工程地质勘察钻探中的取样问题与策略研究

工程地质勘察钻探中的取样问题与策略研究

张云星

邵阳市第二建筑设计研究院湖南邵阳422000

摘要：工程地质勘探的主要任务是按照勘察设计要求，从探井指定深度处采取一定量的物质作为样品，并进行研究。这也是工程地质勘察对于地下地质资料获取的主要手段，是监察检测地质中是否存在缺陷以及建筑地下基础施工质量的重要方式之一。随着科技的进步，社会的发展，人口的飞速增长，对土地资源的需求也日益变高，因此，工程地质勘察钻探工作也变得愈发重要起来。本文仅对工程地质勘察钻探工作中出现的取样问题以及相应策略进行研究，希望能引起相关人员的关注与重视。

关键词：取样问题；工程地质；勘察钻探；策略研究

引言

从宏观角度上来看，做好地质勘探工作对国家的发展是十分有利的。在地质勘探工作的过程中，可以很容易发现在地质基层中可能存在的各种不利因素，这对于国家的地质研究工作、对地质缺陷及时进行补救的工作都有着很重要的意义。并且，在地质勘探中，某些对国家发展很重要的地下金属矿产也会被发现，有助于国家对这些金属矿产的开掘与利用。从微观角度来看，工程地质勘察钻探工作对于建筑工程的地下基础等各种地下工程的施工质量都有着至关重要的影响。

1.工程地质勘察钻探取样使用的工具及方法

与煤田、石油勘探工程不同，工程地质勘察钻探属于钻探工程，它主要利用相关机械设备及专业技术手段来获取地下地质资料的一种工程。利用相关钻探设备在地表上打出钻探井，深入地下，通过取样来对地质状况进行分析，从而得到探测成果。主要使用的工具及设备有：钻杆（又称机上钻杆）、钻头（主要包括硬质合金钻头、钢粒钻头、金刚石钻头三种类型）、岩芯管（又称套管）等等。

我国目前的工程地质勘察钻探工作中，主要使用的钻探技术方法就是机械钻进法，除此之外还有螺旋钻探法、冲击钻进法、回转钻进法等等。机械钻进法又称振动钻进，主要利用振动机带动钻杆与钻头，令其有周期地进行振动，将振动的频率与能量传递给钻头周围的岩土层，大幅降低岩土的抗剪强度，以便钻头顺利进行钻进施工。机械钻进法适用于砂土层与黏性土层钻探，对于硬质岩土层，一般采用冲击钻进。回转钻进法是在轴心压力作用下的钻头利用回转的方式破坏岩石的钻进方法，其主要对岩芯进行钻探，包括岩芯钻探、无岩芯钻探。螺旋钻进法的工作原理是通过使用螺旋钻头进行钻探，通过钻头的回转，将地下的岩屑带出地面，多适用于对软岩层的勘探施工。

2.工程地质勘察钻探技术的特点

钻探技术是工程地质勘察取样工作中最主要使用的技术，其主要有以下几个特点。

（1）在工程地质勘察钻探工作开始之前，勘探工作人员需结合勘探地区的地质地貌、施工过程中的具体手段来进行精确的钻孔定位。对民用建筑进行工程地质勘探，钻孔位置就应该按照民用建筑的轮廓线来进行定位，对水坝进行工程地质勘探，钻孔的定位就应该顺着水坝的轴线。

（2）在进行一般工程地质勘察钻探工作时，钻孔深度比较浅、操作简单的工具就可满足勘探工作的需求。然而在某些复杂的地质勘探工作中，就需要进行慎重的对比和考虑，有必要时需要使用钻孔深度大的工具。

（3）由于许多综合性的勘测任务（包括底层岩性的勘探、水文地质条件勘探、地质结构勘探等等）都会需要用到钻孔技术，在实际地质勘探工作进行中，常常会因此而导致钻探进度缓慢。

（4）钻探技术有着广泛的适应性，在工程地质勘探中，钻探技术不受区域的地质条件影响，同时在观察岩芯方面的能力十分优秀，精准度也比较高。在水文地质勘察工作中，因其不受地下水的影响，从而提高工作的效率。

3.工程地质勘探取样工作中遇到的问题与相应策略

3.1如何解决原状土的取样问题

在工程地质勘探取样工作中，最复杂、困难的一项就是通过钻探发现原状土并进行取样的过程。其主要困难点在于原状土的土质是天然形成，其土质结构没有被人为破坏过，导致难以钻探。但在工程地质勘探取样工作中，对原状土的地质勘探又是经常遇到的一项工作。为针对原状土勘探困难问题，以下对相应的解决措施进行探讨。

（1）可采用断续压入法解决浅层原状软土钻探困难问题。通过使用千斤顶、杠杆等工具，对土层进行加压处理，同时不断对取土器施加压力，将其压入土里，以完成取样工作。

（2）对于黏性原状土层的钻探取样，可以采用击入法。击入法是指通过使用重锤锤击取土器，将取土器击入土层中，从而完成取样工作。

（3）可以采用回转压入法解决硬土层或岩石层的原状土取样。通过将钻机与取土器结合，将钻头不断回转，将土样带回地面，从而完成取样工作。

3.2如何解决地质钻探中的安全问题

无论是任何工程工作，安全问题永远都是最需要得到重视的。在工程地质勘察钻探工程中，存在着众多不安全因素。由于勘探工作对工作人员技术、设备有着严格的要求，在操作钻探设备时，一旦工作人员操作不当，或设备出现问题，将有可能造成对施工人员的严重伤害，从而影响到勘探工作的顺利进行。另外，在钻探的过程中，也可能会出现多种安全隐患，对人员或者设备造成极大损害。所以，解决钻探中出现的安全问题是非常有必要的。

首先，在进行勘探工作前，应注重对钻探设备的保存保养，在使用前应进行检查，确保钻探设备在使用过程中的安全性。其次，对工作人员的专业素养进行提升，夯实工作人员的技术基础，确保其在使用钻探设备时不会因失误操作而造成人员、设备方面的损伤。最后，在地质勘察钻探工作进行的过程中，应设有专门的安全人员对整个钻探工程进行监督与指导，加强管理，尽量减少不安全因素，保证工程地质勘探工作的安全进行。

结语

综上所述，地质勘察钻探取样的工作对国家发展起重要的积极作用，在地质勘探的实际工作过程中，仍然有许多问题与困难在等待着解决。因此，在进行工程地质勘察钻探工作时，一定要着重注意工具的使用以及勘探方法的选择，保证所取样品的精确性，从而确保工程地质勘察钻探工作的顺利进行。

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