破碎岩土:在工程地质钻探中广泛采用人力和机械方法,使小部分岩土脱离整体而成
为粉末、岩土块或岩土芯的现象,叫做破碎岩土。岩土的破碎是借助于冲击力、剪切力、研磨
和压力来实现的。
采取岩土:用冲洗液(或压缩空气)将破碎的碎屑冲到孔外,或者用钻具(抽筒、勺
形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等)靠人力或机械将孔底的碎屑或样芯取出于地面。
图
8-2 50 型钻机
保全孔壁:为了顺利地进行钻探工作,必须保护好孔壁,不使其坍塌。一般使用套管
和泥浆来护壁。
工程地质钻探可根据岩土破碎的方式,将钻进的方法分为以下四种:
冲击钻进
冲击钻进法采用底部圆环状钻头。钻进时将钻具提升到一定高度,利用钻具自重,迅
猛放落,钻具在下落时产生冲击动能,冲击孔底岩土层,使岩土层达到破碎之目的而加深
钻孔。
回转钻进
回转钻进法采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进。钻进中施加钻压,使钻
头在回转中切入岩土层,达到加深钻孔的目的。在土质地层中钻进,有时为有效地完整地揭
露标准地层,还可以采用勺形钻钻头进行钻进。
冲击
-回转钻进
冲击
-回转钻进综合了前两种钻进方法在地层钻进中的优点,以达到提高钻进效率的目
的。其工作原理是:在钻进过程中,钻头克取岩石时,施加一定的动力,对岩石产生冲击作
用,使岩石的破碎速度加快,破坏粒度比回转剪切粒度增大。同时由于冲击力的作用使硬质
合金刻入岩石深度增加,在回转中将岩石剪切掉。这样就大大提高了钻进的效率。
工程地质钻探工作概况
表 8-2
钻探方法
主要钻具
使用条件
优点
缺点
冲
击
钻
探
人力
洛阳铲、钢丝绳
钻探、锤击钻探
碎石土、砂土、粘性
土、软质岩石
设备简单经济 ,能准
确了解含水层
劳动强度大,难以取得
完整岩芯,孔深较浅
机械
CZ-20C 型
CZ-22C 型
CZ-30C 型
除 上 述 岩 土 外 , 还
可用于坚硬岩层
可钻进其他方法 难以
钻进的漂石及大卵石
土
不能取完整岩芯,无法
钻斜孔
回
转
钻
探
人力
螺旋钻、勺钻
均匀砂、粉土及粘土
设备简单,能采取试
样
劳动强度大,孔深较浅
机
械
硬合
金钢
粒钻
头
XJ-100 型
UX300-2A 型
SGZI-III 型
XY2-3 型
YDC-100 型
除漂石、大卵石以上
的 各 种 硬 度 的 岩 石
和土
岩石采取率高,能取
岩样,可钻斜孔,可
做孔内各种试验
硬 合 金 只 适 用
VIII 级硬
度以下岩石, 钢粒钻进
孔壁不宜均匀平整,机
具较重
金刚
石钻
头
XY-IA 型等
钻 进
VIII 级 硬 度 以
上 的 最 坚 硬 岩 层 最
有效
钻孔质量好,岩芯采
取率高,机具较轻
在软弱和破碎岩层 应慎
重使用,一般不适用于
漂石、卵石层
冲击
-回转钻探
SH30-2 型
碎石土、砂土、粉土、
粘性土
钻进效率较高、适用于
各种土体
孔深较浅,设备较复杂
冲击
-回转-振动
钻探,复合钻探
G1-G3 系列型
GYC150 型
GJD-2 型
JK-1 型
上 述 土 层 以 及 不 太
坚硬的基岩
半液压传动、回转、冲
击、振动钻具等功能齐
全,可静压取土
大部分钻具孔深较浅,
坚硬岩层不适用