论文部分内容阅读
【摘要】万丈高楼平地起,建筑的完成首先得打好坚实可靠的基础。在发展建筑行业的同时,质量要求越来越高,工艺选取越来越严格,而直接影响建筑质量和工艺的就是地基基础,地基基础的决定因素是岩土地质情况,不同的地质情况需要用不同的钻探工艺。
【关键词】勘察;钻探工艺;选取
建筑行业由来已久,建筑物的完成先要做好准备工作,也就是地质情况的勘察。在岩土工程勘察中,需要针对不同的土质,选取相应不同的钻探工艺,从而取得准确的岩土数据,为建筑物的地基基础设计提供科学合理的岩土参考数据,保障建筑物的稳定性。
一、岩土工程勘察的概念
所谓的岩土工程勘察就是对拟建范围地质情况进行勘探观察分析,选取一定的岩土式样,把岩土式样通过专门的实验和测试手段,从而得出该地质的数据成果,为建筑工程的设计施工提供准确的参考数据,打好设计和施工基础。
二、岩土工程勘察中有哪些钻探方法
钻探方法主要取决于现有的钻探设备,虽然钻探的方法选择多种多样、灵活广泛,但目的都是一样,即实现岩土工程中岩层孔和岩石的破碎取样。
三、钻探工艺的选取分析
(一)软弱粘性土层
在软弱粘性土层或可塑偏软粘性土层地质情况下,在钻探过程中,将螺旋钻钻具长度严格把控在1m左右的长度范围,其直径相对改换螺旋钻具钻孔的直径而言要稍小,在0.5m至1.0m的范围之中实行每回次的进尺操作。因为螺旋钻本身就有一定的厚度,在土样的取出过程当中会收到一定的扰动,产生一定的偏差,为减少这样不可避免的客观误差,每钻探进去1.0m左右的进尺,实际取出的土样长度要大于1.0m。另外需要强调的是,土层的塑性指标、螺旋钻的相关数据会随着实际取出的土样变化,简言之就是,土质越软,就会产生越小的长度增加值,通过这种实际操作手段,土质勘察中层位变化、层位状态的分析更准确。
在软弱粘性土层中,钻探速度一般不超过每分钟90转至每分钟100转。在慢速提升以及慢速钻进的步骤中,孔内存在的水可以发挥出一定的润滑作用,这样可以降低上钻的阻力。而如果不这样做就会导致土样从叶片上脱落,难以实现良好的取样。在提钻过程中,假如产生了较大的阻力,应该通过油缸,把钻具进行缓慢的提升,不可以采用回转提升的方法进行操作。由于土层较软,因此提出钻具之后,土层或许会发生缩径的情况。所以,在以后的钻探取样当中,应当对刮落部分进行准确的区分,还要对取样长度进行精确的计算。
(二)硬粘性土层
硬粘性土层情况一般是坚固粘性土、硬塑粘性土或是可塑偏硬粘性土,针对这种地质条件,一般在岩土工程勘察中选择回转钻进的钻探工艺。这种工艺要先以比较慢的速度钻进,这样做可以让钻头更好同时更全面地在图层中切入,如果慢速钻进碰到非常坚硬的土层,可以进行适当加压钻探,当钻探设备切入到土层后,可以适当加快钻探速度,一般采取的是中速,这样做不单是节约时间,更主要的是能够有效地减小钻探设备受到的阻力。当钻探完成提升钻探设备的过程中,要严格控制提升速度避免出现孔底形成真空的情况。在实际作业中,还会出现这样的意外状况,比如在钻探的时候突然卡钻了,这时候切忌慌乱或是直接将钻探设备提升,而是要把岩芯拧断,以降低提升阻力。
