探析巖土工程勘察鉆探技術(shù)創(chuàng)新

時間:2022-10-24 04:34:11

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探析巖土工程勘察鉆探技術(shù)創(chuàng)新

摘要:隨著我國經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高,各行業(yè)企業(yè)的運行發(fā)展也呈現(xiàn)出一片繁榮之勢。巖土工程作為建筑等行業(yè)進行施工操作的重要基礎(chǔ),加強對巖土工程勘察鉆探技術(shù)的應(yīng)用分析,并進行不斷創(chuàng)新對于促進我國經(jīng)濟的整體性發(fā)展,改善居民社會生活水平都具有極為重要的意義。本文中,筆者專門針對現(xiàn)階段我國巖土工程勘察鉆探技術(shù)的創(chuàng)新問題展開了一系列的探討,以備相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞:巖土工程;勘察鉆探技術(shù);創(chuàng)新;分析

1引言

先進的科學(xué)技術(shù)是當(dāng)今社會發(fā)展的第一生產(chǎn)力,巖土工程勘察鉆探技術(shù)的完善與創(chuàng)新直接影響著我國各項基礎(chǔ)事業(yè)的進展,對我國社會的穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。

2影響巖土工程勘察鉆探技術(shù)應(yīng)用結(jié)果的主要因素

中國地域遼闊,不同地理位置的地質(zhì)條件以及氣候環(huán)境條件都存在著一定的差異性,因此,巖土工程勘察鉆探技術(shù)在應(yīng)用過程中可能會受到來自各方面因素的影響,常見的影響因素包括以下幾方面。

2.1孔底承受壓力過大而引發(fā)事故問題的產(chǎn)生

插頭可能會導(dǎo)致變形,同時還可能進一步增加機械部件的損耗程度,繼而導(dǎo)致井底壓力失衡,一旦孔底所承受的壓力過大,在離心力不斷增加的過程中,極易引發(fā)核心設(shè)施的運行障礙,折斷或者是磨損核心閥桿,影響巖土工程勘察鉆探技術(shù)的應(yīng)用效果以及施工進程。

2.2離心效應(yīng)因素

這里所說的離心效應(yīng)實際上就是指在通關(guān)強上進行鉆孔操作的時候,為了加快鉆井速度而提高操作速度,在鉆孔受到較大的震動作用以及沖擊作用條件,由于離心力而產(chǎn)生的效應(yīng)。這種離心效應(yīng)對于鉆探上升階段的施工部分具有很強的破壞力,不利于提高鉆井速度,引導(dǎo)差,增大了時間的破壞性影響的核心。

2.3施工操作方面的因素

巖土工程勘探技術(shù)的應(yīng)用一定要嚴(yán)格最受相關(guān)規(guī)定,保證各個環(huán)節(jié)操作了流程的規(guī)范性,一旦在操作方面出現(xiàn)任何疏忽或者懈怠問題,都會為后續(xù)施工操作埋下很大的隱患,甚至是直接引發(fā)安全事故問題。例如在被關(guān)閉的道路不變的情況下提高速度進行鉆探而引起核心體系擁堵問題等。

3巖土工程勘探鉆探工藝的選擇

3.1針對可塑硬塑、偏硬和堅硬粘性土層環(huán)境的工藝選擇

針對那些硬粘性土層,一般都會選擇應(yīng)用沖擊回轉(zhuǎn)鉆進的鉆探工藝,這是因為該類土質(zhì)硬度相對較高,為了保證鉆探質(zhì)量與精度,在進入土層初期應(yīng)全面控制鉆探速度,慢慢深入地層內(nèi),采取這種手法可以在碰到吃不進土層時方便增加壓力。鉆探操作深入土層之后可以適當(dāng)提高鉆探速度,從而在回次進尺時可以減小鉆具提升阻力。這里需要格外注意的一點問題就是在鉆具提升的過程中根據(jù)施工現(xiàn)場當(dāng)前實際情況對鉆探速度進行嚴(yán)格控制,以此保證底孔位置不會產(chǎn)社鞥真空現(xiàn)象。在對可塑偏硬粘性土層進行鉆探操作的時候,沖擊回轉(zhuǎn)鉆進時的水泵流量應(yīng)控制為低速。在針對巖芯部分進行施工時應(yīng)堅持以確保巖芯采取率這一首要原則,選擇干孔卡的工藝手段,以此防止提升巖芯的術(shù)后發(fā)生脫落問題,因此在實際施工中一般都會選擇活動分水投球鉆具進行鉆探施工。

