一种用于高承压水地层中的钻探作业方法与流程

本发明涉及地质钻探作业，具体而言，涉及一种用于高承压水地层中的钻探作业方法。

背景技术：

1、钻探取样是岩土工程勘察中重要的原位勘察方法，是辨别场地地层岩土工程性质最直接的方法之一。在某些场地表层为隔水层，当隔水层以下存在的承压水头高于钻探孔口标高的情况时，钻探孔在钻穿隔水层后，隔水层以下的承压水将通过钻探孔喷涌而出，而在承压含水层的钻孔附近局部形成较高的动水压力情况下，承压水土体极易发生管涌或流土破坏，钻探提钻后管涌或流土渗流破坏产生的土体则极易进入钻孔之中，甚至使土体从钻孔孔口涌出，造成钻进困难。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于高承压水地层中的钻探作业方法，操作易行、简单可靠、成本低廉，能有效降低钻孔与承压含水层之间水头差，避免在地质钻探钻进过程中承压含水层土体在动水压力作用下发生渗流失稳破坏，以达到降低钻孔孔壁土体在动水压力作用下发生土体失稳的风险。

2、为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种用于高承压水地层中的钻探作业方法，包括如下步骤：

3、a、采用直径比常规钻具直径大的钻具在浅部隔水层中钻探，形成钻孔；

4、b、在钻孔中安装可伸缩的隔水封堵管，在隔水封堵管与钻孔孔壁之间安装封堵装置；

5、c、采用常规钻具穿过隔水封堵管继续钻进，待隔水层钻穿后承压含水层中的地下水通过隔水封堵管溢出，根据溢出的地下水对隔水封堵管的管口高度进行调节。

6、进一步的，步骤a中采用的钻具直径比常规钻具直径大30～40mm。

7、进一步的，步骤b中的封堵装置为封堵囊袋和低渗透性封堵材料。

8、进一步的，低渗透性封堵材料为黏性土。

9、进一步的，隔水封堵管在安装之前，钻孔孔底与隔水层之间的间距为0.5～0.8m。

10、进一步的，所述隔水封堵管包括多个圆管，多个圆管由内至外依次套装，且相邻两个圆管之间滑动密封配合，封堵装置安装在位于最外层的圆管与钻孔孔壁之间。

11、本发明的有益效果是：

12、本发明通过将隔水封堵管设置成可伸缩结构，并在隔水封堵管与钻孔孔壁之间安装封堵装置，使常规钻头在后续钻进过程中可根据承压含水层中的地下水从隔水封堵管内部溢出的情况来调节隔水封堵管的管口高度，使得隔水封堵管的管口高度与承压含水层自由水头之间的高差所产生的动水压力小于含水层中土体的有效重度，可有效避免地质钻探过程中因承压水释放产生动水压力使得承压含水层中土体发生管涌或流土失稳的现象出现。

13、本发明相较于现有技术中通过采用大面积抽排水施工来降低承压含水层自由水头的方法来保证地质钻探的正常施工，不仅操作易行、简单可靠、成本低廉，还不会影响施工周边范围的水文地质环境。

技术特征：

1.一种用于高承压水地层中的钻探作业方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的用于高承压水地层中的钻探作业方法，其特征在于，步骤a中采用的钻具直径比常规钻具(2)直径大30～40mm。

3.根据权利要求1所述的用于高承压水地层中的钻探作业方法，其特征在于，步骤b中的封堵装置为封堵囊袋(5)和低渗透性封堵材料(4)。

4.根据权利要求3所述的用于高承压水地层中的钻探作业方法，其特征在于，低渗透性封堵材料(4)为黏性土。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的用于高承压水地层中的钻探作业方法，其特征在于，所述隔水封堵管(3)在安装之前，钻孔孔底与隔水层之间的间距为0.5～0.8m。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的用于高承压水地层中的钻探作业方法，其特征在于，所述隔水封堵管(3)包括多个圆管，多个圆管由内至外依次套装，且相邻两个圆管之间滑动密封配合，封堵装置安装在位于最外层的圆管与钻孔孔壁之间。

技术总结
本发明公开了一种用于高承压水地层中的钻探作业方法，涉及地质钻探作业技术领域，包括如下步骤：A、采用直径比常规钻具直径大的钻具在浅部隔水层中钻探，形成钻孔；B、在钻孔中安装可伸缩的隔水封堵管，在隔水封堵管与钻孔孔壁之间安装封堵装置；C、采用常规钻具穿过隔水封堵管继续钻进，待隔水层钻穿后承压含水层中的地下水通过隔水封堵管溢出，根据溢出的地下水对隔水封堵管的管口高度进行调节。本发明操作易行、简单可靠、成本低廉，能有效降低钻孔与承压含水层之间水头差，避免在地质钻探钻进过程中承压含水层土体在动水压力作用下发生渗流失稳破坏，以达到降低钻孔孔壁土体在动水压力作用下发生土体失稳的风险。

技术研发人员：雷发洪,陈昱成,蒋志军,宋静
受保护的技术使用者：四川省建筑科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16