论文部分内容阅读
摘要：随着我国国民经济发展迅速，高速铁路、高速公路、城市轨道交通等工程大规模地建设，长大隧道数量也越来越多。这时需要在施工过程中采取有效方法，对前方不良地质灾害进行准确的超前预报，以便及时地修正开挖和支护设计方案，避免施工事故发生。本文主要就是针对钻探技术在隧道工程地质勘察中的應用来进行分析。
关键词：钻探技术；隧道工程；地质勘察
中图分类号：U45文献标识码： A
引言
地质钻探技术是保证我国社会建设与经济发展不可或缺的重要技术之一，进一步的提高地质钻探的技术水平，明确地质钻探技术的发展方向，将对我国的社会主义现代化建设起到良好的推动作用。
1、钻探技术的意义和作用
钻探技术是一门历史相对比较悠久的专业，同时也是人类生存与发展的过程之中必不可少的一门基础性科学。我国幅员辽阔，矿产资源的储量较大、种类繁多，近些年来，逐渐发展的钻探技术为我们国家的经济发展做出而来巨大的贡献。钻探技术所涵盖的范围相当的广泛，其中也包括了对隧道工程进行相应的勘查，额可以说是对于人类进行勘察以及对于地下开采来进行勘测等等，对人类的生产与生活有着十分关键的影响。可以说，人类社会的发展根本就无法离不开钻探技术的支持，钻探技术的发展速度在很大程度上来影响着社会与经济的可持续发展。所以，怎么令地质钻探技术的发展适应新形势的各项要求，对于地质工作起到很大的支撑作用，同时也是现阶段地质钻探技术面临的新挑战。
2、钻探技术的应用现状
与国外先进技术相比，我国的钻探技术水平相对比较低。钻探施工采取的立轴式钻机大部分是二十世纪八十年代的设计，历史比较悠久。全液压动力头钻机主要是进口的，我国自己发明的也已问世，但是还没有得到广泛的应用。在钻探工艺方面，一些高效的方法没有得到全面的普及，比如金刚石绳索取心钻进方法和不提钻换钻头方法等等。液动锤钻进的方法虽然具有很多的优点，但是在恶劣的泥浆环境下使用时，其寿命会大大降低。空气反循环取样钻进方法不仅效率高，钻探成本也很低，但是由于地质工作者对其认识还不够，实际工作中应用非常少。
总体来说，我国的钻探技术水平不够高，大大影响了地质调查的工作效率
3、钻探在隧道工程地质勘察中的应用
3.1、施工准备
在洞外钻机检修完毕之后，将其置于运输车辆上进洞，在钻探施工之前，依据所选钻机的钻探平台或作业场地得要求进行搭设钻探工作平台，并且还得相应的做好平台准备；现场钻探材料: 止水闸阀备齐、锚固剂、快硬水泥、麻丝、孔口管，做好的材料的准备；水管线现场连接、高压风、钻机用电就位，做好动力的准备；钻机及所有配套设备在运行调试完毕之后，做好开孔准备。又特别的指出在地质条件比较差的时候，为了有效地预防在钻探的过程之中发生突泥突石、大规模的涌水而使得掌子面失稳崩塌，掌子面就得需要施工混凝土止浆墙来进行封闭，在必要的时候，掌子面附近临时仰拱封闭，来充分的保障钻探施工的安全性，进而避免发生地质灾害。
3.2、开孔施工
(1)测量标定孔位
钻机就位、设备运行调试完毕后，开钻前，测量的技术人员测放出标高、掌子面中线及拱部的控制点，现场技术人员依据预先设计的钻孔位置、角度(偏角、立角) 采用地质罗盘仪、铅锤及钢尺相互配合着定出孔位以及相应的角度，并且使得钻头段和主动杆保持在同一方向将孔位对准，之后再将钻机定位，做好开孔的准备工作。
(2)开孔
在钻机定位之后，充分的集合围岩的实际情况来进行选用适宜的钻头(常用φ108钻头开孔) 开孔在2m~5m之间。
(3) 孔口管的安装