3.2針對可塑偏軟粘性土層及軟弱粘性土層環(huán)境的工藝選擇

可塑偏軟粘性土層及軟弱粘性土層的土質(zhì)強度相對較低,因此一般選擇螺旋鉆進的施工工藝手段。進行鉆探操作時,應(yīng)將螺旋鉆工具的葉片長度控制在一米左右范圍內(nèi)為最佳,同時注意選擇鉆孔直徑較小的鉆具。由于鉆具本身具有一定的厚度,因此螺旋鉆取出土樣的實際長度會大于鉆進的長度,土質(zhì)越軟,增加值就越小,因此,在進行實際操作的時候一定要結(jié)合當(dāng)前具體鉆探情況對土層狀態(tài)的變化進行分析。在調(diào)節(jié)鉆具運行速度的時候應(yīng)堅持慢轉(zhuǎn)速的提速原則,一直到速度調(diào)節(jié)到最佳施工狀態(tài),以此保證鉆孔內(nèi)部潤滑液功能的有效發(fā)揮,控制和降低鉆探阻力。全程嚴(yán)格控制鉆探速度,防止鉆具運行速度過快,獲取的土樣由于受到地下水左右而比實際土樣長度產(chǎn)生一定的差異性,在這種情況下就需要進行重復(fù)鉆探,不但浪費了不必要時間及人力投入,同時還會影響巖土工程勘察鉆探施工的進度。除此之外,一旦施工過程中出現(xiàn)鉆探運行速度提升困難的問題,應(yīng)結(jié)合具體情況選取其他辦法,例如應(yīng)用油缸進行慢速提升等,切不可選擇邊旋邊提速的手段。

3.3針對砂層環(huán)境的工藝選擇

在序言對巖土層進行勘察鉆探施工的時候,應(yīng)先對該層環(huán)境中砂礫的粒徑進行觀察記錄,然后結(jié)合粒徑的大小情況來選擇合適的施工工藝,一般來講,針對砂層土質(zhì)進行鉆探施工的時候常會選擇以下兩種工藝手段。首先,針對粉細(xì)砂夾粘性土應(yīng)堅持低鉆速、低泵量的鉆探原則,每次回次進尺提出鉆具時以清泥漿洗孔,避免產(chǎn)生沉砂而導(dǎo)致庫鉆問題的產(chǎn)生。停止鉆探操作時切忌當(dāng)即將鉆具關(guān)閉,應(yīng)保持鉆具的運轉(zhuǎn)狀態(tài)防止巖芯脫落。其次,針對中粗砂、礫砂的土質(zhì)部分應(yīng)堅持灌漿無泵、低速、反循環(huán)鉆進的鉆探操作原則,在鉆具運行過程中采取上層緩慢提、降速,下層適當(dāng)快速提、降速的原則,達到上下浮動和孔底反循環(huán)的效果。在鉆具每次提出時注意用清泥漿對鉆孔進行清洗,并且在停泵之后保持一定時間的干鉆運行狀態(tài),確保在提鉆之前達到較好的取芯率和有效的卡芯。

3.4針對卵石層環(huán)境的工藝選擇

由于卵石層土質(zhì)結(jié)構(gòu)具有一定的特殊性,因此針對卵石層的鉆探操作也具有一定的復(fù)雜性,注意結(jié)合具體情況選擇相應(yīng)的組合操作理論,這些理論由土層的緊密度、濕度、是否存在粘性土等因素組成。在進行鉆探操作時在鉆探的過程中,切忌只對眼前某一因素進行考慮,一定要結(jié)合所有影響因素進行全面性分析,以此制定完善的鉆探施工方案。螺旋裸孔鉆進主要用于孔壁坍塌程度較小的卵石層,在實際操作過程中將鉆孔壓力控制在200kg~300kg的范圍之內(nèi)。由于卵石層土質(zhì)結(jié)構(gòu)相對松散,粘性土壤含量較低,不適合利用植物膠對鉆探土避進行固定處理,在這種情況下可以選擇跟管鉆進的工藝手段,將鉆具運行速度控制在中檔左右,在實際操作時應(yīng)選擇一邊鉆探一邊回填的手法,防止在鉆探施工時出現(xiàn)坍塌事故,對施工人員的生命安全造成威脅。如果施工環(huán)境為結(jié)構(gòu)相對緊湊的卵石層,應(yīng)選擇低鉆速的回轉(zhuǎn)跟管鉆進方法,在施工過程中一定要注意仔細(xì)觀察鉆具的運行狀態(tài),若是發(fā)現(xiàn)鉆具回轉(zhuǎn)跳動狀態(tài)相對平穩(wěn),則可適當(dāng)提高鉆速,相反地,若是鉆具運行中的回轉(zhuǎn)跳動幅度過大,則應(yīng)及時控制和調(diào)節(jié)相應(yīng)運行條件,如果跳動情況較嚴(yán)重,應(yīng)立即關(guān)閉鉆具,停止運行,避免鉆具等運行設(shè)備被損壞。

