摘要：随着海上工程项目逐渐增多，海域勘察工作显得愈来愈重要，具体的勘察要结合任务和施工海域的水文资料，进行施工平台和施工设备的选择，并应根据地层条件，确定钻孔结构及施工工艺，进行标高的测量，钻进取芯及取样。
Abstract: As the Offshore project is gradually increasing, exploration work at sea is becoming more and more important. When carrying specific survey, we should combine with the hydrological data of the construction sea area, choose construction platform and construction equipment, determine the structure of drilling holes and the construction craft according to the formation condition, measure the elevation, as well as drill coring and sampling.
关键词： 海上勘察；施工工艺
Key words: offshore exploration；construction craft
中图分类号：TE5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）28-0044-01
0 引言
沿海经济的飞速发展，城市陆地可开发面积急剧地减小，工程项目正向着海上发展发展，围海、填海工程、海上港口码头等海上工程项目逐渐增多，为保证这些工程建设的顺利进行，海域勘察工作就显得有为重要。
1 前期准备与施工
1.1 勘探船只的选择 工程上，实施海上勘察通常选择大型工程船拼装搭建钻探平台实施钻探，具体的在勘探船的吨位的选择上必须结合场区的气候，水文，以及地质等因素来决定，一般具有以下两个共同的特征：①船体宽、载重量大、吃水深度不大，具有很好的稳定性，具有很强的抗风浪能力和推航能力；②配有较大吨位的锚，绞锚系统的功率很大，能提供相当大的锚固力。
1.2 平台搭建和抛锚泊位 工程中，钻探平台通常采用旁侧式，这种搭建方式具有很好的稳定性，可以抵御海域上恶劣自然条件，槽钢焊接组装成钻探平台，具体的槽钢与船体的焊接要非常牢固。钻探作业船船身与水流方向基本一致，船头朝向为逆水方向，在驶至钻孔浮标处后，由交通船将锚逐个送至锚位，系上锚浮后抛下。锚的位置很重要，具体的钻船锚泊系统如图1所示，要求钻船逆流方向，锚抛成八字型。待校正孔位，收紧锚绳后就能够开始施工了。当然除了图1上的6只锚，作业船应该还要配备2个备用锚。在具体的钻探施工过程中，要关注潮水的涨落，对应均匀地收、放各锚绳。
1.3 钻孔结构 钻孔结构如图2所示，从图2上看，要求多备点0.5m和1m的段套管，型号有直径为146mm的套管，108mm的岩芯管和相同直径的薄壁取土器，89mm的岩芯管和相同直径的薄壁取土器，146mm的套管在具体的实施中还要随潮水涨、落而加、卸。
2 标高测量
测算原理如图3所示，图中已知点的高程标为h0；已知点与海水面高差可以测量而得图中标为L海；钻机平台与海水面高差也容易测得图中标为L台；钻机平台与海底面高差也可以测得图中标为L底，钻进尺度图中标为L钻。
利用上面的测量数据就可以计算出海平面标高图中标为h海；算出钻机平台标高图中标为h台；算出海底面标高图中标为h底；算出以及进尺标高图中标为h钻。其中的代数关系在图3中也是很清晰的：
①h海=h0-L海；
②h台=h海+L台；
③h底=h台-L底；
④h钻=h台-L钻=h0-L海+L台-L钻。
3 钻进取芯及取样
土层的描述与划分最直观的手段就是钻进取芯，因此在工程勘察中要求有较高的岩芯采取率。工程中要针对不同的土质，实施不同的钻进工艺，一般的淤质土、软土和粉土采用岩芯管回转干钻进比较好；对于硬塑状粘性土和实砂层就需要岩芯管回转同时加小流量泥浆冲洗液钻进，注意在每回次最后还剩大约0.2m时关闭泥浆泵同时投入钢珠，最后提钻了将钢珠从岩芯管接头内倒出，柱状岩芯就被泥浆泵压出来了。进尺要根据取样密度的具体要求来确定，通常控制在大约1.5m。这种施工工艺，岩芯采取率很高，超过80%以上，对于一般粘性土可以超过90%。
为了测试土层的工程性质还必须采取原状土样，钻进过程中还要尽可能保持土层的原始结构。取土器和取样方法视不同的土层对应做出不同的选择：①淤泥质软土、软粘土的采样，选择薄壁取土器和一次性连续压入法取土样；②可塑—硬塑状态粘性土的采样，选择普通取土器和一次性压入法或者重锤少击法取土样；③粉土、砂土层的采样，最好选择带内环刀的砂土取土器和重锤少击法取土样。为了保证取土前孔内残土厚度符合要求，钻孔取土需要泥浆护壁或跟管钻进。
4 结语
海上工程勘察不同于陆地工程勘察，首先要对勘察的任务非常明确，结合任务和施工海域的水文资料，进行施工平台和施工设备的选择，并应根据地层条件，确定钻孔结构及施工工艺，进行标高的测量，钻进取芯及取样，当然还有原位测试也很重要，期待下次和大家一起探讨。
参考文献：
[1]SL 291-2003.水利水电工程钻探规程[S].
[2]王清.土体原位测试与工程勘察[M].北京:地质出版社,2006.
