勘察技术论文范文

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第1篇

随着我国经济社会的快速发展工程地质勘察水平也在日益提高，无论是勘察设备、勘察方式、相关仪器以及计算机水平都得到了极大提高，特别是相关勘察人员的专业水平也得到了长足发展。但是随着勘察工作的不断推进，传统的勘察技术和经验已经不能满足，这就需要工作人员不断总结，不断创新，寻找更有效的方式。这样才能进一步促进我国岩石勘察工作的发展，降低勘察成本。在岩石勘察过程中主要的目的是为了了解工程现场的具体状况，并且结合这些内容为设计和施工提供相关参数。所以岩石勘察工作在工程建设和成本控制过程中发挥极为重要的作用。工程勘察质量对整个工程的安全都会产生巨大影响。尤其是基础地质岩石测试参数会影响到工程基础设计，一旦这一参数存在问题就会造成基础设计的安全问题，增加设计成本。一般岩土工程勘察工作包括原状土取样、现场钻探、试验以及现场原位测试等工作，在执行过程中每一项都要严格按照国家规定的标准进行，要提高测试结果的准确性。

2几个重要工程技术存在的缺陷

2.1由于地质形态造成的问题：通常包括确定不明的地下物体、地下空洞以及岩石的分布形态和相关位置等。

2.2岩土参数的相关问题：需要对一些难以取到原装的岩石以及难于在室内进行实验的粗颗粒土、风化石以及残积土等。这些岩石的参数是比较难确定的。

2.3技术素质的问题：工作人员的专业素养和知识水平也会对岩石勘察工作产生巨大影响，一些工作人员缺乏基本的专业素质或者是技术交流能力，也是造成岩石勘察工作问题的重要原因。

3提高勘察水平的解决方法

3.1随着电子、电子计算机技术的飞速发展，近十几年来，工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集数据适时采集处理，软、硬件功能于一体的工程物探探测设备，它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点;并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题，如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震参数。相对传统的钻探方法，工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少，具有节省时间、费用且勘探精度高等特点。但是，各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性，物探条件的适用性越强，解决问题的可靠的性越大，因此，为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题，必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法，起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合，无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。

3.2加强室内、外测试新技术和施工检测、监测技术的使用，通过其所获得的数据和资料，经过分析、对比，建立它们之间的经验关系，并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据，确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数等问题。此外，还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性;验证堤坝、边坡的变形和稳定性;解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力，桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响;解决挡土结构的变形及破坏机理，土体与结构物之间的相互作用;了解动力工程、砂土液化、单桩和群桩在水平动荷载作用下的性状。

4针对我国岩土工程勘察提出的建议和对策

虽然我国岩石工程勘察技术得到一定发展但是仍然不能满足我国发展的需要，而造成这一问题的因素比较多，我国必须要结合自身发展实际选择正确的方式解决，主要从以下几个方面入手：

4.1要不断加强对岩土工程技术人员的培训，提高勘察人员整体素质;岩土工程勘察是一项专业技术工作，集多种学科于一体，近年来，随着勘察工艺和技术的不断发展，各种新的规范和标准不断更新，因此，岩土工程勘察人员必须与时俱进，提高自身的专业素质，以适应新时代的岩土工程勘察要求。在推行土木工程师准入制度的同时，要不断加强对勘察人员的培训，以全面提高其技术水平和专业素质。此外，还应该不断加强勘察市场的监管，推行勘察监理体制。

4.2要不断加强勘察质量的认证，健全勘察质量管理体系。建立专业的质量管理体系，设置以过程模式作为勘察标准的结构。而且要明确勘察工作的质量标准，通过过程方法对岩土工程实施PDCA的勘察管理方式，以全面提高勘察工作的质量及作用。

4.3对建设程序、市场勘察进行严格的规范，科学的建设程序应该严格坚持先勘察、再设计、后施工的流程。对于投资决策的工程，如没有科学的地质勘察资料，则不予报建。对于未按照地质勘察规范进行勘察的的工程不予报建。此外，还应该建立高效的市场约束体系。一方面加强国家和政府法律法规的监管，通过项目招投标制度和实际过程中对行为主体进行有效的监管;另一方面应该实行工程建设全程监理制，通过事前、事中、事后全程勘察的地质控制办法，以最大限度的避免建设过程中的地质问题，从而确保勘察有效，使建设投资效益最大化。

4.4定期进行勘察设备的维护和保养。随时掌握各种室外勘察设备和室内试验设备的完好性能，这是确保勘察工作有效进行的基础。对于现有的仪器设备应该定期进行检测，以确保其工作性能和状态，对于老化陈旧的设备仪器要及时更新换代。

5结束语

第2篇

钻探施工工艺

1钻孔结构

根据地层情况，设计为三级钻孔结构，开孔使用φ110硬质合金钻头单管钻进，开孔钻至完整基岩，再下入φ108孔口管到位，用泥土填实再用钢夹板固定，之后使用φ91金刚石钻头单管钻进，钻至岩层4m，下入φ89套管，钻后更换S75金刚石绳索取心双管钻具进入正常钻进。以钻孔ZKⅡ－7－5为例，钻孔结构示意图如图1。