4鉆探施工現(xiàn)場處理及出現(xiàn)問題后的事故處理

在進行鉆探操作之前應(yīng)預(yù)先對施工現(xiàn)場及附近進行平整處理,使鉆機位置處于平衡狀態(tài),同時對機座地面及平臺進行加固。如果需要在水面上進行性鉆孔操作,應(yīng)通過打樁等手段對鉆機平臺進行固定處理,以此保證鉆機運行過程中的平穩(wěn)狀態(tài)。如果鉆孔位置出現(xiàn)嚴(yán)重的漏漿問題,應(yīng)及時應(yīng)用套管跟進或安裝多層套管、變徑鉆進等應(yīng)對手段進行堵漏處理,若是處理效果不明顯立即關(guān)閉并撤離鉆機,避免設(shè)備由于地陷而損毀。

當(dāng)巖層多溶洞、裂隙或鉆進遇構(gòu)造破碎帶和接觸變質(zhì)帶,在某些鉆孔中取出的巖芯在數(shù)量上和質(zhì)量上不能滿足地質(zhì)勘探目的和要求時,應(yīng)及時采取應(yīng)對措施對回次進尺進行調(diào)整和控制,也可以應(yīng)用合金干鉆鉆進,注意仔細(xì)觀察鉆進狀態(tài),避免燒鉆問題的產(chǎn)生,保證鉆探結(jié)果。如果需要在巖溶地區(qū)進行勘察鉆探施工,負(fù)責(zé)該項目的技術(shù)負(fù)責(zé)人要對相關(guān)技術(shù)測試準(zhǔn)備鉆探計劃,并進行詳細(xì)調(diào)查,制定實施方案。這些點包括鉆探計劃,一個明確的研究項目的目標(biāo),采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施,了解詳細(xì)的工程研究的難度石灰?guī)r地區(qū),以提高相關(guān)業(yè)務(wù)人員和隊長鉆機的規(guī)范和操作技能水平鉆機操作人員的安全,業(yè)務(wù)培訓(xùn)和技術(shù),正確挖掘的過程中出現(xiàn)的難點問題,確保安全生產(chǎn),已放置在發(fā)掘現(xiàn)場監(jiān)督施工期間,為了確保安全距離合理的細(xì)節(jié)鉆鉆井過程中,應(yīng)與進程相關(guān)的技術(shù)人員合作,以提高生產(chǎn)效率和降低項目的成本,提高巖土工程勘察質(zhì)量。由于該地區(qū)狀態(tài)具有一定的不穩(wěn)定性,施工時機械振動,沖洗液將松散覆蓋層沖蝕,或者是鉆孔內(nèi)土層被取出后,表層松散覆蓋層沿溶蝕溝槽向鉆孔內(nèi)移動,形成地表塌陷甚至卡鉆。以避免上述問題的產(chǎn)生,在著手鉆探施工的時候一定要找準(zhǔn)井口管套的最佳方位,防止液體與覆蓋面進行接觸之后發(fā)生腐蝕作用,引發(fā)工程坍塌事故。深入現(xiàn)場清理升式鉆井監(jiān)督和密封最后一洞之后,為了避免地面沉降無聊不穩(wěn)定的土壤,腐爛,密封過程中嚴(yán)格按照施工現(xiàn)場,可以采用挪威的機器的清洗等設(shè)計,以實現(xiàn)最終的鉆孔技術(shù)。

5巖土工程勘察鉆探技術(shù)的創(chuàng)新

隨著世界性經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提高,巖土工程勘察鉆探技術(shù)顯然已經(jīng)無法滿足我國社會的進步與發(fā)展要求,更無法滿足我國市場經(jīng)濟的發(fā)展需求,在這種情況下,巖土工程勘察鉆探工作一定要不斷突破傳統(tǒng)工作模式以及技術(shù)應(yīng)用方面的束縛,進行持續(xù)性的進步與創(chuàng)新,提高我國巖土工程勘察鉆探技術(shù)的應(yīng)用效果。

