我国幅员辽阔,地质条件复杂,岩土层物性变化较大。本文将从以下几个方面对岩土工程勘察中的钻探工艺进行探讨。
岩土工程基本任务是查明施工场地土层类型、深度、分布、等工程地质特征,包括现场钻探、原土取样、实验室分析和现场进行原位测试等方面,为后续施工提供准确的岩土物理力学指标和岩土特性分析。
岩土工程勘探是工程建设的一项基础性工作,是所有工程开展的基础,其数据的准确性、可靠性直接影响工程建设的质量、安全、工期和投资效益。

我国幅员辽阔,地质条件复杂,岩土层物性变化较大。本文将从以下几个方面对岩土工程勘察中的钻探工艺进行探讨。

1 钻探设备及工艺

岩土勘探利用钻机控制钻具从地表向地下钻进,在地下形成圆柱形钻孔,并通过钻孔获取处于不同深度下的岩芯、土、水样品,送往实验室分析取得第一手基础资料的手段。岩土勘测综合性强、工艺复杂,不仅对地层、测定界限要准确划分,还要进行原位测试,原状土采集。因此,钻探技术的高低和钻探方法的选择对整个勘察的质量起决定性作用。

1.1 钻探设备

钻探设备是能够完成钻孔所必需的一切技术装备的总和,一般包括钻机、钻探用泵、空气压缩机、动力机和传动装置以及与之配套的钻塔、拧管装置等。按其装载方式,可分为整体式和组装式,前者依据可移动性而分为固定式、拖引式和自行式三种。依据岩土钻探设备用途可分为工程地质、水文水井、工程施工、岩芯和取样钻探设备等。
工程地质钻探设备常用于工业和民用建筑、桥梁、道路和码头等基础设施的工程地质勘察钻进。水文水井钻探设备专门用于水文地质勘察孔和水井的钻进。工程施工钻探设备用途繁多,特点各异。岩芯钻探设备和取样钻探设备能够在岩石、土层或混凝土结构中钻进取样勘察。

1.2 钻进方法

钻进方法是指在钻探或钻井工程中,向地下钻进时,破碎孔/井底岩石所采取的一切方法和技术总称。依据钻进工艺可分为:正循环回转钻进、反循环钻进、振动钻进、螺旋钻进、冲抓锥(斗)钻进、潜水钻进、冲击钻进。按钻进时是否采取岩芯,又可分为取芯钻进与不取岩芯钻进。按回转钻进时破碎岩石所使用的磨料,又分为硬质合金钻进、钻粒钻进和金刚石钻进等。

2 不同地层的钻探工艺

2.1 粘性土(可塑偏软/硬粘性土)

针对软弱粘性土强度低、压缩性很大且渗透系数很小、触变性及流变性大等特点,可采取重锤冲击钻进和长/短螺旋钻进,如果钻探环境位于地下水位以下,可采取套管螺旋钻进或冲击回转钻进。重锤冲击钻进效率比较低,且对孔底附近一定范围内地层有扰动。
螺旋钻进通过电动机带动螺旋钻杆在钻压作用下使钻头回转吃入地层,将地层按螺旋线逐步切削,切刮下的土质碎屑沿螺旋叶片上返到孔口,该方法钻进效率高且不用清洗设备。长螺旋钻进直径应小于1m,深度不超过15~20m之间。短螺旋钻进属于非连续型钻机,较之长螺旋钻效率稍低,其孔径多在2~3m内,钻进深度一般小于30m,最深不超过50m。

冲击回转钻进对泥浆比例要求较高(表1),避免水流将钻进土层冲散混入泥浆。必要时可在回次终了时,停止送水,增加干钻进尺距离已获得土层样品,或采用双动双管取心钻具。 对于硬塑状粘性土,一般的螺旋钻进在土的粘性较大时易发生埋钻或钻杆折断的现象,且对土层扰动较大,应尽量选用小肋骨钻头,冲击回转钻进方法。冲击回转钻进技术分)液动、气动和气液混合动力三种,具有效率高、钻具转速低、钻头寿命长和孔内事故少等特点。

液动冲击回转钻进以清水或泥浆形成高压作为动力,钻孔直径一般为56-130mm,最大不超过400mm,钻孔深可达800-1000m;气动冲击回转钻进以高压空气为动力,钻孔直径介于65-228mm之间,最大可达到762mm。施工中,应先慢速钻进,使钻头切入土层后改用中速转进,可加快钻进速度且钻具提升阻力小。

