摘要：近年来，社会经济飞速发展，我国对工程质量的要求越来越高，而工程地质勘察作为工程建设中的基础环节，也更加受到行业的重视。在工程地质勘察工作中，钻探取样是常见的地质勘察技术，能帮助勘察人员准确地了解现场的地质条件与水文信息，对地质勘察工作的意义重大。本文通过分析工程地质勘察钻探的特点以及地质勘察取样工作的难点，对地质勘察钻探取样的实际应用进行了研究。 关键词：工程地质勘察；钻探；取样；应用
1.工程地质勘察钻探取样简介
1.1工程地质勘察取样的意义
随着我国社会的发展与国土资源的持续开发，国家对工程质量的要求越来越高，而工程地质勘察是各项工程的关键环节，做好地质勘察工作是保证工程质量的前提，同时，提高地质勘察的水平也会促进国家国土资源的规划与使用。工程地质勘察取样作为地质勘察的主要任务之一，其工作质量会直接影响地质勘察钻探的分析结果。因此，工作人员要在不同的地质环
境，选择合适的钻探取样方案，按照操作规范与要求进行钻探取样工作，为工程项目提供准确的地质环境信息与水文环境信息，进而在工程的施工设计阶段、施工阶段、验收阶段发挥重要作用。
1.2工程地质勘察钻探的技术要点
在工程建设项目设计之前，需要通过地质勘察对工程的位置的地理条件、水文环境等进行充分调研，因此，钻探技术作为在地质勘察工作中的主要勘察技术，其技术要点主要如下：
第一，地质勘察的钻孔位置确定。在进行地质勘察钻探取样之前，勘察人员需要对勘察位置周边的地质环境与工程项目的具体情况进行充分了解，针对不同情况、不同需求确定精确的钻探的钻孔位置，比如，施工的工程是民用型建筑，那就需要根据民用的建筑物的轮廓线进行钻孔位置的安排 ；而如果施工的工程是水坝的话，那就应该顺着水坝的轴线来进行钻孔位置的安排[1]。
第二，钻探方案的确定。在确定钻孔位置之后，地质勘察技术人员要对钻探方案进行确定，装饰扣
对不同勘察类型与地理环境进行综合考量，要注意的是，一般来说，高效的钻探的方案不可能仅使用单一的某个钻探技术，往往是需要使用多种钻探技术相结合的方案，这样既可以加快地理勘察的效率，还能降低勘察作业难度，节约人工与设备成本。
第三，在实际钻探工作过程中，在对扰动样、水样、岩石层以及原状土的采样选取时，要求各有不同，勘察人员要对不同的样品类型的取样技术要点进行取样工作，详细内容会在下文第三章中详细阐述[2]。
2.工程地质勘察的钻探技术分析
近年来，我国工程建设行业蓬勃发展，对工程地质勘察的质量要求也越来越高。钻探技术是我国地质勘察工作中最常用的技术，在地质勘察中发挥着不可替代的作用。在面临不同地质勘察环境与地质勘察的实际需求时，选择合适的钻探技术进行作业，能提升地质勘察效率与质量，由于地质勘察的环境复杂，大多时候需要将不同的钻探技术结合使用。以下是目前常用的三种钻探技术。
2.1液动潜孔锤钻探技术
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我国在液动潜孔锤技术使用上处于世界领先的位置，在1961年被列入地质勘察的重点项目。液动潜孔锤钻探技术是基于回转钻探法，以泥浆泵输出的冲洗液作为动力，驱动液动潜孔锤内的冲锤不断地往复运动，通过能量传递，持续对底部钻具施加冲击力，最后在回转和冲击的共同作用下，实现对硬质岩土层的快速钻进，获取岩石样本。液动潜孔锤钻探技术常用于对硬质岩石的取样工作中，它利用了硬质岩石脆性大而抗剪性弱不耐冲击的特性，与传统的回转钻探结合，大幅提高了硬质岩土层的钻进效率，降低了地质勘察的成本。
在液动潜孔锤钻探技术工作中需要注意钻进参数的选择。钻进参数主要分为钻压、转速、流量和泵压以及冲洗液的参数。在钻进作业之前，要根据现场环境以及相关经验进行参数设置，尤其是在冲洗液的选取上，要选择高质量泥浆，确保其顺滑度，这样可以减少泥浆中的颗粒，增加施工设备的使用寿命，同时也能提升钻进效率[3]。
2.2反循环钻探技术
反循环钻探技术按循环介质可划分为水力反循环与空气反循环。水力反循环是以水或者泥浆作为介质，利用钻杆设备将其传输到孔底，再通过取心钻头取得岩芯，最后将岩芯通过
介质传送回孔口。空气反循环则是以空气为截止，利用钻杆技术将空气压缩，并传送至孔底部位，压缩空气到达孔底后，随着压力的增大，空气会逐渐膨胀，从而产生冲击力，最后通过钻杆将岩石碎屑物带回地面，完成取样。由此可见，水里反循环技术的优势相比于空气反循环的来说，就是能获得完整的岩石结构，为试验检测提供了充足完整的取样样本，增加试验检测的准确性。其缺点也显而易见，就是钻探过程需要消耗大量的水资源，且钻探过程时间长，成本较高。因此在干旱区域的钻探取样工作中，空气反循环的使用率较高[4]薄膜制备。
2.3绳索取心技术
