導(dǎo)語：潿北管線工程地質(zhì)鉆探流程分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：鉆探技術(shù)設(shè)備是鉆孔工程中的關(guān)鍵組成部分，會(huì)隨著鉆探工藝和鉆探方法發(fā)展而變化，鉆探技術(shù)設(shè)備的性能會(huì)在很大程度上影響鉆探技術(shù)水平的進(jìn)一步發(fā)展。文章以潿洲端部某工程項(xiàng)目作為研究對(duì)象，著重分析鉆探工藝的流程，總結(jié)出地址鉆探技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，并提出合理的應(yīng)對(duì)措施，以期為同類型的工程項(xiàng)目提供一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)鉆探；管線工程；鉆探方法；勘察技術(shù)

1工程概況

潿洲端部某工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方案為，在潿洲端部的標(biāo)準(zhǔn)段建設(shè)干氣管道，管道沿線總長度設(shè)計(jì)為69.5km，管道的直徑設(shè)計(jì)為30.48cm，利用干氣管道將干氣輸送至北海鐵山港進(jìn)行銷售，干氣輸送管道的輸送能力初步設(shè)計(jì)為5億m3。在干氣接收點(diǎn)鐵山港建設(shè)一個(gè)首站，這個(gè)首站應(yīng)該具備接收干氣、過濾、計(jì)數(shù)等方面的功能。鐵山鋼首站建設(shè)一座生活用房，生活房按照4個(gè)人的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)；構(gòu)建一條地下電纜，直接從周圍電網(wǎng)輸電，為鐵山港首站提供充足的電源。此外，配備一臺(tái)采油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源。

2鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

2.1終孔條件

標(biāo)準(zhǔn)段沿線鉆孔（這里所提及的鉆孔包括靜力觸探試驗(yàn)孔）：該部分的起止樁號(hào)為CZK09～CZK10，實(shí)際鉆孔深度均超過了10m，其他路段鉆孔深度均超過5m。需要額外說明的是，靜力觸探試驗(yàn)孔在滿足終孔試驗(yàn)要求的情況下可以提前停止鉆孔作業(yè)。特殊路段鉆孔（這里所提及的鉆孔包括靜力觸探試驗(yàn)孔）：該部分的起止樁號(hào)為TZK02～TZK04，鉆孔深度均超過了20m，其他路段鉆孔深度不得低于10m，需要額外說明的一點(diǎn)是，靜力觸探試驗(yàn)孔在滿足終孔試驗(yàn)要求的情況下可以提前停止鉆孔作業(yè)。靜力觸探試驗(yàn)孔停止鉆孔的條件是達(dá)到以下任意一項(xiàng)要求即可：鉆入深度達(dá)到了海平面以下5～10m；已經(jīng)超出了鉆孔設(shè)備作業(yè)最大深度；錐尖的阻力超出50MPa；鉆頭的傾斜度超出設(shè)計(jì)要求的5%[1]。

2.2靜力觸探試驗(yàn)

靜力觸探試驗(yàn)嚴(yán)格按照《水運(yùn)工程靜力觸探技術(shù)規(guī)程》（JTS/T242-2020）進(jìn)行作業(yè)，實(shí)際鉆孔的速度控制在20mm/s。2.3取樣要求結(jié)合現(xiàn)行的地質(zhì)勘察規(guī)范《海底電纜管道路由勘察規(guī)范》（GB/T17502-2009）中的要求，所有鉆孔都必須現(xiàn)場取樣來分析土層的類型，取樣的間距通常保持在1～1.5m，關(guān)鍵性單元內(nèi)的土體的采樣數(shù)量不得低于6個(gè)，所有采集到的樣品現(xiàn)場必須拍照記錄。

2.4室內(nèi)試驗(yàn)

（1）黏性土指標(biāo)：飽和度、天然中度、液限、塑限、含水量、壓縮系數(shù)、固結(jié)系數(shù)、孔隙率、液限指數(shù)、相對(duì)密度。（2）粉土試驗(yàn)項(xiàng)目：上述黏性土的試驗(yàn)指標(biāo)全部需要添加黏粒含量檢測項(xiàng)目；動(dòng)三軸試驗(yàn)。（3）砂土：顆粒分析、動(dòng)三軸試驗(yàn)、三軸固結(jié)排水剪切。（4）碎石土：顆粒分析。（5）巖石：抗壓強(qiáng)度、天然密度、飽和度。（6）水、土的化學(xué)分析：水質(zhì)分析。（7）其他說明：碳酸鹽土應(yīng)該檢測碳酸鹽的含量，有機(jī)質(zhì)土應(yīng)該檢測有機(jī)質(zhì)的含量。