5.1將巖土工程技術(shù)與地理信息系統(tǒng)進行充分結(jié)合

地理信息系統(tǒng)在我國各地逐步實現(xiàn)了普及應(yīng)用,地理信息系統(tǒng)具有準(zhǔn)確的地理位置定位以及信息查詢等主要功能,將其應(yīng)用于巖土工程勘察鉆探項目中能夠提高對于項目施工過程的整體管理效果,將傳統(tǒng)工作中面臨的數(shù)據(jù)獲取與管理工作復(fù)雜的問題進行了有效解決,在實施勘察鉆探施工的過程中可以將設(shè)備運行情況轉(zhuǎn)換成可視化頁面,并以此建立起對應(yīng)的信息系統(tǒng),以此形成了一個全新的可視操作平臺,有效提高了對施工過程的管理效果。助理需要注意的一點主要問題就是在工作人員進行項目設(shè)計工作的過程中,一定要具備足夠水準(zhǔn)的技術(shù)基礎(chǔ),確保相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性以及各項操作的標(biāo)準(zhǔn)性,保證工程制圖效果以及勘察鉆探工作效率。此外,還要注意將相關(guān)數(shù)據(jù)信息及時進行儲存管理,以此為后續(xù)施工決策提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

5.2將CAD技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)字化繪測技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)以及相關(guān)軟件系統(tǒng)進行充分結(jié)合

就巖土工程勘察鉆工程的實際情況而言,該類工程的順利進行離不開項目管理的數(shù)字化以及計算機網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)的建立,因此調(diào)查并完成變化現(xiàn)代CAD技術(shù),信息數(shù)據(jù)收集,信息流是一個應(yīng)用程序,用戶手冊和逐步自動化,測量數(shù)據(jù)處理,數(shù)字化,網(wǎng)絡(luò)硬件,圖形,過程數(shù)據(jù)庫設(shè)計和形成數(shù)字化的數(shù)字化,在現(xiàn)場MF數(shù)字域的適應(yīng)地面調(diào)查方法,網(wǎng)站,建立跨學(xué)科,形成設(shè)計技術(shù)和多業(yè)務(wù)智能制造工程研究設(shè)計系統(tǒng)和巖土工程勘察,成為主要解決的物理指標(biāo)。

5.3三維立體建模技術(shù)的應(yīng)用

三維立體建模技術(shù)的最常見應(yīng)用就是目前大家應(yīng)用的VR眼鏡,在進行實際鉆探工作過程中,通過專項設(shè)備對底層表面存在的電流情況實施全面監(jiān)測,然后將獲取的信息輸入計算機網(wǎng)絡(luò)模擬系統(tǒng)當(dāng)中,由系統(tǒng)將這些信息自動生成立體化模型,是工作人員可以更加直觀、準(zhǔn)確地了解工程的實際情況,但是一定要注意各項信息的準(zhǔn)確性,防止建模存在偏差。根據(jù)探測數(shù)據(jù)能夠了解地質(zhì)空間特性與特點,可是在實際操作時由于不同數(shù)據(jù)信息點的位置具有一定的差異性,表現(xiàn)出點序列的排列形態(tài),所以在整理數(shù)據(jù)信息的時候應(yīng)注意將其生成網(wǎng)狀補丁。為了進一步提高信息點位置排列的準(zhǔn)確性,還應(yīng)對現(xiàn)場實際地質(zhì)條件進行深入研究,以其具體排列規(guī)則為基礎(chǔ)將具有相同屬性的數(shù)據(jù)集合,從而形成地質(zhì)區(qū)域。在排列過程中,可形成區(qū)域有限,區(qū)域連接點存在抽象的三角形網(wǎng)絡(luò),此時可以運用具有不規(guī)則特性的網(wǎng)格方式進行工作。當(dāng)網(wǎng)格頂點處于三角形網(wǎng)絡(luò)邊緣地區(qū)中任意一個頂點,則可以不受限制地獲取其側(cè)視圖與俯視圖,從而得到具有持續(xù)性的線性模型。

6結(jié)束語

綜上所述,隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)研究工作也在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上獲得了很大的突破,先進的科技被逐步應(yīng)用于各行業(yè)發(fā)展中,并進行了完善與升級,切實提高了各行業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效果。就巖土工程勘察鉆探工作而言,為了進一步提高勘察鉆探結(jié)果的準(zhǔn)確性,控制和降低生產(chǎn)成本,縮短工期等,有必要結(jié)合當(dāng)前實際進行技術(shù)創(chuàng)新,以此為基礎(chǔ)工程等事業(yè)的健康發(fā)展奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

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作者:王奕剛 單位:南昌城市建設(shè)投資發(fā)展有限公司