岩芯堵塞自磨，或烧灼变质，严重者还会引起烧钻事故；对于钻进硬岩层则易使钻头变形，岩芯堵塞磨损。同时，压力过大还增加了钻具的弯曲和摆动，从而加剧了对岩芯的机械破坏，孔底压力不足，则进尺缓慢，增长了岩芯受破坏作用的时间；由于压力过小，等于“吊起”钻进，钻头摆动加剧，离心力增大，易将岩芯柱震断造成岩芯堵塞磨损的机会。
其次转速，钻具与孔壁间隙大的钻进方法，钻进时转速愈快，钻具受离心作用大，其振动、摆动亦越大。对岩芯的破坏作用亦加剧。间隙小、导向好，转速快有利于提高钻速，亦缩短了岩芯受破坏作用的时间。
再次冲洗液量，冲洗液量大小的选择，应根据地层条件和钻进方法，钻速高低、排粉的需要、孔壁的保护、以及岩芯的保全、免遭冲刷等酌情选择。
回次进尺的时间和长度对岩芯的磨损也有影响，其影响的程度，要视地层情况而定。按规程，回次进尺最多以2～3米为宜，就是为了尽量减少过长的回次时间和进尺对岩芯的影响。下面列出了部分地层宜选择的回次进尺长度。（如下表）
工程地质钻探回次进尺长度 岩 层 粘性土 薄层粘性土与薄层砂类士互层 砂类土 1.0～1.5 1.0~1.5 泥浆钻进1.0～1.5 跟管回转钻进0.3～0.5 双管钻具钻进0.5~1.0 碎石类土 冻土 软土 黄土 膨胀性岩层 滑动面及重要结构面上下5m 软硬互层、软硬不均风化带及硬、脆、碎基岩 较完整、轻微风化基岩 完整基岩
无泵反循环钻软质岩石1.0~1.5 无泵反循环钻破碎岩石0.5~0.7 0.3~0.5 0.3~1.0 钻进取芯时1.0~1.5；取原状土时,1m三钻,第一钻0.5~0.6m,第二钻0.2~0.3m,第三钻取样 0.5~1.0 预计滑动面及其以上5m范围小于或等于0.3 重要结构面上下5m为0.3~0.5 0.5~1.0 1.0~2.5 <3.5 回次进尺(m)
3、钻具结构因素
钻头的结构应有利于钻头工作平稳、钻效高、有利于岩芯的进入和保护，减少堵塞、磨损的机会，卡取岩芯方便可靠为原则。钻头结构主要控制部位是合金的镶焊质量、水口大小和形式、钻头内锥度等。
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岩芯管的结构形式单管双管、单动双动等对岩芯采取的影响。
4、操作技术
卡芯方法与操作，是取芯的最后一道工序，即使钻速高，岩芯保存完好，如果卡取不上或中途脱落，势必前功尽弃。在用干钻法或双动双层管取芯时，掌握不当，会使岩心严重挤压或烧灼变质。还有岩芯堵塞问题，除地质等因素引起外，操作方法不当，也是重要一环。比如在某办公大楼的基桩取芯验桩钻探中，要求取一截20公分以上的芯做力学试验。结果钻探单位把一根桩都快钻透了，居然就没有取上一截够20公分的混凝土，结果勘察单位和施工单位就干上了，施工单位说勘察单位水平差，勘察单位说施工单位偷工减料。其结果：钻探是用的单管金刚石钻进，卡芯应加卡簧，而司钻钻个5公分10公分就活动一下钻具。试想，当活动钻具的时候，岩芯管下面的卡簧不起一点作用。自然取不上完整的岩芯了。后来不活动钻具，结果就取出一截50公分的完整岩芯。所以操作技术也是一个很重要的因素。
（二） 提高岩芯采取率的措施
了解了岩芯采取率的影响因素。现在的工作的重点就应从这些因素入手，采取措施保证钻探质量，使获取的原始资料真实可靠。
提高岩心采取率的措施主要有： 1、设备措施
选择适宜的钻头、取芯工具是保证岩芯采取率的前提。比如金刚石钻头，有高温烧结的和低温电镀两种工艺，因为金刚石的性质决定了它不能承受高温，高温烧结金刚石钻头是在800～1000oC的条件下成型的，现在有可靠资料证明，钻头中的金刚石有些是被烧炸裂了甚至表层炭化了。并且这种钻头的自磨性（自出刃）远远赶不上电镀金刚石钻头。电镀金刚石钻头由于工艺、配方各个厂家都是保密的，有些厂家甚至偷工减料，所以在挑选时也要当心。