2.5采用的平面坐標(biāo)系和高程基準(zhǔn)

此次勘察活動(dòng)采用的是2000國家大地坐標(biāo)系，深度基準(zhǔn)則是以地區(qū)內(nèi)的最低海潮面為標(biāo)準(zhǔn)。測量控制點(diǎn)數(shù)據(jù)直接由建設(shè)單位提供。測量控制點(diǎn)的具體數(shù)據(jù)如表1所示。

3鉆探技術(shù)措施

3.1勘察工作量布置

從設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑男畔⒖矗擁?xiàng)目前期的勘察工作總計(jì)需要設(shè)置91個(gè)鉆孔，其中標(biāo)準(zhǔn)段需要設(shè)置71個(gè)鉆孔，鉆孔編號(hào)為CZK01～CZK67，CJZK68～CJZK71；特殊路段需要設(shè)置20個(gè)鉆孔，鉆孔編號(hào)為TZK01～TZK14，TJZK15～TJZK20；海上靜力觸探試驗(yàn)孔的數(shù)量為40個(gè)，其中，標(biāo)準(zhǔn)段試驗(yàn)孔的數(shù)量為31個(gè)，鉆孔編號(hào)為CCPT01～CCPT29CJCPT30～CJCPT31，特殊路段試驗(yàn)孔的數(shù)量為9個(gè)，試驗(yàn)孔的編號(hào)為TCPT01～TCPT09。

3.2鉆探勘察方法

結(jié)合此次勘察作業(yè)的目標(biāo)以及具體需求，在施工現(xiàn)場收集相關(guān)資料，對(duì)其進(jìn)行全面的分析，基于此，結(jié)合該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)要求，使用原位勘察法、地質(zhì)鉆探法、小型貫入儀試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)等方法展開實(shí)際勘察作業(yè)，結(jié)合勘察作業(yè)的結(jié)果對(duì)施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件作業(yè)科學(xué)精準(zhǔn)的評(píng)估。

3.3勘探點(diǎn)定位測量

海上勘探點(diǎn)使用的是TrimbleSPS351信標(biāo)，利用GPS完成定位及拋錨作業(yè)，當(dāng)鉆探鉆拋錨并穩(wěn)定以后，則應(yīng)使用GPS設(shè)備，結(jié)合建設(shè)單位提供的控制點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)鉆孔位置進(jìn)行校正。假若鉆孔部位的誤差未超過1m，則可以通知鉆探人員進(jìn)行下管作業(yè)，當(dāng)套管下放且穩(wěn)定后，應(yīng)復(fù)核孔口部位的坐標(biāo)，孔口部位的高程可以利用多波速勘察方法進(jìn)行測量[2]。

3.4取樣

結(jié)合勘察取土的規(guī)范要求流程以及勘察技術(shù)具體要求來看，取土應(yīng)該按照1～1.5m為間隔進(jìn)行取樣。面對(duì)軟土層時(shí)，應(yīng)該使用薄壁取土器來取出Ⅰ級(jí)土樣；面對(duì)可塑-硬塑狀黏性土地層時(shí)，應(yīng)該使用常規(guī)性的厚壁取土器來取出Ⅰ級(jí)土樣；面對(duì)堅(jiān)硬土?xí)r，應(yīng)該使用回轉(zhuǎn)取土器來取出Ⅰ級(jí)土樣?？辈炻肪€沿線根據(jù)線路的走向，分別設(shè)置4個(gè)部位進(jìn)行取樣作業(yè)，取出來的樣品應(yīng)該進(jìn)行腐蝕性試驗(yàn)[3]。樣品被取出來后，應(yīng)使用石蠟密封，并置于陰涼場所，運(yùn)輸過程中不得損壞樣本。

