岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的运用探讨

岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的运用探讨

彭莉莉

广东海业岩土工程有限公司

摘要：在岩溶地区岩土工程勘察过程中，钻探技术是一项重要的勘察手段，对工程的质量起到了至关重要的作用。通过对岩溶地区进行岩土工程勘察，能够获取真实、可靠的工程资料，为后续施工提供必要的数据支撑。但是，由于岩溶地区具有较强的复杂性和多样性，在进行岩土工程勘察时需要采取多种方法，以提高岩土工程勘察水平。基于此，文章介绍岩溶地区岩土工程勘察钻探技术，并分析了该技术在岩土工程勘察中的运用要点，为相关业内人士提供参考。

关键词：岩溶地区；岩土工程；勘察钻探技术

引言：

我国岩溶主要分布在长江流域以南、华南沿海地区，其中珠江流域分布最广，广西、贵州、云南等省区是我国岩溶分布的主要省区。对这些地区进行岩土工程勘察时，如果没有采用合理、有效的技术手段，则难以获取真实、可靠的岩土工程勘察资料。因此，在岩溶地区进行岩土工程勘察时，需要结合实际情况采取多种措施进行勘察，而钻探技术是一项重要手段，能够通过钻进方式获取地下岩层的信息，为后续施工提供必要的数据支撑。

一、岩溶地区岩土工程勘察钻探设备选择

（一）钻探参数的选择

通常，岩溶地区岩土工程勘察可采用下列参数：第一，孔径：岩溶地区通常孔深都在百米以上，孔内有一定的倾斜角度，因此，孔径需根据实际情况确定，一般取大不取小，并且孔径需要大于或等于设计孔径。第二，钻压：钻压指钻杆或钻头在孔内运动时所受到的阻力，过大则会增加钻进的阻力，降低钻进效率，因此，选择合适的钻压是提高钻进效率的关键。通常情况下，宜根据地层情况来选择钻压。第三，转速：在岩溶地区岩土工程勘察中，转速是影响钻探效率和质量的主要因素。由于岩溶地区地质结构复杂，对钻进效率和质量都会产生较大影响，因此，需要根据实际情况选择合适的转速。第四，循环液量：由于岩溶地区岩土工程勘察中经常会出现卡钻现象，导致钻进效率和质量受到一定影响。一般情况下，循环液量在0.3~0.5L/min即可[1]。

（二）岩土层的描述与计算

第一，在进行岩溶地区岩土工程勘察过程中，需要对岩土体的结构、质地进行充分的了解，并根据岩土体的结构特点，对其进行分析与判断。在进行岩土工程勘察时，首先需要对岩土整体的基本情况进行了解，例如：岩层的厚度、厚度变化、风化程度等。其次，还需要了解岩溶地区的地层结构与组成成分，以便为后续工作提供必要的依据。最后，需要对岩溶地区的土层分布情况进行了解，并对土层中是否存在溶洞进行判断。第二，在此基础上，需要通过相关计算来对岩土工程勘察的各项指标进行分析。如岩土工程勘察过程中所需要采用的相关参数有：垂直压力、相对密度、孔隙比、天然密度、渗透系数等；需要采用的相关参数有：标贯击数、渗透系数、孔口出水压力等。其中，标贯击数指的是每分钟锤击数，而渗透系数则指的是单位时间内渗透的水量，孔口出水压力指的是孔内水流的压力。

二、岩溶地区岩土工程勘察钻探技术

在进行岩溶地区岩土工程勘察时，需要对岩溶地区进行全面勘察，根据具体情况选择合适的钻探技术。对于溶洞较为发育的地区，可以采用冲击钻和回转钻相结合的方式进行岩土工程勘察。冲击钻主要是利用冲锤等工具对岩芯进行冲击，从而获取相关数据。回转钻主要是利用钻杆带动钻头旋转，从而获取岩芯。在进行岩溶地区岩土工程勘察时，可以采用冲击钻和回转钻相结合的方式，通过这种方式能够获取一定数量的岩芯。

（一）锤击法钻探技术

对于软质的土层，可根据具体情况选用镇静方式，目前已有的钻探技术均具有一定的适用范围，但如果土层塑性差的部分比较多，则钻头有可能在提升时发生缩径等问题。此外，地下水的变化非常复杂，有可能导致井壁塌陷，因此，在施工过程中，在开挖后的前几个阶段，通常使用锤击法压实钻进技术钻孔，可以使用土质变得疏松，之后进行旋转钻机或泥浆护壁回转钻机，还可以使用套管护壁，可选用大口径钻头，或采用带筋的套管与套管相结合的方式，进一步增强孔壁的防护强度，降低塌孔、缩径等现象出现。

