地質(zhì)勘查鉆探信息對(duì)鉆探方法的影響
時(shí)間:2022-10-09 09:04:15
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摘要:針對(duì)工程地質(zhì)勘查作業(yè)中,鉆探信息對(duì)鉆探方法選擇的影響,從鉆探方法技術(shù)原理與應(yīng)用等角度,做了簡(jiǎn)單的論述。鉆探信息是鉆探方法選擇的基礎(chǔ),也是鉆探方法應(yīng)用效果的保障,對(duì)此在工程地質(zhì)勘查作業(yè)中,加強(qiáng)鉆探信息的搜集,對(duì)確保鉆探工作的質(zhì)量與效率,有著積極的作用,基于不同的鉆探信息,結(jié)合鉆探方法的優(yōu)勢(shì),能夠優(yōu)化出鉆探方法。
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)勘查;鉆探信息;鉆探方法;選擇性影響
現(xiàn)階段地質(zhì)勘查作業(yè)中,常用的是鉆探方法,其與鉆探方法結(jié)合運(yùn)用,能夠快速的獲得工程地質(zhì)資料,提高資料處理效率,有著積極的作用。隨著工程建設(shè)環(huán)境的日益復(fù)雜,使得工程地質(zhì)勘查作業(yè)的重要性得以凸顯。在開展地質(zhì)勘查作業(yè)的過程中,鉆探方法的選擇與應(yīng)用,直接影響著鉆探效率與進(jìn)度的控制,因此對(duì)工程地質(zhì)資料的搜集,有著較高的要求。
1鉆探技術(shù)應(yīng)用分析
目前,我國(guó)的鉆探技術(shù)與裝備水平較為先進(jìn),地質(zhì)鉆探技術(shù)的應(yīng)用,主要是在地表鉆孔,將地里面的巖石擊碎,獲得地下巖層內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造信息,為工程建設(shè)提供完整的數(shù)據(jù)信息。我國(guó)工程地質(zhì)勘查作業(yè)中,常用的鉆探技術(shù),主要包括反循環(huán)鉆探技術(shù)以及繩索取芯技術(shù)等,每個(gè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)不同,適應(yīng)的工程地質(zhì)也不同,因此工程地質(zhì)勘查作業(yè)中的鉆探信息收集,有著必要性。
2鉆探信息對(duì)鉆探方法選擇的影響
工程地質(zhì)勘查作業(yè)的過程中,常遇到的地質(zhì)類型,主要包括淺土層、碎石類土層等,為了能夠確保鉆探方法應(yīng)用效果,則需要合理的利用鉆探信息,比如顆粒組成與密實(shí)度等指標(biāo)。
2.1影響淺土層鉆探方法選擇的指標(biāo)
在對(duì)土層進(jìn)行地質(zhì)勘查作業(yè)的過程中,影響鉆探方法選擇的因素,主要包括巖芯采取率與回次進(jìn)尺率等,這些鉆探信息直接影響著鉆探地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性,而且還影響著鉆探效率[1]。巖芯采取率主要是用來明確鉆探路徑中各土層厚度以及埋深情況等,利用δ來表示采取率系數(shù),利用公式δ=(L2-L1)/(L0-L3)來計(jì)算,其中L2指的是本回次巖心長(zhǎng)度,單位是m,L1指的是上回次巖心殘留長(zhǎng)度,單位是m,L0指的是本回次進(jìn)尺長(zhǎng)度,單位是m,L3指的是本回次巖心殘留長(zhǎng)度,單位是m。δ值與1越接近,則鉆探信息的準(zhǔn)確性就越高?;卮芜M(jìn)尺率主要是用來表現(xiàn)鉆進(jìn)效率的重要指標(biāo),利用η來表示,利用公式η=(H2-H1)/(H0-H1)來計(jì)算,其中H0指的是本回次鉆進(jìn)完成的鉆孔深度,單位是m,H1指的是上回次鉆孔深度,單位是m,H2指的是下回次鉆后的鉆孔深度,單位是m,η值與1越接近,則表示鉆進(jìn)效率就越高。除此之外,在進(jìn)行淺土層勘察中,還需要利用取土芯方法,明確土層結(jié)構(gòu)與構(gòu)造,結(jié)合地質(zhì)資料信息,根據(jù)鉆孔結(jié)構(gòu)與沖洗液等情況,來選擇回轉(zhuǎn)取芯鉆進(jìn)法或者錘擊取芯鉆進(jìn)法等,以確保鉆探的效率。綜上所述:基于η與δ值的變化特性,通常硬塑或者天然密度相對(duì)較大的土層,多使用回轉(zhuǎn)取芯鉆進(jìn)法或者錘擊取芯鉆探法,當(dāng)η與δ數(shù)值與1越接近,則越可以確保鉆探的質(zhì)量,能夠提高鉆探的效率,可以基于鉆探信息和鉆探方法之間的關(guān)系,例如表1所示,來提高地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性,同時(shí)提高鉆探效率[2]。
2.2碎土類土層鉆探方法選擇的信息指標(biāo)
