摘要：我国地域辽阔，各个区域的地质情况各不相同，致使许多工程在建设施工过程中都需要对地质进行勘察作业，尤其是在岩土工程中，全面、有效地落实岩土勘察作业对其工程建设有极为深远的影响。要想切实做好岩土工程勘察工作，就需要充分结合工程实际情况，选择与之相适应的钻探工艺和方法来实施作业，进而确保岩土勘察质量。从钻探工具的选择和影响钻孔质量的因素两个方面着手展开了详细的剖析，并对岩土工程勘察钻探作业方法的选择进行了深入的研究和探索，以更好地结合岩土工程具体情况，选择与之相适应的钻探工艺和方法，确保工程勘察钻探质量，希望能够为广大同行提供一定的参考。
关键词：岩土工程；勘察；钻进；作业方法；选择
1钻探工具的选择
在岩土工程地质勘察工作中，地质情况不同，需要的钻探工具也不同。钻探工具对整体勘察结果有极大的影响，尤其是钻杆及钻头，需有较高的质量保证。1.1钻杆的选择为了全面保证钻探施工得以科学、有序地开展，在对钻杆进行选择时，通常需要检查钻杆轴线，需保证钻杆挺直没有弯曲的情况，使得作业过程中出现的误差可以控制在一定范围内。另外，岩土层中难免会有硬层，所以，为了避免发生钻杆折断的问题，通常需要准备两套钻杆，且钻杆杆径分别为42mm和50mm，用于软层和硬层的不同钻进作业[1]。
1.2钻头的选择。一般在岩土工程钻探施工过程中，比较常用的钻头有螺旋钻具和硬质合金取心钻具两种[2]。所以，通常需要根据钻进方法，选择与之相适应的钻头来实施具体作业。
2影响钻孔质量的因素
2.1钻压。影响岩土工程钻探施工钻孔质量的因素比较多，钻压就是一个较为重要的因素。例如，在具体的钻进施工过程中，当钻压过大时，通常会出现钻进有失均匀的问题，致使钻孔质量受到影响[3]；遇到较为松软的地质层时，极易发生岩芯堵塞的问题，长此以往，就会导致自磨损坏，甚至还会造成钻机烧坏。此外，在钻进时若孔底压力不够，就会导致钻头摆动幅度增大，同时，离心力进一步增大，严重时还会造成岩芯柱震断。
2.2钻速。对于钻进施工，有必要对其钻进速度进行有效控制。这主要是由于钻具和孔壁之间存在一定缝隙，一旦钻进速度过快，就会导致钻具发生较大幅度的摆动。这样不仅无法保证钻孔质量，还会对岩芯造成较大程度的破坏。对于一些间隙小的钻孔，适当加快钻进速度不仅可以有效保证钻进施工进度，还可以有效减小对岩芯的破坏。
2.3操作不当。要想确保钻进工作得以有序地开展，不仅需要控制好钻压和钻速，还需要用科学、正确的施工操作方法作为保障。在具体的钻进作业过程中，比较常见的操作不当有两种表现形式，一种会使岩芯发生堵塞而导致整体钻进作业受到影响，另一种会造成钻进时岩芯脱落的现象，最终致使钻进作业受到极大的影响[4]。由此可见，操作技术的科学合理性对钻进质量有十分重要的影响。
3岩土工程勘察钻探作业方法的选择
3.1关于软弱黏性土层作业方法的选择。在钻探过程中，遇到软弱黏性土层时，通常可以选用螺旋钻具来进行施工作业。同时，为了全面保证钻进施工的整体质量，还需要对螺旋钻具叶片长度进行适当的控制，并确保其直径比钻孔直径小一些。在具体的钻进过程中，进尺深度应尽可能控制在0.5~1.0m。另外，螺旋钻具自身有一定厚度，其进尺深度为1m时，取得的采样长度往往大于1m。所以，要想适当增加钻杆长度，就要结合实际需要对其采样深度进行调整和确定，从而更好地确保钻进质量。此外，还需进一步对其钻进速度进行合理控制[5]。对于软弱土层，通常需将其钻进速度控制在90~100r/min。这主要是由于钻进施工作业过程中孔内会存积一些水分，在这种情况下对其钻速进行控制有利于润滑钻进作业，使钻进施工得以更高效地完成。但在这一过程中，如果钻速太快，孔内水分则会产生反效果，致使钻进施工受到影响。
3.2关于可塑偏硬、硬塑及坚硬黏性土层作业方法的选择。对于特殊类型的岩土层钻进施工，通常会选择使用回转钻进法来完成。在进行初步钻进的过程中，一般需要缓缓钻进，以确保钻头钻进具有较高精准性。当钻进深度达到一定值时，便可以适当加快钻进速度，从而确保钻进效率。与此同时，还可以进一步降低钻进过程中所产生的阻力。另外，在将钻具作回次提升过程中，应避免钻孔底部出现真空，这就必须进一步合理控制其钻进速度。如果在具体钻进施工时出现卡钻的问题，应把岩芯折断以减小相应阻力，保证钻进施工得以有序开展。值得注意的是，不得使用转升方法解决卡钻问题。