（二）卵石层钻进技术

对于薄的卵石地层，通常采取旋转或旋挖的方法。当钻孔穿过卵石层后，下入套管，对孔壁起到了保护作用。当地层厚度较大且密实程度较高的情况下，以旋挖为主，因为卵石层通常包含地下水，且砾间孔隙较大，钻进过程中常发生孔内渗流，且孔壁易垮塌，常需向孔中掺入粘土。如果在旋转钻井过程中没有发生塌孔，可以进行继续钻进，如果发生塌孔，可以增加泥浆浓度或者使用套管随管钻井，也就是在进入卵石层一定的深度之后，将钻具拔出，打穿对应的直径的套管，重复这个过程[2]。

（三）软土层钻进技术

岩溶地区会遇到一些软土层，使用任何一种钻进方式，钻机进尺都相对较高，遇到土洞或土洞充填物时，通常会发生在不加压、不旋转的情况下，钻机在自身重力的作用下，自动向井中落下的情况。由于粉质粘土的塑性较差，且土层较软，在进行二次钻进时，往往会产生孔内减径，导致二次钻进无法达到最初的孔深；如果土洞被填满或者填充量很小，有一定的空隙，那么在二次下钻的时候，就有可能偏离原来的孔位。如果土洞是填满的，那么土洞通常与下面的灰岩有紧密的接触，在钻进这一层的时候，就会产生大量的渗漏或者是满泵的渗漏，而且地下水的水位波动很大，孔壁易塌陷。所以，当钻到松软的地层中时，应使用肋形钻，扩大钻孔直径，钻到松软的地层后，及时下套管，以起到保护孔壁的作用。

（四）岩溶石灰岩钻进技术

在进行地质调查时，特别是对于使用冲灌注桩基础的建筑，其桩端持力层需要选择在具有一定厚度且完整性良好的石灰岩地层中。为此，确定岩溶发育的规律、基本形态、规模、顶板、底板的埋藏深度、充填情况及岩体的完整性等是岩土工程勘察的重要内容。

（五）泥球护壁联合套管技术

如果遇到溶槽、溶洞和沟渠，可以对溶洞进行局部注浆，以提高钻孔的稳定性和钻孔的稳定性。比如，大多数项目采用泥球护壁组合套管法，主要针对岩溶裂缝多、原土和膨润士充填不理想的地区，采用湿粘士球下入钻孔，在钻进时，上下受到压力，下落时，将全部泥浆挤入周围的间隙，形成泥浆，然后通过扫孔工作，有效地加强了护壁保护。如果岩土充填物不多，或者填充物大多是流塑结构，结构比较疏松，在钻孔过程中，会对周围地层造成很大的干扰，造成塌孔、卡阻等现象。所以在这个过程中，一定要与捞渣工作相结合，可以先下一段套管，再用锤击套管，可以提高捞渣的效率。

（六）多层套管进行护壁技术

对于一些缝隙较大的岩缝，无法用泥浆球填满，在进行钻井前，需要掌握周边地区的具体岩土工程资料，全面掌握溶洞的发展状况和规模，根据前期的地下调查，对溶洞的数目和发展规模进行分析，确定优先防治方案，对钻孔的结构进行适当的调整，并根据实际情况进行套管施工。当地层中有大量孔洞时，应先将钻具顶出，取出岩心，选用直径146 mm的合金钻进行扩孔作业[3]。

三、结束语

综上所述，在岩土工程勘察中，钻探技术是一项重要的勘察手段，对工程的质量起到了至关重要的作用，所以，在实际工作中，需要结合工程实际情况选择合适的钻探技术，并做好现场质量控制。首先，在进行钻探作业时，要根据施工现场的实际情况，科学合理地选择合适的钻机类型和设备类型，并确保其具有良好的施工效果。其次，要对钻孔技术进行严格把关，在钻孔过程中需要注意各项施工要点，以提高钻探效率。最后，需要加强对钻探工作人员的培训和教育工作，提高他们的专业技能和安全意识。

参考文献：

[1]刘华华.岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版),2023(2):116-118.

[2]王志.岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用研究[J].中文科技期刊数据库（引文版）工程技术,2023：64-66.

[3]韦慈.岩溶地区岩土工程勘察钻探技术的应用分析[J].工程建设(维泽科技),2023,6(8):86-88.