孔口管依据其所选钻机配套钻头的大小来进行配套加工，常用钻头直径是76，91，所以一般采用的是108无缝钢管来将其作为孔口管，通常是2.0m长，在围岩较差的地段就可以适当的增加加长孔口管，来充分的确保锚固止水的效果。孔口管的管身缠绕几道麻丝来进一步封堵岩壁间与孔口管之间空隙，孔口管底部采用的是锚固剂封堵大约在10cm~15cm之间。在洗孔之后，孔壁用高压水来进行冲洗，之后再拌合快硬水泥成糊状，塞到孔内，需用的水泥大约是半包，将孔口管对准孔口放到孔内，外置的钢板得将孔口法兰盘保护好，之后再用钻头冲击顶推孔口管到孔内预定的深度，顶推的过程之中先装入孔内的快硬水泥因为受到挤压从孔内沿着岩壁间与孔口管空隙返出，从而也就额可以完全的填塞周壁中的空隙，将孔口管周壁紧紧包裹，再加上几道麻丝的膨胀封堵，孔口管基本上不会发生跑浆漏水的现象。
(4)孔口管锚固与加固
用性能良好的锚固剂来将掌子面与孔口管接触带锚固密实，进而就可以充分的强化锚固效果，有效地预防下一步钻探施工之中发生高压涌水的现象，使得后期注浆或侧壁漏水施工之中跑浆。在掌子面打设锚杆并且锚杆与连接钢筋将孔口管焊接牢固，进一步的加固孔口管，防止高压涌水将其从孔中拔出意外的发生。
3.3、钻探施工
(1)钻孔
等到锚固2h之后，在孔口管上来安装φ100闸阀，并且将垫片安设好，拧紧螺栓，根本目的就是在出水时可以及时的关闭，真正的做到可控可防。换91或76钻头开始钻进，钻机得由具有经验丰富的专职钻机操作手操作。
(2)换孔或结束钻探
在钻孔的设计深度达到之后，经过技术人员检查合格之后，立即停止钻进，钻杆撤出，该孔钻探施工完成，换孔定位或结束钻探施工。
4、钻孔质量保证措施
为了可以充分的将工作效率提高，将地质钻探占用开挖工作面的时间缩短，就可以充分的采用回钻取芯钻与冲击钻相结合的方式。依据物探法与地质调绘结合判断出的围岩危险区域决定是采用回转取芯钻还是冲击钻。冲击钻的速度也是相对比较快，但无法将岩芯取出，我们就只能通过一部分可接指标来进行判断隧道工作面前方的围岩变化情况，这样一来也就会加大对围岩分析的难度；回转取芯钻速度慢，其占用的施工时间太多，但是可以精确、直接性的对前方围岩进行分析与研究。怎么有效的选择钻探方法还得依据其实际的情况专门的来研究而决定。
4.1、采用系统的钻探程序
(1)测量布孔
在施钻之前按照孔位的设计图来设计的位置用经纬仪或全站仪精确的测量放线，将开孔孔位用红油漆标注在开挖工作面之上。
(2)设备就位
孔位布好后，设备就位，将各动力电源与供水、供风管路接通好之后，安装电路得由专业的电工来进行操作，确保安全，供风管路要连接紧密，没有漏气的情况。
(3)成孔验收
施钻满足设计要求，经现场技术人员确认签收后方可停钻终孔。
4.2、控制钻进方向
(1)钻机定位完毕后，对钻机进行机座加固，使钻机在钻进过程中位置不偏移，做到钻孔完毕钻机位置不变。在钻进过程中应定期检查机器的松动情况，及时调整固定。
(2)对钻具的导向装置尽可能加长，并且选用刚度较强的钻杆，从而提高钻具的刚度，减少钻具的下沉量，达到技术的要求。不得使用弯曲钻具。
(3)当岩层由软变硬时应采用慢速、轻压钻进一定深度后，改用硬岩层的钻进参数。钻进中应减少换径次数。
结束语
钻探技术在隧道工程地质勘查之中的作用十分的关键，同时也是隧道工程地质勘查的重要方法。随着隧道工程施工的逐步深入，需要在施工过程中采取有效方法，对前方不良地质灾害进行准确的超前预报，以便及时地修正开挖和支护设计方案，避免施工事故发生。
参考文献
[1]闫昌波.工程地质勘察中钻探技术的选用[J].黑龙江科技信息,2013,35:29.