2现场布置及设备安装

现场布置：根据钻机型号规定的地盘面积154m2（14m×11m），由于地形复杂地盘面积适当缩小约为140m2，基台木、循环系统布置如图2、图3所示。设备：XY－44钻机，BW250／40泥浆泵，绳索取心绞车，30kW柴油机，64kW发电机组，拧管机等。设备安装：平整基台地基、钻孔定位，安装四角斜塔，钻塔底座与钻机采用重型工字钢联接以增强稳定性。用水准仪校正钻机的周正水平，安装天车时要求钢丝绳与滑轮上提引器下垂、钻机立轴中心、孔口中心在同一条铅垂线上。钻机卷扬的钢丝绳经过天车轮和打捞器连接，并向下垂直孔口中心。循环槽、沉淀池、水池、泥浆泵、高压管、机上钻杆，形成完整的吸排水循环系统。柴油机做泥浆泵、发电机组、照明灯、绞车、电焊机、磨光机的动力源。现场使用380伏电源、绝缘铜芯电缆线，电源制控箱分配电源。

3金刚石钻头的选择

该地区岩性主要有凝灰岩、安山岩、粗面岩、流纹岩，适用金刚石钻进的可钻性、研磨性等级及硬度如表1。选用φ75的孕镶金刚石钻头，根据钻遇岩性，岩石中硬—硬，坚硬致密，中弱研磨性，钻遇完整地层时金刚石钻头易抛光、打滑，钻进效率低，宜采用高强度，浓度低，胎体硬度HRC15～30的人造孕镶金刚石钻头；钻遇岩层松散、破碎，宜采用浓度高，胎体硬度HRC35～40的人造孕镶金刚石钻头。

4钻进规程参数

压力较普通双管钻头大25％左右，转速差不多，泵量泵压都较普通双管钻进时大些。（1）钻压正常钻进直径75mm的孕镶金刚石钻头，要求钻头压力10～12kN，最大压力15kN。根据称重相应控制加、减压数量，以使孔底钻压与称重表所示钻压一致。钻孔的深度越大，钻杆柱中间受到的扭矩越大，易折断，钻压要随孔的加深适当减少。（2）转速孕镶金刚石钻头所用金刚石粒度很小，出刃量微小，主要靠转速来获取钻进效率，75mm孕镶钻头转速在400～850r／min，如果岩层较破碎、软硬不均、孔壁不稳定时宜选用下限转速，钻孔结构简单、环空间隙小、孔深不大时尽量选用高转速，反之亦然。（3）冲洗液泵量孕镶金刚石钻头唇面与岩面间只存在漫流区，主要靠多个水口循环，加之常以高转速钻进，因此宜用较大的泵量，以防止发生烧钻，泵量值40～60L／min为宜。为加强排粉能力、钻头冷却效果，减少重复破碎，冲洗液要适中，采用水解聚丙烯酰胺，包裹、絮凝岩屑并增加泥浆粘度，用量0．05～0．1％，使用前将干粉溶成1％浓度的水溶液。采用含基础油的乳化油类剂，用量0．3～0．5％。

岩心采取

地质钻探施工中要求岩心采取率≥65％，岩矿心采取率≥85％，因此采取率的高低与钻孔质量休戚相关，每次下钻前要对钻具检查：（1）外管总成的组装及检查，从弹档头到钻头连接进行检查，钻头及扩孔器是否合适。（2）内管总成的组装及检查，捞矛头是否折弯和伸直要自如可靠，回管上下提拉要可靠，弹头收缩和张开要可靠、单动机构要灵活、各部件要拧紧、到位报信机构调整要合适、内管要平直、加注油、卡簧与卡簧座的轴向及卡簧的弹性要合适。（3）打捞器组装及检查：打捞钩松紧、缩、伸张要自如，与捞矛头的配合尺寸要适合，轴承单动性要好，绳索要夹牢。（4）内外管总成装备及调试：将内外总成在地面放到外管总成内测量轴向长度，卡簧座下端离钻头内台阶要有3～4mm间隙，弹头挡头与弹卡嵌要有2～3mm间隙。