2.2 砂层

该地层的钻探工艺与砂粒粒径有很大关系,且受地下水影响较大。螺旋钻进适合砂土中粘粒含量较高且砂粒主要为粉细砂的地质环境,如果需深孔钻进,可在施工后期换用小直径螺旋钻。粉细砂杂粘性土情况下,应降低钻速,减小钻进压力,泵量调整至适中。回次终了前,应以泥浆清洗钻孔,将孔内悬浮的粉细砂带入泥浆池后方可停泵,减小沉砂卡钻事故发生的几率,停泵后干钻0.3-0.5m,确保岩心不脱落。
对于中粗砂、砾沙以及地下水位以下的沙土,一般采用品字形硬质合金钻头,低转速,灌浆泵吸反循环钻进,过程中需不断浮动钻具,慢提快放,形成空底反循环(其推荐参数可见表1)。因钻头外径略大于岩芯管,所以能很好地约束岩芯管,确保岩芯的原始结构。没回次终了前,以泥浆清洗钻孔,去除空中悬浮粗、砾沙,防止沉砂卡钻。最后停泵干钻0.2-0.3m,停止浮动钻具精细干烧,防止钻孔周壁坍塌造成废孔,并带出岩芯样品。

2.3 卵石层

该层钻探工艺受地层厚度、密实度、含水率和粘性土填充情况影响,不同地层情况应选用不同钻探工艺。地层厚度不大时,可采用泥浆护壁回转钻进,地层厚度大,粘性土含量低时可采用跟管钻进。跟管长度3-6m,钻速30-60r/min,尽量保证进尺的连续性和顺利性。
地层密实度较高时,可采用回转钻进,为防止孔壁坍塌,可采用投入粘土球的方法,对孔壁进行暂时保护。出现塌孔现象时,应加大泥浆浓度或钻进一定深度后,拔出钻具,放入跟管继续钻进,钻速以20-40r/min为宜,对于套管中可能留有卵石,导致丝扣脱滑现象,可采用反丝套管。砂层和卵石层钻进过程中,高质量的泥浆可有效防止孔壁的坍塌,对泥浆技术要求可见表2:

3 总结

我国广袤的环境和变化多端的地质条件为岩土工程勘察提出了严峻的挑战。伴随着现代科技的发展,应对各类地质环境的钻探工艺相继被研发。由于地质环境的复杂性,很难采用某一方法或数据作为标准。应根据待勘测场地、任务要求综合对比各种钻探技术方案,灵活选用适宜的钻探技术方法。施工过程中应注意收集场地及附近区域地层资料,对方案适时修正,达到少走弯路、科学勘探的目的。
来源:中国检测网

【无腿老人马三小,18年“爬”出家乡荒山绿[中国赞][中国赞][中国赞]】河北省井陉县秀林镇马峪村,地处太行山腹地,山多是乱石山,坡多为滚石坡,地多是碎石地,要想在这里栽活一棵树并使之长大成材,真比养个孩子还难。然而,一位已经70岁、因病双腿截肢的老人——马三小,却让这一切变成了令人震撼的荒山绿荫。

2019年2月18日,虽然第二天就是元宵节,马三小却再也坐不住了。趁着中午路上雪化得快,他急忙套上假肢,腋下拄起双拐,驾驶着三轮车就驶出院门,直奔他心中最重的牵挂——白杨树。

这些白杨树遍布村子四周,挺立路边坡头,成行成片,足有上万棵,大的直径足有40厘米、20米高,小的也有手腕粗细、两三人高。每到一处,下了车挪到树下,身形佝偻的马三小总会抵住双拐,使劲地仰起头,望着直指天空的枝梢,脸上露出满足的表情。

有谁能想到,又有谁会相信?18年来,这些让村子四周不断染绿的白杨树,每一棵都是马三小拖着重残之躯,日复一日、年复一年,全靠两手杵地上坡刨坑、两手撑地下坡取土,生生地爬着、蹭着,把它们背上来、栽下去,看着它们一天天长大的!