[2]任文.现代钻探技术的分析应用[J].科技创新与应用,2014,06:298.
[3]程耀荣.物探与钻探在工程地质勘察中的具体应用[J].河南科技,2013,04:70.
关键词：钻探技术；隧道工程；地质勘察
中图分类号：U45文献标识码： A
引言
地质钻探技术是保证我国社会建设与经济发展不可或缺的重要技术之一，进一步的提高地质钻探的技术水平，明确地质钻探技术的发展方向，将对我国的社会主义现代化建设起到良好的推动作用。
1、钻探技术的意义和作用
钻探技术是一门历史相对比较悠久的专业，同时也是人类生存与发展的过程之中必不可少的一门基础性科学。我国幅员辽阔，矿产资源的储量较大、种类繁多，近些年来，逐渐发展的钻探技术为我们国家的经济发展做出而来巨大的贡献。钻探技术所涵盖的范围相当的广泛，其中也包括了对隧道工程进行相应的勘查，额可以说是对于人类进行勘察以及对于地下开采来进行勘测等等，对人类的生产与生活有着十分关键的影响。可以说，人类社会的发展根本就无法离不开钻探技术的支持，钻探技术的发展速度在很大程度上来影响着社会与经济的可持续发展。所以，怎么令地质钻探技术的发展适应新形势的各项要求，对于地质工作起到很大的支撑作用，同时也是现阶段地质钻探技术面临的新挑战。
2、钻探技术的应用现状
与国外先进技术相比，我国的钻探技术水平相对比较低。钻探施工采取的立轴式钻机大部分是二十世纪八十年代的设计，历史比较悠久。全液压动力头钻机主要是进口的，我国自己发明的也已问世，但是还没有得到广泛的应用。在钻探工艺方面，一些高效的方法没有得到全面的普及，比如金刚石绳索取心钻进方法和不提钻换钻头方法等等。液动锤钻进的方法虽然具有很多的优点，但是在恶劣的泥浆环境下使用时，其寿命会大大降低。空气反循环取样钻进方法不仅效率高，钻探成本也很低，但是由于地质工作者对其认识还不够，实际工作中应用非常少。
总体来说，我国的钻探技术水平不够高，大大影响了地质调查的工作效率
3、钻探在隧道工程地质勘察中的应用
3.1、施工准备
在洞外钻机检修完毕之后，将其置于运输车辆上进洞，在钻探施工之前，依据所选钻机的钻探平台或作业场地得要求进行搭设钻探工作平台，并且还得相应的做好平台准备；现场钻探材料: 止水闸阀备齐、锚固剂、快硬水泥、麻丝、孔口管，做好的材料的准备；水管线现场连接、高压风、钻机用电就位，做好动力的准备；钻机及所有配套设备在运行调试完毕之后，做好开孔准备。又特别的指出在地质条件比较差的时候，为了有效地预防在钻探的过程之中发生突泥突石、大规模的涌水而使得掌子面失稳崩塌，掌子面就得需要施工混凝土止浆墙来进行封闭，在必要的时候，掌子面附近临时仰拱封闭，来充分的保障钻探施工的安全性，进而避免发生地质灾害。
3.2、开孔施工
(1)测量标定孔位
钻机就位、设备运行调试完毕后，开钻前，测量的技术人员测放出标高、掌子面中线及拱部的控制点，现场技术人员依据预先设计的钻孔位置、角度(偏角、立角) 采用地质罗盘仪、铅锤及钢尺相互配合着定出孔位以及相应的角度，并且使得钻头段和主动杆保持在同一方向将孔位对准，之后再将钻机定位，做好开孔的准备工作。
(2)开孔
在钻机定位之后，充分的集合围岩的实际情况来进行选用适宜的钻头(常用φ108钻头开孔) 开孔在2m~5m之间。
(3) 孔口管的安装