绳索取心技术是应用非常广泛的钻探技术，相比于反循环技术来说，除非钻头出现问题，否则不需要通过钻杆就可以取得岩芯样本。在绳索取心的实际运用中，由于不需要很深的钻孔，所以大大降低了钻孔的工作难度，提升了钻孔的工作效率，同时也保证岩芯的样本质量。
水火箭制作方法虽然绳索取心技术的工作难度与强度都相对较低，具有很高的应用价值，但在实际工作中，依然有以下注意事项：第一，在钻头设备出现故障时，需要借助钻杆设备完成工作，
在此过程重要注意钻杆的稳定性，避免出现挪动。如果遇到堵塞问题，则需要采用打捞工具并重新开始施工。第二，要注意绳索取心的适用范围。绳索取心主要适用于深孔钻进，在孔深大于150m以上的钻孔使用，同时在硬地层的应用中，要注意配合冲击器一起使用。第三，在绳索取心的关键环节的材料质量要符合标准，如钻头质量、泥浆性能，确保绳索取心工作的顺利进行。
以上介绍了我国常用的三种钻探技术，而在实际工程勘察运用中，往往需要将不同技术根据具体情况进行融合，使其优缺点与功能性进行互补，全面发挥钻探技术的价值，多角度得完成勘察工作。
3.工程地质勘察钻探的样品类型及取样注意事项
3.1扰动样取样
地质勘察钻探中的扰动样是指工程勘察现场中的天然结构受到破坏或含水率有了改变，或二者兼而有之的岩土样，通过室内检测实验的方式来测定土的粒度成分、土粒密度、塑限、液限、最优含水率、击实土的抗剪强度以及有机质和水溶盐含量等，并根据测定结果
对岩土层的各项物理性能进行精确判断。由于扰动样本身的易扰动特性，在样品送至室内试验的过程中容易出现扰动或结构破坏的问题，因此，要针对不同类型的扰动样采取不同的取样方式。其中，比较常见的扰动样有砂层和淤泥质层。在淤泥质层的取样工作中，很多勘察人员采用的是常规取土器，虽然取样流程简单，但样品却容易受到扰动问题影响，且在运输至室内试验的过程中要严密包装，所以，越来越多的勘察取样人员开始使用螺旋钻取样方式，避免取样结果的准确性受到影响。对砂层扰动样来说，主要采用的取样技术方法为右旋上提式活塞封闭取砂器。
3.2水样取样
在地质勘察工作中，大多需要深入到地表之下几十米进行勘察，因此水样分析是工程地质勘察中不可避免的工作。水文地质勘察是工程地质勘察中的重要工作之一，通过对水样的分析，对勘探区域内的地下水的分布、动态变化、化学特性等相关信息进行全面掌握，形成科学严谨的地质勘测报告，用以判断地下水对工程项目的影响程度，帮助工程设计人员更全面地了解工程建设的地理环境，并有针对性的进行工程项目设计。
在地质勘察的水样提取工作中，为保证水样分析的准确性，有诸多注意事项。首先，在水
样采集之前，应针对勘察现场的实际环境与具体勘察需求，选择合适的取水器，并对不同类型的取水器进行有针对性的钻孔。比如对水位线以下的水样采集，一般使用玻璃瓶-重锤取水器，也是最常见的取样方法；对较浅的位置的取样，一般使用虹吸取水器。其次，在提取水样时，应注意取水器的清洁工作，不能让取水器中有杂质残留，同时，在取样之前与取样完成之后，都应保持取水器的密封状态，确保送至室内进行试验时，能得到准确的检测结果[5]。
3.3原状土取样
自动甩干拖把原状土样本相比于扰动样来说，就是指勘察对象的天然成成分与结构未被破坏的岩土层土样。通过对原状土土样的室内试验，掌握勘察现场原状土代表的岩土层的密度、抗剪强度、含水率等物理特性。原状土取样的难度相比其他样本来说较高，主要是因为原状土的岩土层结构未被破坏，需要采用专门的取土设备与工具，降低对原状土的扰动，保证原状土取样的质量与效率。
原状土取样的方法主要有连续压入法、断续压入法、回转压入法和击入法。（1）连续压入法：连续压入法是通过钢丝绳滑轮组或钻机液压装置，将取土器连续均匀地一次性压入取
土层。由于整个取土过程连续且快速，连续压入法是对原状土样本扰动最小的方法，所以也是最优先考虑使用的方法。（2）断续压入法：相比于连续压入法来说，断续压入法是利用杠杆、千斤顶、钻机手把或手轮加压，将取土器不连续地压入岩土层。一般常用于较浅层的软土。（3）回转钻进法：回转钻进法主要适用于半干硬或全硬的岩土层取样。它是利用钻机的不断回转，通过取土器将原状土样带到地面上。前文2.1中提到的液动潜孔锤钻探技术就是回转钻进法中常用的新型技术。其特点是取样速度快，可提升对质地较硬的岩石层的取样效率。在回转钻进法的取样应用中，应注意确保钻杆的顺直度，避免因钻具抖动而影响取样效果，此外，还需要根据勘察现场的具体情况设定钻进参数，可采用试钻的方式不断对参数进行修正。（4）击入法：击入法是利用重锤对取土器多次击打，将取土器锤入土层，取出原状土样品。多用于粘性较大的土层，由于土层粘性较大，其他三种压入法与击入法相比，不但取样过程较为费力，而且取样效果也经常达不到要求。
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