在冲击回转钻进工艺的实际应用过程中,需要严格控制水泵的流量。在对可塑偏硬粘性土进行鉆进的过程中,适宜采用低速的水泵流量。如果对硬塑粘性土和坚硬粘性土进行钻探时,这时候适宜采用中速的水泵流量。在采取岩芯的过程中,获取方法可以采用干孔法取法。另外,在提钻过程中,要尽可能避免岩芯脱落,从而使岩芯采取率得到良好保证。可以应用在活动分水头球钻具中,这样能够更好地实现干钻取芯。
(三)砂层
在砂层的钻探工艺选取中,先要看砂层颗粒的直径,不同直径大小的砂层颗粒选择的钻探工艺也不尽相同。
先讲粒径大的,即砾砂、中粗砂,这种砂一般采用灌浆无泵反循环的钻探工艺,通过低速钻进。在钻进过程中,将钻进不断浮动,及时采取快速下放同时提升的时候要缓慢的措施,这样就可以在岩孔底部形成反循环。钻探设备提出来的时候要注意,先要及时地通过清泥浆进行洗孔,这道程序必不可少,这样做可以保证趋于完美的卡芯效果和取芯率。只有待悬浮在孔里面的砾砂、中粗砂悉数被泥浆带入到泥浆池以后才可以终止泵的工作,这样整个工序才完成,同时还有效避免了一些麻烦,如卡钻现象。另外,还需要进行0.2m至0.3m的停泵干钻,与此同时停止浮动钻具进行干钻取芯。
再看粒径小的,即粉细砂夹粘性土。这种地质情况在钻进的过程当中,最关键的是控制钻进过程中的钻进压力,与此同时还要尽可能地控制上下浮动。用低钻速,调整到似流状态的泵量,然后开始进行钻进。在每回次结束之前,还是要用清泥浆对孔进行清洗,将其中悬浮的粉细砂带入泥浆池,再停泵,防止沉砂卡钻的发生。然后0.3m到0.5m的停泵干钻一样进行,防止岩芯脱落。
(四)碎石层
碎石层也分成几种不同的种类,不同种类的碎石层采用相应不同的钻探工艺。分类依据主要是参照其密实程度,即密实的碎石层、稍密到中密的碎石层、松散的碎石层。一般情况下,钻孔压力需要控制在200kg至300kg的范围。
密实的碎石层假如有粘性土填充,而且含水率较小,就运用合金干钻的钻探工艺。在其钻探过程中,先将相应的参考数据调到比较低的数据上,随着钻探设备的不断深入,受力逐渐变大,这时候就要把相应的数据调大。与此同时,在钻探的过程中要经常性地对钻探设备进行上下活动,这样才可以钻探更均匀,还可以防止钻头被堵或是被卡助灼烧的现象发生。
稍密到中密的碎石层要是有粘性土填充,而且含水率较小,那就采用回转跟管的钻探工艺。在钻探过程中,速度一般控制在每分钟20至40转的范围。当钻探设备能够持续在稳定的回转状态的时候,可以适当地加大钻进参数,而当出现不平稳的急剧变化时则要迅速提钻,防止设备的损坏。
松散的碎石层假如只含有少量粘性土,其植物胶护壁效果必然非常有限,采用跟管钻探工艺。跟管的长度一般在3m至6m,速度控制在每分钟30转至60转的范围内。另外要避免随意对钻进参数进行变更。与此同时,还可以采用投粘土球的钻探工艺,但需要注意避免过分地追求进尺而造成孔内坍塌的事故。
(五)基岩层
基岩层中最关键的钻探部分是岩溶发育地段。一般而言,岩芯采取率不低于80%,对于软岩和破砕岩石而言其采取率要不低于65%。在岩溶发育地段其冲击成孔需要在注浆凝固以后才进行操作,当岩面的倾斜度比较大的时候,钻头摆动撞击护筒或是孔壁时,需要及时地回填比岩层还要坚硬的片石,使孔底出现一个平台后在转入正常冲孔。
结语:
建筑工程高速发展,岩土工程的勘察与建筑发展密不可分,每一块地基基础都有其独特性质,在这样一个地大物博的国家,地质情况更是多种多样,钻探工艺的选取又影响着勘察工作,因此钻探工作就更显得重要。做好钻探工作、选取合适的钻探工艺使建筑安全和质量的保障。