3.3关于砂层作业方法的选择。3.3.1对粉细砂夹黏性土作业方法的选择。在对粉细砂夹黏性土实施钻进施工时，通常需以小钻进压力进行，且切实掌控好钻具，尽可能避免钻具出现上下活动的问题。同时，需以较慢的钻进速度进行钻进，且需控制较小的水泵流量，全面保障钻进施工的顺利开展。3.3.2对中粗砂、砾砂土作业方法的选择。在对中粗砂、砾砂土这种土质层进行钻进作业时，通常采用灌浆无泵反循环的方法。同时，需以低速进行钻进操作。需要提升钻具时，应缓慢进行，将其放下时，则需要快速往下，以确保钻进效果。
3.4卵石层作业方法的选择。3.4.1对松散卵石层作业方法的选择。在对松散卵石层进行钻进作业时，通常采用跟管钻进的方法。跟管长度应严格控制在3~6m，且钻具钻速需保持在30~60r/min。3.4.2对稍密、中密卵石层作业方法的选择。v稍密、中密卵石层如果含水较少，就会存在较多的黏土，在这种情况下，应采用回转跟管钻进的方法作业，且钻具速度应保持在20~40r/min，以全面保证钻进质量。3.4.3对密实卵石层作业方法的选择对密实卵石层进行钻进作业时，通常需要运用合金干钻来开展具体施工，在初始钻进过程中，需选用低值参数，随后在钻进深度不断增加的过程中逐渐提升参数[6]。必须注意的是，在运用该方法进行钻进的过程中，往往需要对其进行上下窜动，这样可以有效减少钻头烧坏的问题。
4岩土工程勘察应用钻探工艺的注意事项
4.1前期准备工作。在实施钻进前，要求工作人员根据具体情况合理制定勘察纲要，保证内容的准确与全面，制定可行的勘察方案与目标，确定可行的勘察工期与具体工序流程。勘察纲要制定完毕后，要求工作人员进行细致的审查，保证纲要能够与工程具体情况相符，随后方可以此为指导来开展钻进作业。
4.2施工过程中。（1）在开始钻进前，要求工作人员整平周边场地，并调整、调平钻机位置，同时，加固机座平台与地面，实施水上钻孔，利用打桩等方式来对钻机平台进行固定，以保证钻探前以及钻探时钻机平台的稳固，避免出现倾斜等情况。（2）钻孔击穿孔洞、所处岩层裂隙发育或是溶洞顶板，具有良好的连通性，极易出现漏水、漏浆等问题。如若漏浆不多，需要及时加循环水，有需要时还可以将锯末、护壁剂等添加到泥浆内，以达到增大泥浆相对密度的目的。如若漏浆情况较为严重，就需要使用套管跟进或装置多层套管、变径钻进等方法来止漏。如若没能在第一时间有效处理漏浆，应将钻机及时撤走，防止地面塌陷导致钻机倾覆。（3）如若出现卡钻的情况，要求工作人员继续维持循环水的供给，并且在慢慢旋转钻具的过程中提升钻具。如若该方法无法发挥作用，则使用吊锤反打的方式来缓慢提升钻具，同时，投放黏土球来维护孔壁。（4）如若岩层中存在较多的裂缝、溶洞或是钻进过程中遇到接触变质带与构造破碎带，在部分钻孔中去除的岩芯数量与质量无法与岩土勘察要求相符的情况下，则需要采用相关的策略，合理减小回次进尺，或是在钻进溶洞过程中采用合金干钻钻进的方式。不过，务必要避免出现烧钻的情况，实现岩芯采取率的提升。（5）如若钻探所在地区为不稳定的岩溶地区，施工过程中机械振动，冲洗液会冲蚀松散覆盖层，或是去除钻孔内土层后，表层松散覆盖层会顺着溶蚀沟槽移动至钻孔中，引发地表塌陷甚至卡钻[7]。为了防止出现该情况，在开钻时需要进行井口套管，完成钻探后需要在第一时间进行风控，同时，要密切关注场地的变化情况，保证工作机具以及人员的安全。（6）实施野外钻探过程中，务必要对其钻探质量进行严格把控。在开始工作前，要求对相关工作人员开展职业教育培训，同时，做好现场工作人员的监督工作。此外，需要及时钻取岩土样本，随后严格按照相关规定实施封样，在第一时间运输到实验室开展检测工作，并做好相应的记录。（7）在实际钻进过程中，要求项目负责人结合相应规定要求来对钻机施工进行指导，现场工作人员需要细致地观察，同时做好记录工作，以确保能够准确展现岩溶具体分布情况及其实际规模、形状。
5结语
在岩土工程勘察钻探工作中，需要针对不同的土质层来选择与之相适应的钻探工艺和方法，以有效确保钻探质量。这就要求相关人员深入研究钻探工艺和方法，明确针对不同土质层可以取得最佳钻进效果的钻探工艺和方法，确保地质勘察钻探方法更加科学、合理，且其勘察结果具有较高的精准性，从而更好地保证岩土工程建设质量。
作者:葛化永 王媛 单位:江苏省地质矿产局第五地质大队