年轻时意外感染留下难治病患,中年时突然发作两腿先后截肢,拖家带口的马三小仰天长叹——
“怎么什么倒霉事都让我遇上了”

所有的苦难,都是从那只蚂蟥开始的。1971年,已经在部队服役3年的马三小,被选派到福建某地农村参加支农活动。一天,他正在水田里帮老乡插稻子,突然发现右腿上钻进了大半截蚂蟥。毫无南方生活经验的他顿时慌了神,急忙揪住蚂蟥往外拽,却把蚂蟥揪断在了肉里。生产队长得知后大惊失色地说:“坏了坏了,你要用力拍打蚂蟥才对。”

果然,因为蚂蟥钻进肉里出不来,马三小的双腿很快肿胀起来,经急送部队医院救治,诊断为流脓感染败血症。他躺在病床上输了半年液,高烧一直不退。经过3次手术,一个原本身高1.8米、篮球打得出众的壮小伙,竟被病痛折磨得瘦成了皮包骨。1973年5月,他只好带病退伍返乡,回到了老家马峪村。

回到家乡的马三小因为是高中毕业有文化,当过4年小学代课老师;由于好思考脑瓜灵,他后来还贩卖过牲口,成了村里第一个人人羡慕的万元户。然而,正当全家为小日子的红火兴奋不已时,噩运又悄悄降临了。

1984年,马三小在一次长途赶牲口走夜路途中,突然感到右腿肚子剧烈抽筋,疼得他寸步难行。送到医院,很快被确诊为闭塞性脉管炎晚期。为防止病情恶化,医生建议他把右小腿截肢。对此,马三小无论如何也无法接受,因为当时他3个孩子最大的8岁、最小的才4岁,正是最需要他顶门立户的时候。

为了不截肢,马三小想尽一切办法,在医院住了11个月,每天喝中药保守治疗,但病情始终未见缓解,把一个中年汉子疼得靠每天打杜冷丁,人又瘦得成了皮包骨。在花光积蓄后,1985年他只好接受手术,对右小腿进行了截肢。本以为磨难可以过去了,没想到第二年他左腿又剧痛起来,诊断结果还是只能截肢。“已经失去了一条腿,无论如何也要保住另一条。”此后10年间,马三小为保住左腿,几乎卖光了家里所有能卖的东西,还是只能在2006年6月接受截肢手术。

从此,村里人再也见不到那个高高大大的马三小,看到的只是个矮了一大截,架着双拐、套着假肢艰难行走的马三小。马三小说他清晰地记得,在右腿截肢后,他看着一贫如洗的家,看着全部辍学的3个孩子,不由地仰天长叹:“怎么什么倒霉事都让我遇上了!”

为求生存选择“爬行”植树,再苦再难也要坚持,军人出身的马三小掷地有声——
“咱是有尊严的人,不能让人看出窝囊”

右腿截肢后的第6年,没钱安假肢的马三小,为了把家撑下去,到处打听能让自己干的营生。一次他站在院门外,看着村子四周荒凉的山岭沟滩,不禁眼前一亮:种树,树长大了不就是钱吗?那样四壁如洗的家境不就能翻身了吗?他找到林业部门,承包了村外一条沟渠的看护工作,条件是可以在渠边植树,收益将来归自己。

2000年,拄着双拐的马三小(6年后左腿截肢),尝试着刨出他植树生涯的第一个树坑。那一年,他一共栽下37棵杨树,因为沟里有水,树苗全部成活。看着小树萌芽、生叶、伸枝,马三小心底那盏熄灭的灯,又重新点燃、亮堂起来。

“您是怎么把树栽到那么高的山坡上的?”望着村子周围山坡上一片又一片的杨树林,马三小淡淡说出了一个令人错愕瞠目的字眼——“爬!”

从2000年靠架拐单腿行进栽树,到2006年左腿截肢后完全失去双腿至今,马三小栽树的身形,18年来一直定格在“爬”上。让我们跟着老人的叙述,感受一下他在荒山陡坡艰难爬行、为大山植绿圣徒般的坚持吧!