孔口管依据其所选钻机配套钻头的大小来进行配套加工，常用钻头直径是76，91，所以一般采用的是108无缝钢管来将其作为孔口管，通常是2.0m长，在围岩较差的地段就可以适当的增加加长孔口管，来充分的确保锚固止水的效果。孔口管的管身缠绕几道麻丝来进一步封堵岩壁间与孔口管之间空隙，孔口管底部采用的是锚固剂封堵大约在10cm~15cm之间。在洗孔之后，孔壁用高压水来进行冲洗，之后再拌合快硬水泥成糊状，塞到孔内，需用的水泥大约是半包，将孔口管对准孔口放到孔内，外置的钢板得将孔口法兰盘保护好，之后再用钻头冲击顶推孔口管到孔内预定的深度，顶推的过程之中先装入孔内的快硬水泥因为受到挤压从孔内沿着岩壁间与孔口管空隙返出，从而也就额可以完全的填塞周壁中的空隙，将孔口管周壁紧紧包裹，再加上几道麻丝的膨胀封堵，孔口管基本上不会发生跑浆漏水的现象。
(4)孔口管锚固与加固
用性能良好的锚固剂来将掌子面与孔口管接触带锚固密实，进而就可以充分的强化锚固效果，有效地预防下一步钻探施工之中发生高压涌水的现象，使得后期注浆或侧壁漏水施工之中跑浆。在掌子面打设锚杆并且锚杆与连接钢筋将孔口管焊接牢固，进一步的加固孔口管，防止高压涌水将其从孔中拔出意外的发生。
3.3、钻探施工
(1)钻孔
等到锚固2h之后，在孔口管上来安装φ100闸阀，并且将垫片安设好，拧紧螺栓，根本目的就是在出水时可以及时的关闭，真正的做到可控可防。换91或76钻头开始钻进，钻机得由具有经验丰富的专职钻机操作手操作。
(2)换孔或结束钻探
在钻孔的设计深度达到之后，经过技术人员检查合格之后，立即停止钻进，钻杆撤出，该孔钻探施工完成，换孔定位或结束钻探施工。
4、钻孔质量保证措施
为了可以充分的将工作效率提高，将地质钻探占用开挖工作面的时间缩短，就可以充分的采用回钻取芯钻与冲击钻相结合的方式。依据物探法与地质调绘结合判断出的围岩危险区域决定是采用回转取芯钻还是冲击钻。冲击钻的速度也是相对比较快，但无法将岩芯取出，我们就只能通过一部分可接指标来进行判断隧道工作面前方的围岩变化情况，这样一来也就会加大对围岩分析的难度；回转取芯钻速度慢，其占用的施工时间太多，但是可以精确、直接性的对前方围岩进行分析与研究。怎么有效的选择钻探方法还得依据其实际的情况专门的来研究而决定。
4.1、采用系统的钻探程序
(1)测量布孔
在施钻之前按照孔位的设计图来设计的位置用经纬仪或全站仪精确的测量放线，将开孔孔位用红油漆标注在开挖工作面之上。
(2)设备就位
孔位布好后，设备就位，将各动力电源与供水、供风管路接通好之后，安装电路得由专业的电工来进行操作，确保安全，供风管路要连接紧密，没有漏气的情况。
(3)成孔验收
施钻满足设计要求，经现场技术人员确认签收后方可停钻终孔。
4.2、控制钻进方向
(1)钻机定位完毕后，对钻机进行机座加固，使钻机在钻进过程中位置不偏移，做到钻孔完毕钻机位置不变。在钻进过程中应定期检查机器的松动情况，及时调整固定。
(2)对钻具的导向装置尽可能加长，并且选用刚度较强的钻杆，从而提高钻具的刚度，减少钻具的下沉量，达到技术的要求。不得使用弯曲钻具。
(3)当岩层由软变硬时应采用慢速、轻压钻进一定深度后，改用硬岩层的钻进参数。钻进中应减少换径次数。
结束语
钻探技术在隧道工程地质勘查之中的作用十分的关键，同时也是隧道工程地质勘查的重要方法。随着隧道工程施工的逐步深入，需要在施工过程中采取有效方法，对前方不良地质灾害进行准确的超前预报，以便及时地修正开挖和支护设计方案，避免施工事故发生。
参考文献
[1]闫昌波.工程地质勘察中钻探技术的选用[J].黑龙江科技信息,2013,35:29.
[2]任文.现代钻探技术的分析应用[J].科技创新与应用,2014,06:298.
[3]程耀荣.物探与钻探在工程地质勘察中的具体应用[J].河南科技,2013,04:70.