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巖土工程勘察中鉆探設備、勘察鉆孔及工藝的選擇

巖土工程基本任務是查明施工場地土層類型、深度、分布、等工程地質特征,為后續施工提供準確的巖土物理力學指標和巖土特性分析。

今天小編帶您了解巖土工程勘察中鉆探設備、勘察鉆孔及工藝的選擇。

巖土工程勘察中鉆探設備、勘察鉆孔及工藝的選擇


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  1. 鉆探設備

鉆孔所必需的

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巖土勘探利用鉆機控制鉆具從地表向地下鉆進,在地下形成圓柱形鉆孔,并通過鉆孔獲取處于不同深度下的巖芯、土、水樣品,送往實驗室分析取得第一手基礎資料的手段。巖土勘測綜合性強、工藝復雜,不僅對地層、測定界限要準確劃分,還要進行原位測試,原狀土采集。因此,鉆探技術的高低和鉆探方法的選擇對整個勘察的質量起決定性作用。

鉆探設備是能夠完成鉆孔所必需的一切技術裝備的總和,一般包括鉆機、鉆探用泵、空氣壓縮機、動力機和傳動裝置以及與之配套的鉆塔、擰管裝置等。按其裝載方式,可分為整體式和組裝式,前者依據可移動性而分為固定式、拖引式和自行式三種。依據巖土鉆探設備用途可分為工程地質、水文水井、工程施工、巖芯和取樣鉆探設備等。工程地質鉆探設備常用于工業和民用建筑、橋梁、道路和碼頭等基礎設施的工程地質勘察鉆進。水文水井鉆探設備專門用于水文地質勘察孔和水井的鉆進。工程施工鉆探設備用途繁多,特點各異。巖芯鉆探設備和取樣鉆探設備能夠在巖石、土層或混凝土結構中鉆進取樣勘察。

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2.鉆進方法

方法和技術總程

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鉆進方法是指在鉆探或鉆井工程中,向地下鉆進時,破碎孔/井底巖石所采取的一切方法和技術總稱。依據鉆進工藝可分為:正循環回轉鉆進、反循環鉆進、振動鉆進、螺旋鉆進、沖抓錐(斗)鉆進、潛水鉆進、沖擊鉆進。按鉆進時是否采取巖芯,又可分為取芯鉆進與不取巖芯鉆進。按回轉鉆進時破碎巖石所使用的磨料,又分為硬質合金鉆進、鉆粒鉆進和金剛石鉆進等。

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3.不同地層的鉆探工藝

粘性土、砂層、卵石層

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1 粘性土(可塑偏軟/硬粘性土)

針對軟弱粘性土強度低、壓縮性很大且滲透系數很小、觸變性及流變性大等特點,可采取重錘沖擊鉆進和長/短螺旋鉆進,如果鉆探環境位于地下水位以下,可采取套管螺旋鉆進或沖擊回轉鉆進。重錘沖擊鉆進效率比較低,且對孔底附近一定范圍內地層有擾動。螺旋鉆進通過電動機帶動螺旋鉆桿在鉆壓作用下使鉆頭回轉吃入地層,將地層按螺旋線逐步切削,切刮下的土質碎屑沿螺旋葉片上返到孔口,該方法鉆進效率高且不用清洗設備。施工中,應先慢速鉆進,使鉆頭切入土層后改用中速轉進,可加快鉆進速度且鉆具提升阻力小。

2 砂層

該地層的鉆探工藝與砂粒粒徑有很大關系,且受地下水影響較大。螺旋鉆進適合砂土中粘粒含量較高且砂粒主要為粉細砂的地質環境,如果需深孔鉆進,可在施工后期換用小直徑螺旋鉆。粉細砂雜粘性土情況下,應降低鉆速,減小鉆進壓力,泵量調整至適中。

3 卵石層

該層鉆探工藝受地層厚度、密實度、含水率和粘性土填充情況影響,不同地層情況應選用不同鉆探工藝。地層厚度不大時,可采用泥漿護壁回轉鉆進,地層厚度大,粘性土含量低時可采用跟管鉆進。砂層和卵石層鉆進過程中,高質量的泥漿可有效防止孔壁的坍塌。

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4.勘察人員

地礦的研究者

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草帽下你清晰可見的汗水,

炯炯有神的眼睛,

都有著一段讓人聆聽的故事。

灰層,雜草和泥水,

在烈日的陽光下,

隨著時間的流逝消磨著你。

安全就是生命,

安全就是幸福,

讓孩子不失去爸爸,

父母親不失去兒子,

讓一個個家庭完整,溫暖而美好。

巖土工程勘察中鉆探設備、勘察鉆孔及工藝的選擇


精心沉思

巖土工程勘察中鉆探設備、勘察鉆孔及工藝的選擇


巖土工程勘察中鉆探設備、勘察鉆孔及工藝的選擇


我國廣袤的環境和變化多端的地質條件為巖土工程勘察提出了嚴峻的挑戰。伴隨著現代科技的發展,應對各類地質環境的鉆探工藝相繼被研發。由于地質環境的復雜性,很難采用某一方法或數據作為標準。應根據待勘測場地、任務要求綜合對比各種鉆探技術方案,靈活選用適宜的鉆探技術方法。施工過程中應注意收集場地及附近區域地層資料,對方案適時修正,達到少走彎路、科學勘探的目的。


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