摘 要：近年来，随着我国改革开放和现代化进程的飞速发展，建设规模不断加大，建筑类型日益增多。与此同时，对工程勘察资料可靠性和定量化程度的要求也愈来愈高。岩土工程、地质工程的勘察工作中常常需要进行大量的试验，试验工作在岩土工程勘察中占有很重要的地位。它不仅为学科理论的研究与发展提供依据，同时也为岩土工程设计提供必备的资料。
关键词：钻探工艺；标准贯入试验；影响
标准贯入试验在岩土工程中是最具独特地位的一种土工测试方法。它的广泛应用是任何其他测试方法所不能比拟的。同时它又是既不需要精密仪器又无严密科学理论的低精度定量测试方法。作为进行岩土工程评价的定量依据，标准贯入试验成果的应用基本上是属于经验性的。它的定量指标 N 以击数表示，从量纲来说，指标N不能参与严密的科学推导和运算，因而 N 往往具有较大的离散性。 标准贯入试验用来确定地基土或桩基承载力等设计参数，我国主要是建立在于载荷试验的对比和工程经验的积累。因此在缺乏使用经验的地区，标准贯入试验应与其他测试方法配合使用。除判别地震液化外，应取得一定的地区经验后方能单独使用。
一、标准贯入试验的成孔工艺分类
作为原位测试技术中具有独特地位的标准贯入试验，是在钻孔中进行的，钻探成孔是完成标准贯入试验的前提和必要条件，不同的钻孔工艺会对标准贯入试验的结果产生重要影响。 钻探的钻进成孔方式主要有回转、冲击、振动和冲洗四种。
（一）回转钻进
通过钻杆将旋转力矩传递至孔底钻头，同时施加一定的轴向压力实现钻进。产生旋转力矩的动力源可以是人力或机械，轴向压力则依靠钻机的加压系统以及钻具自重。
（二）冲击钻进
利用钻具自重冲击破碎孔底实现钻进。破碎后的岩粉、岩屑由循环液冲出地面，也可采用带活门的抽筒 提出地面。冲击钻头由“一”字形、“十”字形等多种，可通过钻杆或钢丝绳操纵。
（三）振动钻进
通过钻杆将振动器激发的高速振动传递至孔底管状钻头周围的土中，时土的抗剪阻力急剧降低，同时在一定轴向压力下使钻头贯入土层之中。这种钻进方式能取得较有代表性的鉴别土样，且钻进效率高，能应用于粘性土层、砂层以及粒径较小的卵石、碎石层。但是这种钻进方式对孔底扰动较大，往往影响高质量土样的采取。
（四）冲洗钻进
通过高压射水破坏孔底土层实现钻进。土层被破碎后由水流冲出地面。这是一种简单快速、成本低廉的钻进方法，适用于砂层、粉土层和不太坚硬的粘性土层。但冲出地面的粉屑往往是各土层物质的混合，代表性很差，给地层的判断划分带来困难。
二、成孔工艺对土体扰动的机理分析
（一）冲击钻进成孔
标准贯入试验中，用冲击钻进工艺成孔时，钻头在轴向冲击荷载的作用下切入孔底土体。 钻头上切削具切入土体的必要条件是：切削具与土体接触面上的单位压力必须大于（或最小等于）土体的抗剪强度，否则，切削具在孔底就不能切入土体。因此，在钻进中，必须有足以使切削具切入土体的轴向压力（事实上，轴向的冲击荷载是足够大的）。冲击钻进方式成孔时，钻头在孔底对土体施以一个很大的冲击荷载，土体本身的抗剪强度通常难以对抗此荷载强度，发生剪切和凿碎破坏，钻孔得以继续向深部发展。当钻进到标准贯入试验位置时，该位置以下一定深度范围内土体已经受到扰动，甚至有的土体结构发生破坏。标准贯入试验操作规程要求在正式试验前预打15cm，就是为了防止表层土体在钻进过程中受到扰动而导致测试数据不准，而冲击钻进对孔底土体扰动的影响远远超过了预打深度，所以规范要求标准贯入试验采用回转钻进方法成孔。
（二）回转钻进成孔
回转钻进成孔时，钻头上切削具对孔底土体施以轴向荷载和水平荷载。 当切削具切入土体并作回转运动时，切削具在水平力（切削力）作用下压迫其前面上的土体发生形变，并不断地向自由面滑移。这一过程称为切削作用。在这一回转切削过程中，通常认为切削是连续的、平稳的，并且其切削槽宽与刃宽是相同的。在回转钻进中，钻头以轴向、切向荷载同时作用于土体。此时接触面上和土体内部的应力分布情况与只有轴向荷载时不同。
（三）不同钻进工艺的对比分析
通过以上分析可以看出，不同的钻进工艺在成孔过程中的特点不同，对孔底土体的施力方式不同，从而对其扰动的程度也不相同。冲击钻进利用钻具自身重量冲击破碎孔底实现钻进，它对孔底土体施加的力是单向（轴向）的，对土体作用的过程是瞬间完成的，在其破碎孔底土体过程中，会将冲击荷载瞬间传递到钻进位置深度以下一定范围内的土体中。通常冲击钻进钻具的冲击荷载足以破碎钻孔内的卵、砾石甚至漂石、块石，故其对孔底土体的扰动作用是十分显著的，有时甚至会使待测土体结构发生破坏。
三、结语
综上所述，在原位测试方法中具有独特地位的标准贯入试验，由于其设备简单，操作方便，搬运便利，适用范围广，在工程实践中深受欢迎。进行标准贯入试验时，试验钻孔成孔过程中钻探工具势必会对孔内岩土体的应力状态产生影响。由于不同的钻探工艺和成孔方法对孔内岩土体扰动程度不同，导致了标准贯入试验测试结果也不相同。因此研究不同的钻孔成孔工艺对试验结果的影响，分析不同的钻孔工艺在同一原位测试技术之间的关系，对于标准贯入试验结果、岩土工程参数的评价和应用具有重要的实际意义。
参考文献
[1] 贺瑞霞，毛奇.岩土工程测试中的标准贯入试验法[J].平顶山工学院学报，2003（01）.
[2] 张永勤，刘辉，陈修星，孙建华.组合钻探工艺的试验研究[J].探矿工程（岩土钻掘工程），2003（S1）.
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