作者简介:
朱黔(1967-7)女 本科 岩土工程师 主要从事:岩土勘察。
【关键词】勘察;钻探工艺;选取
建筑行业由来已久,建筑物的完成先要做好准备工作,也就是地质情况的勘察。在岩土工程勘察中,需要针对不同的土质,选取相应不同的钻探工艺,从而取得准确的岩土数据,为建筑物的地基基础设计提供科学合理的岩土参考数据,保障建筑物的稳定性。
一、岩土工程勘察的概念
所谓的岩土工程勘察就是对拟建范围地质情况进行勘探观察分析,选取一定的岩土式样,把岩土式样通过专门的实验和测试手段,从而得出该地质的数据成果,为建筑工程的设计施工提供准确的参考数据,打好设计和施工基础。
二、岩土工程勘察中有哪些钻探方法
钻探方法主要取决于现有的钻探设备,虽然钻探的方法选择多种多样、灵活广泛,但目的都是一样,即实现岩土工程中岩层孔和岩石的破碎取样。
三、钻探工艺的选取分析
(一)软弱粘性土层
在软弱粘性土层或可塑偏软粘性土层地质情况下,在钻探过程中,将螺旋钻钻具长度严格把控在1m左右的长度范围,其直径相对改换螺旋钻具钻孔的直径而言要稍小,在0.5m至1.0m的范围之中实行每回次的进尺操作。因为螺旋钻本身就有一定的厚度,在土样的取出过程当中会收到一定的扰动,产生一定的偏差,为减少这样不可避免的客观误差,每钻探进去1.0m左右的进尺,实际取出的土样长度要大于1.0m。另外需要强调的是,土层的塑性指标、螺旋钻的相关数据会随着实际取出的土样变化,简言之就是,土质越软,就会产生越小的长度增加值,通过这种实际操作手段,土质勘察中层位变化、层位状态的分析更准确。
在软弱粘性土层中,钻探速度一般不超过每分钟90转至每分钟100转。在慢速提升以及慢速钻进的步骤中,孔内存在的水可以发挥出一定的润滑作用,这样可以降低上钻的阻力。而如果不这样做就会导致土样从叶片上脱落,难以实现良好的取样。在提钻过程中,假如产生了较大的阻力,应该通过油缸,把钻具进行缓慢的提升,不可以采用回转提升的方法进行操作。由于土层较软,因此提出钻具之后,土层或许会发生缩径的情况。所以,在以后的钻探取样当中,应当对刮落部分进行准确的区分,还要对取样长度进行精确的计算。
(二)硬粘性土层
硬粘性土层情况一般是坚固粘性土、硬塑粘性土或是可塑偏硬粘性土,针对这种地质条件,一般在岩土工程勘察中选择回转钻进的钻探工艺。这种工艺要先以比较慢的速度钻进,这样做可以让钻头更好同时更全面地在图层中切入,如果慢速钻进碰到非常坚硬的土层,可以进行适当加压钻探,当钻探设备切入到土层后,可以适当加快钻探速度,一般采取的是中速,这样做不单是节约时间,更主要的是能够有效地减小钻探设备受到的阻力。当钻探完成提升钻探设备的过程中,要严格控制提升速度避免出现孔底形成真空的情况。在实际作业中,还会出现这样的意外状况,比如在钻探的时候突然卡钻了,这时候切忌慌乱或是直接将钻探设备提升,而是要把岩芯拧断,以降低提升阻力。
在冲击回转钻进工艺的实际应用过程中,需要严格控制水泵的流量。在对可塑偏硬粘性土进行鉆进的过程中,适宜采用低速的水泵流量。如果对硬塑粘性土和坚硬粘性土进行钻探时,这时候适宜采用中速的水泵流量。在采取岩芯的过程中,获取方法可以采用干孔法取法。另外,在提钻过程中,要尽可能避免岩芯脱落,从而使岩芯采取率得到良好保证。可以应用在活动分水头球钻具中,这样能够更好地实现干钻取芯。
