工程勘察钻探和石油钻探等。地质钻探是指利用一定的钻探机械设备和工艺取得地表以下岩矿心,提供地质和矿产资源参数做出可靠评价的一项地质工程;水文地质钻探主要是查明地下水的埋藏条件、运动规律、水质、水量等水文地质条件;工程勘察钻探主要是使用在工程中,开孔取样来判断场地是否适合建设工程,是否具有承载工程的能力;石油钻探技术就是为了探查石油,根据实际情况,进行开发。
二、岩土工程钻探工作质量控制要点
1、岩土工程地质钻探
(1)钻探方法。岩土钻探工作开展中,需要根据区域的实际特点,选用符合区域情况的钻探技术,严谨的对地质底层进行鉴别,掌握地下水实际情况,控制取样段影响。而针对第四系松散堆积物场地或是城市建筑物,应当采用100型以上或者汽车钻的方式进行钻探。对于要求缺氧或者鉴别的地层,用回转的方式进行钻进,从而获得岩土样品。在碎石、块石、漂石的时候采用振动回转式钻探;在脱离水层之上的土层进行干钻,保障孔内干燥,没有冲洗液;对于砂层、粉土层、软粘性的土层按照相关要求使用泥浆护壁。
(2)回次进尺。在岩土钻探过程中,必须控制好回次进尺。在土层中采用螺旋钻头钻进,按照相关要求分回次的提取土样,保障回次进尺在1.0米以内。对于重点研究位置或者特力层,让回次进尺在0.5米以内,满足鉴别厚度和薄度。对于砂土层、粉土钻探,采用标准贯入器间断取样或者分式取样的方法,从而,保障间距在1.0米以内。取样的过程中运用无岩芯钻探,或者单层芯管回转钻进的方式连续取芯。同时在岩芯采取的时候,为了让岩芯完整率高,应该保障粉土、粘性土在90%以上,砂土在70%以上,碎石土在50%以上。
2、取样的注意事项
(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)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、地质编录
(1)基本要求。钻探过程中,需要根据编录说明要求安排专业的工作人员进行填写记录,确保记录内容准确无误。钻探记录是原始记录,通常使用铅笔进行记录,不存在涂改的记录。要确保钻探记录与钻探工作同时开展,钻探记录期间,每一栏都应当根据钻进回次严格进行填写,确保野外钻探记录产生变层情况时,可以及时准确的进行分层标签。
(2)钻进过程记录。在钻探过程中,必须标明相应的钻进方法、钻具规格、名称、护臂方式等;以及钻进速度、程度、手感、参数的变化情况。钻孔时要注意回淤、缩径、水位变化等情况;从而做好取样结果变化和异常情况记录处理。
(3)岩土描述。岩土钻探期间,要求结合实验记录以及结果严格的描述现场情况,并且仔细的记录岩土硬度、强度等各项信息。通常碎石土、砂土的地质编录在野外即可,但粘性土、粉土地质的编录务必要结合室内实验结果加以描述。所以,工作人员要结合岩土实际特性来开展编录工作。
(4)地质编录问题。岩土工程勘察钻孔记录主要是鉴定岩土的物理性质,从具体的勘察钻探中,取得完好的岩芯,因此,在记录中必须做好相关岩芯的具体记录,让编录工作和钻探工作同时进行,保住钻探原位测试和质量。对于碎石钻探中,应该对相关夹层进行原位测试,从而很好的了解粒径变化和力学性质变化,避免岩芯采取时被带走,让钻进速度和钻杆情况保持在一定范围。
三、岩土工程钻探工作注意事项
1、工作设备的检查
(1)工作设备是开展岩土工程钻探工作不可缺少的重要部分,在正式钻探前期,应当结合现场情况准备相应的工作设备,并对各设备进行全面的检查,确保符合钻探工作要求,确保设备性能的充分发挥。钻探过程中,钻具的选择十分关键,因此,应当选择合适的钻具型号,确保钻探工作效果良好。
(2)在进行岩土工程钻探工作前,对工作人员的专业知识和工作设备的检查,以及在工作现场安全措施的执行,都是要填写记录,并且在事后具有检查的作用。
2、钻探注意要点
(1)在进行岩土工程钻探工作时,一定要注意在开孔时,开孔的直径大于130毫米,最后地下形成的孔径必须大于90毫米。严格控制孔径质量才能确保岩土工程钻探质量合格,在开展地质钻探工作过程中,由于是采用人工控制的方式,因此难免会出现误差,为此,务必严格按照规章制度操作,最大限度的确保测量的准确性,将误差控制在允许范围内,通常来说,岩土工程钻探工作中测量的误差是5厘米。
(2)钻探期间,要保证场地整齐,机器放置平稳,以便于为钻探工作的进行提供良好条件。由于是采用钻具操作的,因此需要严格控制孔的深度与垂直度,可是在进行钻探时形成的孔的深度和垂直度,会和设计的数据存在一定的误差,所以工程作业中都有规定的误差数据,这个数据是根据科学的方式核算的,经过经验佐证的,适合钻探工程,只要最后的误差值是在规定的误差值之间,就能够保证工程的质量。孔的深度一般误差是在2%,而孔的垂直度误差一般要小于1﹪。
3、进行测试
钻孔完成后,就要进行测试,完成工程中要求的目的。一般测试的种类就是动探、标贯。在进行测试时,一定要严格按照工程的要求,保证测试结果的准确度。钻具在使用时,一般钻具要离开地面15毫米,避免因为钻具的安装而影响到下层土。在进行标贯时,先检查贯头的结构是否完整、牢固。经过取样后就可以对土样进行鉴别,如果需要多次取样,就可以重复取样。
结语:
钻探工作的开展效果直接影响着岩土工程的勘察结果,事关工程的发展,为此,要求在岩土工程钻探中结合实际情况,严格控制各项钻探环节,确保各项工作严谨的进行,同时要注意对设备进行检查,掌握钻探技术要点,做好相关的测试工作,这样才能使钻探质量得到保障,确保最终结果的准确无误,为岩土工程发展提供支持。
参考文献:
[1]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.
[2]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.
[3]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.