3.5原位測試

（1）標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)備的規(guī)格參數(shù)：灌入器的長度應(yīng)該為810mm，灌入器的內(nèi)徑應(yīng)該為35mm、灌入器的外徑應(yīng)該為51mm、自動(dòng)落錘的質(zhì)量應(yīng)該為63.5kg。（2）小型貫入儀試驗(yàn)。實(shí)際試驗(yàn)過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照以下要求進(jìn)行作業(yè)：試驗(yàn)應(yīng)該從樣本兩側(cè)開始進(jìn)行試驗(yàn)；貫入過程中盡可能地避免空隙部位、堅(jiān)硬物；貫入點(diǎn)及邊緣的距離與平行貫入點(diǎn)之間的距離不得低于測量頭直徑的3倍；每一個(gè)取出來的樣本最少進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，最終的試驗(yàn)結(jié)果以各次試驗(yàn)結(jié)果的平均值作為結(jié)果；每次進(jìn)行試驗(yàn)以后都應(yīng)該將樣本頭部的泥土清理干凈，確保試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)線；試驗(yàn)結(jié)構(gòu)應(yīng)該描繪至鉆孔柱狀圖中。（3）小型十字板剪切試驗(yàn)。實(shí)際試驗(yàn)過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照以下要求進(jìn)行作業(yè)：剪切試驗(yàn)應(yīng)該是將樣本的兩側(cè)截取掉；將土樣表面的泥土清理干凈，將剪力板以垂直的狀態(tài)放置在待檢測土樣中，插入的深度應(yīng)該與剪力板的高度保持吻合；每一個(gè)取出來的樣本最少進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，最終的試驗(yàn)結(jié)果以各次試驗(yàn)結(jié)果的平均值作為結(jié)果；每次進(jìn)行試驗(yàn)以后都應(yīng)該將樣本頭部的泥土清理干凈，確保試驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)線；試驗(yàn)結(jié)構(gòu)應(yīng)該描繪至鉆孔柱狀圖中。（4）海上孔壓靜力觸探試驗(yàn)。靜力觸探試驗(yàn)使用的是10t的勘察設(shè)備。該項(xiàng)目內(nèi)靜力觸探試驗(yàn)系統(tǒng)配備有4個(gè)轉(zhuǎn)輪，能提供充足的壓力，以保證探桿的牢固性，在強(qiáng)大的壓力下，探桿會(huì)以2cm/s的速度均速貫入至地下。該試驗(yàn)系統(tǒng)可以為探桿提供100kN的反作用力，同時(shí)系統(tǒng)配備諸多個(gè)傳感器，這些傳感器會(huì)持續(xù)性檢測設(shè)備貫入的傾斜度與荷載。（5）試驗(yàn)過程：在正式試驗(yàn)前，必須保證所有探頭的透水石均處理真空狀態(tài)；透水石在裝置前，應(yīng)將硅油填充在孔壓測量儀器的空隙中；通過讀取是眼前的零漂系數(shù)來確定探頭的運(yùn)行狀態(tài)正常與否；將檢測儀器沉入海底，并持續(xù)性觀察設(shè)備的傾斜度。當(dāng)達(dá)到終孔條件以后，應(yīng)該提升探桿的高度，將探頭處于空載條件下的飄零系數(shù)進(jìn)行記錄。

3.6室內(nèi)試驗(yàn)

樣品被取出來以后，應(yīng)該使用石蠟進(jìn)行密封處理，將密封處理以后的樣本放置在陰涼場所，運(yùn)輸過程中不得損壞樣本。（1）一般物理性質(zhì)試驗(yàn)：含水量、液限、塑限、密度等試驗(yàn)。（2）強(qiáng)度試驗(yàn)：抗壓強(qiáng)度、排水試驗(yàn)、排水不固結(jié)試驗(yàn)等。（3）固結(jié)試驗(yàn)：壓縮系數(shù)、固結(jié)系數(shù)等。（4）特殊性試驗(yàn)：有機(jī)質(zhì)含量、碳酸鹽含量。

4結(jié)束語

海上鉆探作業(yè)過程中所面臨的地下管線種類非常多，加之地下管線分布混亂，一旦處理不妥善，就會(huì)導(dǎo)致地下管線出現(xiàn)損傷，進(jìn)而導(dǎo)致各種不良影響。誠然，地下管線保護(hù)不但需要合理的規(guī)范、科學(xué)的設(shè)計(jì)，還應(yīng)該發(fā)揮出建設(shè)主管部門的作用，這樣才能高效達(dá)到地質(zhì)鉆探的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王玉琴,高樹全.綜合超前地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)在貴南鐵路巖溶隧道中的應(yīng)用[J].工程地球物理學(xué)報(bào),2021(4):538-546.

[2]王杰,張昭,李立湘,等.大口徑繩索取心工藝在水文地質(zhì)鉆探中的應(yīng)用[J].資源信息與工程,2021,36(4):82-85+88.

[3]冉恒謙,梁健,張林霞,等.“十三五”地質(zhì)鉆探工程技術(shù)發(fā)展回顧及“十四五”展望[C]//中國地質(zhì)學(xué)會(huì).第二十一屆全國探礦工程（巖土鉆掘工程）學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集.北京:中國地質(zhì)學(xué)會(huì)探礦工程專業(yè)委員會(huì),2021:13.

作者：李肖 唐正浩 單位：中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司