對(duì)于此類土層鉆探作業(yè),基于鉆孔結(jié)構(gòu)、巖心采取率以及沖洗液等信息,來選擇是使用回取芯鉆進(jìn)或者錘擊取芯法等,透過各類指標(biāo),來分析鉆探方法應(yīng)用的效果。這需要對(duì)各類鉆探方法適用性進(jìn)行分析,比如密實(shí)程度與潮濕程度等[3]。若地層是松散性較強(qiáng)的卵石類,卵石個(gè)體的套入性較強(qiáng),而且自由度大,此時(shí)雖然鉆進(jìn)較為容易,但是極易坍塌,可以采取跟管鉆進(jìn)法。若卵石層較為密實(shí),個(gè)體自由度較小,此時(shí)孔壁坍塌的機(jī)率較小,可以采取螺孔鉆進(jìn)法。若卵碎石層的含水量相對(duì)較小,在鉆進(jìn)的過程中,孔壁不易坍塌,可以采裸孔鉆進(jìn)法。若卵碎石層的含水量相對(duì)較高,可以采取跟管鉆進(jìn)法。除此之外,卵碎石粒徑的大小程度,直接影響著鉆進(jìn)的速度,也有影響著鉆進(jìn)方法應(yīng)用過程中鉆具器的選擇,通常使用Φ127或者Φ146鉆器具。若粒徑比巖心管內(nèi)徑或者卵碎石個(gè)體粒徑小,則可以選擇適當(dāng)?shù)脑黾鱼@具口徑,合理的調(diào)整口徑,以達(dá)破碎個(gè)體的目標(biāo)。綜上所述,為了能夠提高鉆探作業(yè)的效率與質(zhì)量,可以基于卵碎石和鉆進(jìn)方法之間的關(guān)系,例如表2,來及時(shí)的調(diào)整鉆探方法[4]。
3鉆探信息有效搜集的策略
3.1采取數(shù)字地質(zhì)調(diào)查法
在工程地質(zhì)勘查作業(yè)中,鉆探信息的完整性與真實(shí)性,直接影響著鉆探方法的選擇,對(duì)后期鉆探作業(yè),有著直接的影響,因此需要加強(qiáng)鉆探信息搜集與處理的控制,以確保工程的質(zhì)量。利用數(shù)字地質(zhì)調(diào)查法,利用開放式通用數(shù)據(jù)采集模塊,來完成基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查工作,實(shí)現(xiàn)鉆探信息采集智能化與信息化,以快速、準(zhǔn)確的獲得鉆探信息,以提高工作效率。此方法采取的是空間+屬性的方式,利用PRB采集模式的擴(kuò)展性與約束性,能夠滿足地質(zhì)勘查野外數(shù)據(jù)采集的需求,對(duì)提高地質(zhì)勘查作業(yè)的質(zhì)量,有著積極的幫助。在實(shí)際搜集鉆探信息的過程中,充分的利用現(xiàn)代化設(shè)備與技術(shù),能夠?yàn)殂@探人員,提供更多的鉆探信息,對(duì)合理的選擇鉆探方法,有著積極的作用,相關(guān)的技術(shù)人員要熟練的利用數(shù)字化技術(shù),以提升鉆探的質(zhì)量。
3.2采取合適的搜集方法
鉆探信息中巖芯鉆取率以及回次進(jìn)尺率等指標(biāo),其直接決定著鉆探方法的選擇,對(duì)此在進(jìn)行搜集與處理的過程中,要合理的選擇搜集與數(shù)據(jù)處理方法,以確保鉆探信息搜集的有效性。以巖芯鉆取率計(jì)算為例,鉆探人員需要合理的選擇具有代表性的地層,進(jìn)行巖芯鉆取試驗(yàn),利用計(jì)算軟件,套用計(jì)算公式,準(zhǔn)確的計(jì)算巖芯鉆取率,以確保鉆探方法選擇的有效性。對(duì)于鉆探方法的選擇來說,并非僅僅從單個(gè)指標(biāo)來判斷,而是需要綜合多項(xiàng)目指標(biāo)來分析,需要鉆探人員能夠搜集大量的相關(guān)數(shù)據(jù),做好前期的準(zhǔn)備工作,以確保后期鉆探作業(yè)與地質(zhì)勘查工作可以順利的進(jìn)行,保證工程能夠安全開展作業(yè),確保工程的質(zhì)量。
3.3運(yùn)用資料查閱法
工程地質(zhì)勘查作業(yè)的過程中,鉆探信息的獲取,可以利用地質(zhì)資料資源,來獲得相關(guān)數(shù)據(jù),因?yàn)楦鞯貐^(qū)地質(zhì)資料是有著明確記載的,是前期大量外業(yè)作業(yè)所獲取的信息,地質(zhì)信息在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生較大的變化,將其作為而基礎(chǔ)數(shù)據(jù),配合外業(yè)數(shù)據(jù)采集,通過各種調(diào)查試驗(yàn),來獲取完整的鉆探信息,進(jìn)而選擇鉆探方法,以確保地質(zhì)勘查作業(yè)的順利開展。前期工作有效的開展,能夠加快地質(zhì)勘查后期作業(yè),無論是從經(jīng)濟(jì)性角度,還是從專業(yè)性角度,做好鉆探信息的前期調(diào)查工作,均有著必要性。
4結(jié)語
工程地質(zhì)勘查作業(yè)中,鉆探信息對(duì)鉆探方法的選擇,有著指導(dǎo)性作用,決定著鉆探方法選擇,合理的分析鉆探信息,明確鉆探方法的適用性,以避免后期勘查作業(yè)中發(fā)生安全事故,比如坍塌事故。
作者:高曉芬 單位:貴州正業(yè)工程技術(shù)投資有限公司