岩土工程钻探常见的事故及处理方法

岩土工程钻探常见的事故及处理方法

蔡华明 饶海斌

浙江华东建设工程有限公司

摘要:地质由于科学技术的飞速发展和城市化进程的加快，我国的建筑业也有了很大发展。钻探在确定场地位置和评估地质环境和区域方面起着重要作用。能够测量区域地质力学稳定性的结构的地质力学特性，由相关技术人员的测量，然后对参数进行分析。本文研究了钻探技术当前阶段中普遍存在的问题，并提出了解决该问题的实用解决方案，并提出了补救措施，研究了预防和控制事故的可能性。

关键词：岩土工程；地质钻探；常见事故

1、前言

随着中国社会经济的飞速发展，工程建设是一个火热的行业，从而带动技术的进步，技术探索是建筑技术中必不可少的过程。工程地质钻探用于确定地质条件以及结构基础以及周围深层岩石结构、地下水等的物理性能。钻探方法被用于工程建设过程中，相对简单的勘探方法被广泛使用，随着钻探设备的不断改进，一般技术钻探使用起来相对方便，降低了技术门槛，由于钻机的进步，这些钻机通常安装得更快，并且能够减少技术障碍。门槛低也就造就了钻探事故多发的直接原因。

2、岩土工程钻探技术简介

岩土钻探是岩土工程执行的第一步。在进行岩土工程施工之前，要对施工现场的岩土工程条件进行钻孔，并由侧车确定许多岩土工程参数。岩土钻探对建筑安全和技术资本投资有直接影响。通过记录岩土参数，负责人员可以对建筑物基础的稳定性进行精确评估，以最大程度地确保建筑物的稳定性和安全性，同时检查机械工程的岩土属性，设备消耗和过程成本，进行全面评估以确定项目成本。因此，在开始施工之前，必须使用适当的设备和仪器以及足够的人员，以便在施工现场进行大量的岩土钻探，这为良好地实施该项目奠定了坚实的基础^[1]。

3、岩土工程质量中的主要问题

3.1钻孔时的事故类型和原因

在钻孔过程中，经常在井眼中发生以下事故：诸如钻头折断，埋头钻头，钻头卡死，钻头烧毁，脱扣管和流道管等事故。钻头断裂事故是指在钻进过程中钻杆突然钻入孔中而无法继续钻进的事故。发生钻头破损事故的原因分析主要是基于以下两点：一是管材质量不合格，所购钻杆不符合钻探要求，使用时钻杆在孔中破损，另一方面破损。有关钻杆未及时更换。钻杆使用时间长，磨损严重，材料的疲劳强度降低。在钻孔过程中，钻杆的刚度不能承受扭矩阻力和断裂。在钻孔过程中，孔壁塌陷或孔底部积聚了太多灰尘，无法包裹芯管，从而阻止了管的旋转和提升。事故主要是由于断层，孔壁塌陷，掉落的块，孔外的物体（例如工具）掉入孔内，或孔内岩石和土壤的膨胀引起的。在钻孔过程中，由于孔底部的冲洗液不足，循环不顺畅。当钻头切割（研磨）岩石层时，会产生高温。这主要是由于钻机操作不当以及未能及时找到冲洗液的循环。在钻进过程中，钻杆或岩心管与钻杆之间以及钻具和岩心管之间的连接螺钉断开或断开的事故^[2]。主要原因是钻具材料质量不合格，螺纹加工不合格。

3.2岩土研究系统不完善

目前，中国的岩土钻探系统仍然不够牢固。从根本上讲，岩土钻探和研究与工程项目的规划和建设无关。此外，工程项目中的分工越来越精细。它越窄，研究技术就越不先进，并且很难发挥其应有的作用。另外，市场没有严格监控研究机构的资质。许多不合格的单位仍在流入市场，这严重影响了研究行业的专业性和可靠性。另外，对市场上的研究机构限制不足。为了产生直接利润，许多研究机构没有根据实际研究结果，而是直接造假。市场还没有针对研究人员的资格认证系统。许多研究人员缺乏相关的研究技术，并且研究单位没有对他们进行专业技能的培训。这些没有研究技术的研究人员的结果往往没有质量保证，这对项目的顺利实施产生了严重的影响。

3.3缺乏用于岩土研究的现场监测系统

目前，在我国岩土钻探和研究作业中的监测系统仍存在许多缺陷。如果仅通过施工人员的经验，就不可能真正提高研究效率和研究水平。由于当前的市场目标法规定，勘探和建筑人员必须提供更高质量和更低价格的产品，因此，如果没有合适的监督系统来支持他们，那么依靠系统中的空白来实现经济利益就变得很自然。同时，由于缺乏行业内的总体监督和管理，它为这种行为的滋生和发展提供了土壤和温床，甚至成为行业内的一个隐蔽规则^[3]。只有按照此规则进行勘探和建造工作，才能在市场上顺利生存。

