岩土工程勘察中松散地层钻进方法探究李勇

岩土工程勘察中松散地层钻进方法探究李勇

江苏省地质矿产局第一地质大队江苏南京210041

摘要:在利于松散地层钻进方法时,技术人员需要勘察岩土工程周围的地层结构和构造情况,在岩土工程勘察和钻进中,钻进方法也发挥着非常重要的作用,因此在岩土工程勘察中,需要加强松散地层的钻进方法的使用。本文主要介绍了岩土工程勘察中松散地层钻进的概念,以及钻进的方法,主要通过优化钻进的技巧、改变钻进的工艺、钻头的底层处理以及钻进的过程处理等,来保证岩土工程勘察工作的顺利进行,松散地层中如何实现钻探方法的有效性呢?下面笔者在岩土工程勘察中,来探究松散地层钻进方法,以供参考。

关键字:岩土工程;工程勘察;松散地层钻进

一、前言

在岩土工程勘察中,松散地层钻进方法既能清晰的显示勘查效果,也能保证钻进的效率和质量。为了工作的顺利进行,在勘查过程中,技术人员需要根据自己的专业知识和经验制定钻进流程,这样既能提高生产效率和质量,也能降低岩土工程的生产成本。

二、岩土工程勘察中松散地层钻进的概述

在岩土工程勘察中,技术人员可需要按照国家的技术标准,对松散地层实行钻进任务。在没有外界和内在影响下,实行全孔取芯任务,而技术人员对岩土芯进行研究和分析,岩土芯一般受外界的影响比较小,因此在松散的地层中获得极佳的勘查效果。除此之外,技术人员在勘查过程中,既要简化钻孔的结构,还要根据钻具的性能,选择设计钻具的效果,这样不仅可以保证钻孔的稳定性,还有利于钻孔工作的顺利进行。

1.在岩土工程勘察中,技术人员在简化钻孔结构的同时,还要维护钻孔的稳定。在实行钻孔操作时,一般都会出现多变的钻孔结构和换径问题,在完成上下钻进步骤时,在钻探孔壁上容易出现多个台阶,同时容易发生工具撞击孔具的结果,特别是开孔径增大的情况,不仅不利于孔内的安全,还破坏孔壁内部的稳定性。为了解决这些问题,技术人员需要合理的简化钻孔的结构,为了钻孔内部的简化,技术人员需要重点关注开孔时的结构,例如技术人员一般会选用直径较大的岩芯钻具,再将换径的位置安排在稳定的底层之中,这种方法不仅可以避免孔的破坏,还有利于钻孔的顺利进行[1]。

2.技术人员在简化钻孔的同时,还要根根据钻具的性能,来设计钻具的效果,技术人员一定要注意钻具的选择,因为钻具的选择和设计的效果,会影响钻进的质量和效率,从而影响了整个生产质量和效率,并且钻孔孔壁的稳定度也与实际的参数有关,因此,技术人员需要找到一套合适的钻具和方法,才能保证钻具的顺利进行。一般来说,短且精度高的钻具比使用小径的钻杆更利于工作,例如,一般钻杆的长度在4.8米与5.5米之间,加重钻杆的钻铤的长度在1.5米与2米之间,粗径钻一般选择岩芯管等[2]。

三、岩土工程勘察中松散地层钻进方法

1优化钻进的技巧

在岩土工程勘察中,如果土层含有碎石,那么传统的土层钻进方法往往是不适用的,所以有碎石的土层,技术人员需要优化钻进的方法。一般而言,钻孔的直径越小,它的钻行速度就越快,技术人员根据自己的专业知识和经验,选择钻头的直径,如果选用较小的钻头,由于小的钻头运行速度很高,碎石和卵石也会随着钻头转动,从而影响了钻头的钻头的工作效率和质量,所以技术人员在选择钻头时,可以根据碎石和卵石的大小进行选择,一般选用直径为岩芯管的70%左右的钻头。如果存在个别立径,技术人员需要选择等于岩芯管或者低于岩芯管的直径为佳;除此之外,如果碎石卵石对钻头的速度影响较大,技术人员可以将其清理出去,在进行工作,这样可以保证在小孔钻在大孔径的工作效率和工作质量。

2.改变钻进的工艺

传统的钻进工艺已经无法用于复杂地层,例如填土层、沉积岩、黄土土层以及卵石层等。在钻进的过程中,不能只选用传统的钻进方法,还要根据地层的不同,来改变施工技巧和施工手段,例如对冲击洪积后的黄土土层进行勘查,这种土层的厚度通常能达到20米,所以在可以采用薄壁取土的方法来完成取土任务;为了钻土工艺的保质保量,也可以选用合理的钻进设备,在岩土工程勘察中松散地层钻进的过程中,技术人员不仅需要具备专业的钻进方法,还要了解钻进的机械设备,例如冲击取土的设计原理,由于重锤外管是上下进行活动的,碎土取石需要选择一字型的机械,并且还要注意一字型直径的选择,一般选择比套管要小两个级别,这样就能保证重锤下落,还能够承载接头的第一个冲击力[3]。

3.钻头的底层处理

在镶焊钻头时,技术人员要根据底层的不同,选用不同的钻头来处理不同的底层。特别是以卵石为底层进行镶焊时,钻头的选用一般是合金的,这和平时使用的普通钻头相比是有所区别的,合金钻头的另一半往往超过2毫米,以此同时,还要考虑到钻头的对称性和压强大小,对称的钻头可以在完后一次孔底,再进行更换钻头,这种方式大大增加了钻头切入岩石的力量。如果低层出刃的方式有所变化,那么在钻头转动的过程也会有所不同,从而形成不同的冲击力,这种冲击力对于卵石底层有着非常重要的作用。所以在卵石底层钻进操作中,使用合金钻头比使用普通的钻头镶焊的效率要高,并且在生产效率提高的同时,也大大降低了岩土工程的生产成本。

4.钻进的过程处理

在对卵石进行钻进的过程中,需要获取岩芯,技术人员在具体施工时需要满足获取岩芯的条件。在对不稳定卵石层进行实施钻进任务时,技术人员需要根据钻进的目的区位,使用套管对此进行隔离,需要对套管采取跟管方法,为了及时的取出钻具内的卵石,技术人员利用普通钻具取出了卵石。在施工过程中,如果遇到了大的漂石,这个时候就不能利用跟管的方法,因为套管下行的速度会变得非常慢、甚至是停止了运行速度,所以技术人员可以利用冲击的方法,因为冲击的力量可以破碎漂石。因此,技术人员在进行漂石作业时,一般采用冲击法,并且套管和漂石接触时,需要固定漂石,利用冲击法来破碎漂石,技术人员一般需要利用钻具取出碎屑,这不仅有利于技术人员得到碎石块,更有利于工作的顺利完成[4]。

五、结语

综上所述,在岩土工程勘察中,技术人员利于松散地层的钻进方法,根据钻进的方法制定了一系列的流程,即优化钻进的技巧、改变钻进的工艺、钻头的底层处理以及钻进的过程处理等,根据岩土工程的不同,运用不同的钻头和技巧,这样可以大大提高钻进的效率和质量。

参考文献:

[1]孟红锐.岩土工程勘察中松散地层钻进方法探究[J].城市建筑,2016(30):138-138.

[2]张茂松.岩土工程勘察中钻探工艺的选取分析[J].环球人文地理,2016(12).

[3]谭卓英,李文,岳鹏君,等.基于钻进参数的岩土地层结构识别技术与方法[J].岩土工程学报,2015,37(7):1328-1333.

[4]顾丰.浅谈在松散砂卵石地层中土钉支护技术的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2012(14).

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