钻探勘探方法

钻探法用于勘探较深的地方，在那里直接法失败了。根据钻孔方法的不同，可以提供扰动样品和未扰动样品。在为特定的工作选择钻孔方法时，应考虑以下几点:

• 遇到的材新利客户料和在这些材料中各种镗削方法的相对效率
• 可以确定土壤和地下水条件变化的可用设施和准确性
• 被取样材料可能受到的干扰

不同类型的钻孔方法有:

1. 位移无聊
2. 洗无聊
3. 螺旋钻孔
4. 旋转钻探
5. 冲击钻探
6. 连续采样

1.位移无聊

它是取样和镗孔作业相结合的方法。封闭式底部取样器，狭缝杯，或活塞式被迫进入地面到所需的深度。然后，通过旋转活塞，采样器从下面的土壤中分离出来，最后，活塞被释放或收回。然后采样器再次被迫进一步下降和取样。从取样器中取出样品后，取样器保持在封闭状态，再次用于另一个深度。

特性

• 简单经济的方法，如果不发生过度崩落。因此不适合松散的砂土。
• 通过渗透阻力法可以检测土壤性状的主要变化。
• 这些是25mm到75mm的孔。
• 它要求在坚硬和稠密的土壤中进行相当连续的取样，以保护取样器免受损坏或避免令人讨厌的重型施工坑。

2.洗无聊

由于使用的设备有限，这是一种流行的方法。这样做的优点是使用廉价、方便携带的搬运和钻井设备。首先在地面上形成一个裸眼，以便在洞下进行土壤取样或岩石钻探作业。通过轻钻头的切割和扭转动作推进孔。切割是通过强制水和水射流在压力下通过孔内操作的杆来完成的。

印度采用的是“Dheki”操作，即将直径为5cm的管道垂直握住，采用水平杠杆布置的方式注满水，通过吸气和施加压力的过程，使土浆从管道中出来，管道向下。该作业深度可达8 - 10米(不包括之前已经形成的井深)。

任何有经验的人都可以通过观察土壤颜色的变化来识别土壤性质的变化。它能得到完全的扰动样，不适用于极软、细粒至中粒无粘性土和胶结土。

3.螺旋钻孔

这种方法快速、经济，使用简单、轻便、灵活和廉价的仪器，适用于大到小的孔。该方法适用于软、硬粘性土，也可用于地下水位的测定。用这种方法去除的土壤会受到干扰，但比冲洗钻孔、敲击或旋转钻孔要好。

这种钻孔方法不适用于非常硬或胶结的土，非常软的土，因为那样会发生流进洞。这种方法也不适用于饱和无粘性土。

4.旋转钻探

在抗蚀性高的地层中，旋挖法是一种有效的钻进方法。它与找出岩层有关，也与从裂缝、裂隙和节理中获取岩石的质量有关。它也可以方便地用于泥沙中。在钻孔深度方面，采用与洗井技术类似的旋转冲击法。钻杆上的一根粗钻柱用于堵塞作用。破碎的岩石或土壤碎片由循环水或钻井泥浆通过钻杆泵出，并通过钻孔向上钻取，从钻孔中收集到沉淀槽中进行再循环。如果深度小，土壤稳定，可以单独使用水。然而，钻井液是有用的，因为它们可以稳定井眼。

钻井泥浆是膨润土在水中的浆液。钻井液对井眼产生稳定作用，部分原因是其比重高于水，部分原因是在井眼两侧形成泥饼。由于稳定效果是由这些钻井液提供的，如果使用钻井液，则不需要套管。

这种方法适用于在大多数岩石中钻孔直径为10cm，最好是15 - 20cm以上。对于直径小于10cm的孔是不经济的。通过对岩屑的检查，可以检测出各地层的深度。

5.冲击钻探

对于硬土或软岩，不能使用螺旋钻孔或冲洗钻孔。对于这种地层，通常采用冲击钻井。在这里，钻孔的推进是通过交替升降一个重型钻头来完成的，该钻头连接在与电缆相连的钻头的下端。

砂粒的加入增加了钻头在粘土中的切削作用。然而，当遇到粗粒无粘性土时，可能必须加入粘土以增加浆体的承载能力。

当达到土壤的承载能力后，移除搅拌钻头，使用捞砂器和砂泵将泥浆移除。土壤性质的变化是由流出的泥浆的组成来确定的。

钻头行程随地面情况而变化。一般深度为45-100cm，滴速为35-60滴/min。

对于直径小于10cm的孔是不经济的。它可以用于大多数土壤和岩石，可以钻任何材料。

这种工艺的一个主要缺点是，孔底部的材料受到凿子的沉重打击，因此不可能得到质量好的未受干扰的样品。它也不能探测薄层。

6.连续采样

取样作业推进钻孔，通过连续取样完全完成钻孔。套管是用来防止土崩落的。与其它方法相比，它能提供更可靠、更详细的土壤状况信息。因此，它被广泛应用于重要结构的详细的、特殊的基础探测中。

该方法比间歇采样速度慢，成本高。在没有现代旋转钻机或动力螺旋钻机的情况下，在坚硬的粘土和混合土壤地层中进行大直径钻孔时，可以采用连续取样。

在波士顿地区，工程兵团通过使用连续取样技术，通过直径3英寸的致密砾石冰碛，取得了更快的进展，并降低了成本，这些冰碛是任何钻孔方法都难以穿透的。

作者

Deepankar Choudhury博士理工学院(孟买)

源(NPTEL)