3.4研究人员的整体素质相对较低

当前，作为岩土工程研究的一部分，通常有大量的农民工与少量的专家和技术人员配对。这些研究人员的总体素质，专业知识和安全意识非常差。同时，以岩土工程师为主体的研究单位作为生产单位对技术人员给予了足够的重视，但是现场研究和施工人员对团队合作的使用显然没有得到保证。的确，岩土研究是一项非常艰巨的任务，但这并不意味着努力工作的能力足以胜任这项任务，特别是对于那些未经特殊培训的人。为了加快项目进度，施工人员经常在实际的岩土钻探过程中使用某些方法，这些方法不符合钻探操作规范。由于垂直度的明显偏差，孔深度误差非常大。同时，孔的位置会随意移动，这意味着在建筑物的某些部分没有应关注的勘探孔。钻回第二步不能太大，通常需要超过3米甚至更长才能举起第一钻，层次划分不准确，特殊的地层，例如沙层透镜，薄弱的中间层等无法正确识别该位置的岩石质量状况。这些都严重影响了岩土研究的质量。

3.5技术操作不当

良好的工作环境对于保障工程建设的质量水平也有极其重要的影响，前期的工程建设阶段的施工技术的手段对于良好环境的建设起着决定性的作用，而大部分施工技术人员过多的追求效率，忽视了技术实施过程中存在的不足，运用经验进行施工，未追求其工作的精度，实际上却存在着大部分操作错误的现象。为了获取岩层中较为核心且重要的样品，就需要将操作技术精确到分毫，若钻探技术存在失误或重心不当，将导致工程质量受到严重影响，且难以获得重要样品的物理参数，从而影响试验的进行。 

4、改善岩土工程中钻探问题的措施

4.1岩土工程监控系统的建立与完善

为了防止以后的钻探中发生非钻探，钻探不足，钻探不正确等情况，应建立严格的勘探制度，以确保建设项目“先钻探，然后分析，最后施工”。因此，减少项目支出的单位受到严厉批评和警告，必要时应采取一些法律手段。同时，必须建立一个全面的监控系统，以防止钻井监控人员和单位钻井人员聚集在一起。

4.2大力提升和吸引先进人才

由于中国技术钻探起步较晚，因此缺乏专业的钻探人才。因此，未来的岩土钻探技术应勇于赋予年轻人出色的勘探技术和钻探理论知识，这不仅可以使钻探变得严谨有效，而且可以给整个钻探组织注入新的活力和生命力。

4.3逐步提高研究人员的综合素质

研究人员的综合素质对岩土工程研究质量有重要影响。因此，研究单位必须根据实际情况选择两个或两个以上优秀的研究与建设队伍，以提高研究人员的整体素质和建设的整体素质。进行定期和不定期的监督检查。为了给施工队的工作热情提供一定的物质保障，还必须建立相应的奖惩制度。同时，有必要提高研究人员的质量意识，为调查工作质量提供思想保证^[4]。

4.4有效提高岩土工程研究技术水平

首先，我们必须立即引进先进的钻井技术，及时更新钻井设备，并及时对旧的钻井设备进行修正。其次，应引入针对研究人员的常规培训模式，以促进研究人员的研究操作，研究技术和责任感。只有高素质的岩土工程人员，先进的钻井设备和先进的钻井技术才能确保钻井和研究工作的质量，从而促进项目项目的顺利进行。

4.5选择合适的钻探工艺

岩土工程的施工首先要对勘察目标和计划等进行全面的掌控，避免工程设计不合理导致资源的浪费或工程进度的拖延，不同土质土层需要运用相对应的技术工艺，才能保证工程的安全性。沙土层位于地下水上部，其性质收到地下水的制约，透水性较强，深度钻孔需要选用直径较小的螺旋钻头，既能保证其沙土内部的站立效应，也能取出较为均匀的土壤样品。碎石层的密度较大，在钻孔过程中，为防止孔洞坍塌，应选用回钻技术，对土层进行保护;而对于粘性较强的黏性土层，还需要进行细分，分为软弱粘性土层和硬粘性土层，前者的渗透性较低，强度也相应较低，螺旋式钻孔法能够在保证土壤质量的基础上，获取精度相对较高的土壤样品，而后者则与软弱粘性土层的性质相反，较高的渗透系数和高强度，若使用螺旋钻进行勘探，极易导致土层被破坏，需要合理调节设备钻速，保证切割强度的合理性，并控制水泵流量，在取芯过程中运用干孔取法，减小岩心脱落的可能性。 

5、结束语

控制岩土工程研究的质量对整个项目的质量和施工进度有重大影响，我们需要仔细监控其工作。因此，我们必须不断完善研究体系，不断改进研究技术，组建一支优秀而合格的研究团队，通过提高专业技能水平来提高勘察工作的专业水平，以便更好地控制岩土工程研究的质量并促进岩土工程研究项目的不断发展。

参考文献：

[1]吴文雯.岩土工程钻探中常见问题分析及解决对策研究[J].技术与市场，2018，25（09）：133-134.

[2]曾嘉舒.岩土工程钻探中常见问题及改进措施分析[J].冶金与材料，2018，38（04）：111-112.

[3]何同.分析岩土工程钻探中出现的问题及解决措施[J].河南建材，2018（04）：478-479.

[4]彭延福.岩土工程钻探中主要存在的问题及其优化措施[J].低碳世界，2018（11）：119-120.