工程地质勘探钻探方法

  工程地质勘探，利用一定的机械工具或开挖作业深入地下了解地质情况的工作。在地面露头较少、岩性变化较大或地质构造复杂的地方，仅靠地面观测往往不能弄清地质情况，需要借助地质勘探工程来了解和获得地下深部的地质情况和资料。工程地质常用的勘探工程有钻探和开挖作业两大类。工程地球物理勘探有时也被归入地质勘探中。 钻探  利用钻机向地下钻孔以采取岩心或进行地质试验的工作。工程地质钻孔的深度通常仅数十米到数百米。钻孔的孔径变化较大，一般为36～205mm，有时也采用直径达1m的大孔径钻孔。工程地质勘探中的钻探方法可分为三大类。

 

  回转钻进  又称岩心钻探，指在轴心压力作用下的钻头用回转方式破坏岩石的钻进，可取岩心，也可不取岩心。回转钻进是钻进岩石的主要方法，为了保持岩心的天然状态，冲洗液通常采用清水。回转钻进可以选用不同材料的钻头，常用的有合金钻头、钢粒钻头和金刚石钻头。前一种钻头适用于钻进软至中等硬度的岩石。后两种钻头适用于钻进坚硬的岩石。为了采取薄层软弱岩石、夹泥、断层或破碎岩石的岩心，通常还采用双层岩心管或三层岩心管以减少钻进中岩心的磨损。为了减少钻杆升降次数，提高钻进效率，还可采用绳索取心钻具，在每一回次钻进后，将岩心从钻杆中提出孔口。  土探孔一般不允许使用带冲洗液的回转钻进，但可采用干钻。

 

  冲击钻进  利用钻具自重反复对孔底进行冲击而使土层破坏的一种钻进方法。冲击钻进分人力冲击和机械冲击两种方式。机械冲击一般采用机械提升和向下冲击，适用于各类土层钻进。在河流冲积的砂砾层中钻进时，为了取得砂砾石样品，通常采用平阀管钻冲击，跟管钻进。

 

  在砂砾石中钻进时，还可用打入法取样钻进。用直径150～200mm的厚壁套管制成长约0.5m的半合套管，下端连接带弹簧的管靴，上端与套管连接。钻进时将套管打入孔底0.4m左右，然后起拔套管，取出砂砾石，再将护壁管打入。这样逐次打入，逐次取样，直至终孔。

 

  冲击回转钻进  将冲击和回转钻进相结合的钻进方法，即钻头在孔底回转破碎岩石的同时，施加冲击荷载。 开挖作业  为揭露地质情况，在地表或地下挖掘的不同类型的坑道工程。主要形式有探坑、探槽、竖井和平洞等。其特点是地质人员可直接观察被揭露出的地质现象，采取各种岩土试验样品和直接进行岩土原位试验。地理环境 探坑  一种深度和断面都比较小的浅坑。断面呈圆形或方形。深度一般在1～3m。通常用其揭露被覆盖的岩体或采集土层和天然建材的试验样品。

 

  探槽  一种深度不大的长形沟槽。其长度根据追索的地质问题而定。主要用其揭露构造线、岩层界线及物理地质现象的界线。 平洞  由地表向山体内部开掘的水平探洞。平洞一般采用钻爆法开挖，断面尺寸为2m×2m，长度一般为数十米或数百米，视地质情况而定。平洞通常布置在河谷两岸较陡的斜坡地段，位于河床以下的平洞又称河底平洞。在平洞中还可以增加各种形式的支洞进行大型原位岩石力学试验。

 

  竖井  从地表向下垂直开挖的圆形或方形探井。直径常为 2～4m，以满足出渣、排水、支护等的要求。在第四纪沉积层中开挖时，井壁要加以支护。在裂隙发育、涌水量较大的岩石中开挖时，有时需先灌浆止水然后开挖。

 

  涉及领域  涉及到数学、物理学、地质学、油气及固体矿产的矿产普查与勘探、水文地质、工程地质、岩土工程、遥感地质、数学地质、应用地球物理和应用地球化学、计算机应用技术等学科。 适用行业  地质工程领域适用的行业包括：地质调查，油气及固体矿产资源的普查勘探与评价，大型工矿和水利水电建设，公路和铁道建设，工程地质，水文地质，地质环境及地质灾害的调查，勘察及监测等。