(三)砂层
在砂层的钻探工艺选取中,先要看砂层颗粒的直径,不同直径大小的砂层颗粒选择的钻探工艺也不尽相同。
先讲粒径大的,即砾砂、中粗砂,这种砂一般采用灌浆无泵反循环的钻探工艺,通过低速钻进。在钻进过程中,将钻进不断浮动,及时采取快速下放同时提升的时候要缓慢的措施,这样就可以在岩孔底部形成反循环。钻探设备提出来的时候要注意,先要及时地通过清泥浆进行洗孔,这道程序必不可少,这样做可以保证趋于完美的卡芯效果和取芯率。只有待悬浮在孔里面的砾砂、中粗砂悉数被泥浆带入到泥浆池以后才可以终止泵的工作,这样整个工序才完成,同时还有效避免了一些麻烦,如卡钻现象。另外,还需要进行0.2m至0.3m的停泵干钻,与此同时停止浮动钻具进行干钻取芯。
再看粒径小的,即粉细砂夹粘性土。这种地质情况在钻进的过程当中,最关键的是控制钻进过程中的钻进压力,与此同时还要尽可能地控制上下浮动。用低钻速,调整到似流状态的泵量,然后开始进行钻进。在每回次结束之前,还是要用清泥浆对孔进行清洗,将其中悬浮的粉细砂带入泥浆池,再停泵,防止沉砂卡钻的发生。然后0.3m到0.5m的停泵干钻一样进行,防止岩芯脱落。
(四)碎石层
碎石层也分成几种不同的种类,不同种类的碎石层采用相应不同的钻探工艺。分类依据主要是参照其密实程度,即密实的碎石层、稍密到中密的碎石层、松散的碎石层。一般情况下,钻孔压力需要控制在200kg至300kg的范围。
密实的碎石层假如有粘性土填充,而且含水率较小,就运用合金干钻的钻探工艺。在其钻探过程中,先将相应的参考数据调到比较低的数据上,随着钻探设备的不断深入,受力逐渐变大,这时候就要把相应的数据调大。与此同时,在钻探的过程中要经常性地对钻探设备进行上下活动,这样才可以钻探更均匀,还可以防止钻头被堵或是被卡助灼烧的现象发生。
稍密到中密的碎石层要是有粘性土填充,而且含水率较小,那就采用回转跟管的钻探工艺。在钻探过程中,速度一般控制在每分钟20至40转的范围。当钻探设备能够持续在稳定的回转状态的时候,可以适当地加大钻进参数,而当出现不平稳的急剧变化时则要迅速提钻,防止设备的损坏。
松散的碎石层假如只含有少量粘性土,其植物胶护壁效果必然非常有限,采用跟管钻探工艺。跟管的长度一般在3m至6m,速度控制在每分钟30转至60转的范围内。另外要避免随意对钻进参数进行变更。与此同时,还可以采用投粘土球的钻探工艺,但需要注意避免过分地追求进尺而造成孔内坍塌的事故。
(五)基岩层
基岩层中最关键的钻探部分是岩溶发育地段。一般而言,岩芯采取率不低于80%,对于软岩和破砕岩石而言其采取率要不低于65%。在岩溶发育地段其冲击成孔需要在注浆凝固以后才进行操作,当岩面的倾斜度比较大的时候,钻头摆动撞击护筒或是孔壁时,需要及时地回填比岩层还要坚硬的片石,使孔底出现一个平台后在转入正常冲孔。
结语:
建筑工程高速发展,岩土工程的勘察与建筑发展密不可分,每一块地基基础都有其独特性质,在这样一个地大物博的国家,地质情况更是多种多样,钻探工艺的选取又影响着勘察工作,因此钻探工作就更显得重要。做好钻探工作、选取合适的钻探工艺使建筑安全和质量的保障。
作者简介:
朱黔(1967-7)女 本科 岩土工程师 主要从事:岩土勘察。