钻进技术要素

升降钻具不能太快，过快易使金刚石钻头受到冲击而损坏，钻杆与接手处由于壁薄易造成钻杆折断、拉断。钻具下到位后，开泥浆泵送冲洗液排出岩粉，有冲洗液从孔内返出时用小钻压、慢转速扫孔，离合器离合要轻，过猛易造成钻杆折断、脱扣，钻具到达孔底后采用正常钻进参数钻进。正常钻进时工作人员精神要高度集中，时刻注意进尺快慢，观察机械运转及倾听孔内钻进声音，如有异常及时采取相应的措施。如进尺过快，可减少钻压，适当增加泵量；如进尺过慢，可适当加大钻压，提高钻进效率；如不进尺，可通过称重判断钻杆是否折断，自重不变则可能是自卡，可采取提钻或者对金刚石钻头抛光、打滑。钻遇复杂地层应注意以下几项：（1）缩水、遇水膨胀的底层，钻进时应增大卡簧座与钻头的间隙（大于0．3mm），低泵量、低转速钻进，以提高岩心采取率，保护孔壁，待穿过该底层后恢复正常钻进参数。（2）孔内不进尺，岩心堵塞，泵压升高，此时需提钻以防止岩心自磨或者提不起内管。（3）如内管堵死，可尝试在钻杆柱悬空状态时重新高转速送水回转，将堵塞的岩心甩掉，或送水继续钻进，将堵塞的岩心自磨掉。（4）打滑导致进尺慢时，可投入一些碎石子，加快钻头金刚石颗粒的出露，从而加快进尺。（5）地层破碎，冲洗液漏失的地层，可灌注水泥浆液或聚丙烯酰胺浆液。（6）地层破碎以致上部钻孔坍塌的地层，可按二级钻孔孔径扩孔，穿过坍塌地层后下套管护壁，扩孔时泵量适当加大将岩粉虽泥浆携带出地表。

事故预防和处理

（1）在升降钻具过程中要预防跑管事故，可能造成钻杆与接手形成喇叭口，钻杆柱与孔壁摩擦阻力增大甚至造成钻孔报废。（2）不合理的钻进参数可以造成烧钻，同时冲洗液采用低固相、低粘度、低失水性的泥浆。（3）在松散破碎地层要严格控制除砂，防止钻杆内壁形成泥皮而造成提不出内管，如出现该事故可在钻杆中加入柴油与机油的混合油。（4）钻进中难免遇到钻杆或接手折断，可有丝锥将钻杆柱提出。（5）钻遇卡钻，可慢速转动同时上下串动，以将掉块磨损掉。

第3篇

CAD技术的优势十分明显。首先其在归类整理搜索资料方面有着不可比拟的优势。如将煤矿地质勘察中所需要和使用的资料使用纸质材料进行打印和归档整理的话则工作量将会大大增加，并且在调动需要数据资料时难度很大，无法进行快捷搜索。采用了CAD技术可以将图像、数据等资料压缩会放置于移动设备中存储，并且可以通过计算机进行快捷关键词或日期搜索十分便捷。同时CAD技术大大提升了图像的使用质量，减少了人工绘制图像的误差。

2.CAD在煤矿地质勘察中的应用

2.13D技术的应用

3D技术即为三维可视化技术，其实计算机数据处理与图像显示技术的综合体。通过3D技术可以在煤矿地质勘察过程中对地面以及地下的多种地质现象进行准确描述[2]。3D技术应用在煤矿地质勘察工作中有以下优势：1）3D技术具有强大的数据处理能力。当地质勘察人员在收集到大量数据资料后可以通过3D技术来对其连续性进行检查，从而判断数据的真实度；2）地质勘察人员可以通过3D技术来对地层现象进行解释，通过不同透明度的参数来分析地震反射率数据，进而在3D的空间里对地层现象进行解释，从而提高地质勘察的准确性。

2.2GIS技术的应用

建立三维地质勘察模型。煤矿地质勘察工作主要就是通过物理勘探等方式对探测对象地区的特点、地貌等进行分析调查，从而获得定量与定性的指标，通过文字或图像的形式表现出来。因此可以通过雷勇GIS技术来建立三维地质勘察模型，将地质成因、岩土性能等通过GIS空间分析功能抽象的展示出来，从而更加准确的准确矿床地体制边界。空间分析。在利用GIS技术对各项数据进行导入后对地层统计结果进行输出，获得煤矿地质勘察中所需要各项图标与数据图。根据勘察对象的地质体层特征利用GIS技术分析功能生成三维空间模型，从而判断岩体与矿床体边界。结果分析与结论。GIS技术在煤矿地质勘察工作中能够妥善处理众多问题。空间分析与索引技术能够处理信息处理与提取问题；空间数据库技术能够对数据进行录入、导出、统计以及搜索；并且GIS模型还能够将思维中的概念模型转变为预测评价模型，使得其更加直观形象[3]。

2.3数据库技术的应用

煤矿地质勘察过程中使用数据库技术一般体现在两大方面：第一，开发煤矿地质勘察工作信息系统。目前我国煤矿地质勘察工作所涵盖的内容十分宽泛，其中包括地面工程、地质构造、岩土特性等。这些内容中的数据之间都存在密切的联系，因此需要一个完善的信息管理系统来对其进行管理；第二，在煤矿地质勘察过程中众多数据的存储、分析以及展示都能够通过数据库技术来进行。

2.4高密度电阻率法的应用

高密度电阻率法是一种非直接性的勘察方式，其主要是通过地质体的物性来解释地质问题，其收集的数据容易受到各种因素的影响。因此其得出的结果需要其他直接手段加以验证。高密度电阻率法与地质勘察工作的点勘察方式不同，其是属于面勘察，因此其能够对地质勘察进行数据补充。高密度电阻率法经济高效、操作简便，勘察效果佳，获得数据简单易读。尤其是分布式高废止的高密度仪器能够在复杂的地表上完成地质勘察[4]。

3.结束语