“从2000年开始,18年来,特别是2006年左腿截肢、双腿安装假肢后,只要到适合栽树、挖树坑的季节,我每天都是准时清晨5点多钟起床,带上老伴儿包好的干粮,自己驱动着轮椅,背着特制镐头、撬棍等40多斤的工具,行进到没了路的坡下、沟边。下了轮椅,撂下双拐,摘掉假肢,我要用棉套先包住残肢,再戴好手套,这才开始爬着上坡。”

“爬,要双手杵地,先向下、再向后,双膝同时用力,才能让大半截身子向上挪动;爬到能刨树坑的地方,就坐下来,用镐头一点一点地刨。小点的碎石用手捧出来,大些的石块用撬棍撬松,再掏出来。原来一整天不回家能刨六七个树坑,现在年纪大了,只能一天刨一个。到了傍晚,才能两手反撑着地,身子小心后仰,一点点地从坡上蹭下来。起风了像个土人,下雨了像个泥人。栽树的时候,要先把四五棵树苗捆在一起,背在后背上爬坡,然后一次性栽好。爬一段300米长的坡,要花一个小时的时间。”

“有人说,这里不是荒山就是碎石,好比是在石头缝里栽树,简直是做梦。更何况一个没腿的残疾人栽树,明摆着是瞎胡闹。但那一年年栽活长大、成片成林的白杨树,那一双双磨破磨烂、能装一拖拉机的手套作证,这条路我选对了。因为咱是有尊严的人,不能让人看出窝囊。”

爬行植树感动社会,各方关爱感动老人,马三小毅然作出一个决定——
“树不卖了,我要做一名绿色工程志愿者”

马三小爬行植树的执着和坚持,从他选择自立自强、谋生求存那一天起,就赢得了社会各界的感动和关爱。而他自己,也在绵绵关爱的热流中,心灵得到净化、精神为之升华。

井陉县林业局得知马三小为了凑钱买树苗经常到大货车行驶的公路上捡废品,决定从2008年开始免费供应他所需的树苗,用多少给多少;

当地一名机关干部得知他第二次截肢拿不出手术费,一次性捐助8000元;

得知他家的困难境况,当地残联为他四处奔走,联系企业捐资为他的双腿安上了假肢;

热心网民为他捐赠了出行的轮椅;

当他在一次栽树时摔伤,右手小拇指破伤感染需要截肢、右大腿粉碎性骨折需要打钢板固定、左大腿骨折需要打8个钢钉,住院治疗费用不够时,经当地媒体报道,各方捐助立刻源源不断,头等难题迎刃而解;

2012年,他入围中央电视台农业频道评选的“三农人物”,颁奖仪式上,一家企业得知他急需打井给树浇水,当场表示愿意出资50万元,帮他打了一口每小时出水50吨的深井,并铺设4000米的输水灌溉管线。

源源涌流的社会关爱,让马三小一步步从个人病痛的绝望和孤独中走出,越来越深切地体会到自己这种行为的社会意义和精神价值。几年前,他就向社会发出郑重承诺:为了让这些树成为太行山里的一抹永存的绿色,为了回报社会各界对他的友善大爱,他决定不卖树了,从此做一名绿色希望工程志愿者,用力所能及的行动发光发热。

很多熟悉马三小的热心人士得知他已年届7旬,纷纷劝他今后不要再早出晚归狠命干了,他却乐观地说:“选择这样的植树道路,虽然经受了常人没有的磨难,但也是老天爷给我的机会,我现在心态很平和。”他表示,现在他一天即使只挖一个树坑,一个月下来,就是30个,几个月下来,就是又一片新绿。“今年栽树的树坑,我去年就挖好了。”

说到这里,马三小腼腆地说出个请求,他说专门给树浇水的机井潜水泵已经使用了7年,再不对水泵进行检修就会报废,甚至会危及机井安全。他目前每月最大一笔个人收入是650元的伤残补助费,一年抽水浇水的电费就要5000元,实在没有能力支付近万元的水泵检修费。“这里碎石多,树根缺水扎不下去,要是修不好水泵,很多小树恐怕活不下来。”说这话时,马三小又把头高高仰起,凝望着蓝天下纤细直挺的树梢。

图片从左至右:
2月18日,马三小仰头凝望自己栽植的白杨树。(农民日报记者 孙维福 摄)
两手杵地爬着上坡。(资料图)
曾经的老军人,如今领着军营后生植树。精神感召下,年轻军人心里满是敬重。(资料图)
老人顽强的精神意志,吸引来人们尤其是年轻人的参与。(资料图)

新型海底“帐篷”出现了!我们知道:人潜水越深,消耗氧气的速度就越快,停留在海底的时间就越短。如果想安全上浮,就要在各个深度等待足够长的时间来适应压力的变化,否则会导致血液与组织中产生气泡,患上减压病或“潜水病”。而新型帐篷则为潜水员的减压过程提供了场所,而且可以移动,十分便利。所 ​​​​


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