下面列出了一个取心方法和取心工具选择表： 序号 取芯钻具名称 活塞闭水接头单管钻具 普通单管钻具 投球式单管钻具 活动分水投球接头单管钻具 普通双动双管钻具 活塞式双动双管钻具 钻进方法 硬质合金 硬质合金、钢粒 硬质合金 硬质合金 硬质合金 硬质合金 卡芯方法 干钻 卡料干钻 干钻 干钻 干钻 干钻 适用岩石 粘性土,软土,中、细、粉砂及互层 完整基岩,粘性土 粘性土,砂类土,松软至较软页岩、砂岩 高岭土,泥页岩,粘性土 松散、怕冲刷、易拥塌岩层 怕污染的岩盐、拥盐等岩层 1 2 3 4 5 6 11 / 18
7 8 9 10 11 12 441双动双管钻具 硬质合金、钢粒 爪筒式双动双管钻具 隔水单动双管钻具 活塞式单动双管钻具 活塞压卡式单动双管钻具 球夹压卡式单动双管钻具 爪簧式单动双管钻具 YN-7型单动双管钻具 开口式无泵钻具 简易无泵钻具 弯管型喷射反循环单管钻具 弯管型喷射反循环双动双管钻具 分水接头型喷反单管钻具 分水接头型喷反双动双管钻具 分水接头型喷射单动双管钻具 硬质合金、钢粒 沉淀 爪筒爪取 中等硬度以上的硬、脆、极碎层、碎石类土 稍硬至中硬多裂隙、节理发育,硬、脆,碎.无胶结性岩层,碎石类土 软至中硬破碎,节理、层理发育,酥脆易流失,怕震,怕磨的岩层 软于中硬松散、粉状、节理发育、怕污染岩层,粘性土及软粘土 较软至中硬较完整,节理发育,呈纤维状的岩层,如白云岩,石棉等 较软至中硬较完整,节理发育,呈纤维状的岩矿层,如蛇纹石化白云岩,石棉等 软于中硬,软硬交替频繁薄互硬质合金 硬质合金 硬质合金 岩芯提断器 干钻 卡簧 硬质合金 卡簧 13 硬质合金 卡簧 层,以硬为多,极软,塑性,易冲蚀的蛇纹岩等 软于稍硬,硬软交替频繁互层,以软为多,断层多的岩层 软于中硬,松、软、怕冲、溶蚀岩层,粘性土,砂类土,碎石类土 软于中硬,松、软、怕冲、溶蚀岩层,粘性土,砂类土,碎石类土 硬、脆、碎、节理发育的岩层 较软至中硬松散、碎、脆、易磨损岩层 硬、脆、碎、节理发育的岩层 较软至中硬松散、脆、碎、易磨损岩层 片理发育、、酥脆、易碎呈粉状岩 14 15 16 17 18 19 20 21
硬质合金 岩芯提断器 硬质合金 硬质合金 沉淀干钻 沉淀干钻 硬质合金、钢粒 沉淀干钻 硬质合金 沉淀干钻 硬质合金、钢性 沉淀干钻 硬质合金 硬质合金 沉淀干钻 沉淀干钻
2、工艺措施
钻探方法应根据工程要求、岩石的物理力学性质、地质构造特征、岩石的可钻性以及技术经济合理性等因素选择。工艺措施的选择还要与所选择的取芯工具相适应。
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类别 I 硬 度 代 表 性 岩 土 软塑的粘性土、有机士(淤泥、泥炭、耕土)，含硬杂质在10%以内松软、松散的 的人工填土。 可塑的粘性土、粉土,软塑的粉土,新黄土,含硬杂质在10%～25%Ⅱ 较松软、松散的 的人工填土,粉砂、细砂、中砂。 硬塑、坚硬的粘性土，粉土，含硬杂质在25%以上的人工填土，老Ⅲ 软的 黄土，残积土，粗砂、砾砂、砾石、轻微胶结的砂土，,石膏、褐煤、软烟煤、软白垩。 泥质页岩,砂质页岩、油页岩、炭质页岩、钙质页岩、泥质砂岩、较松散的砂岩,砂页岩互层,泥质板岩,滑石绿泥石片岩,云母片岩,泥Ⅳ 较软的稍硬的 灰岩,泥灰质白云岩,岩溶化石灰岩及大理岩,盐岩,结晶石膏,断层泥,无烟煤,硬烟煤,火山凝灰岩,强风化的岩浆岩及花岗片麻岩,冻土,冻结砂层,粒径20~40mm含量大于50%的卵(碎)石土,金属矿碴。 长石砂岩,钙质胶结的长石石英砂岩,钙质砂岩,钙质胶结的砾岩,V 中等硬度的 灰岩及轻微硅化灰岩,大理岩,白云岩,橄榄岩,蛇纹岩,板岩,千枚岩,片岩,凝灰质砂岩,集块岩,弱风化岩浆岩及花岗片麻岩,冻结砾石土,粒径40~80mm含量大于50%的卵(碎)石土,混凝土构件、砌块、路面。 中粒与粗粒的花岗岩、闪长岩、正长岩、辉长岩、花岗片麻岩,粗Ⅵ 硬的 面岩,安山岩,辉绿岩,玄武岩,伟晶岩,辉石岩,硅化板岩,千枚岩,砂岩,灰岩,硅质胶结的砾岩,硅化或角页化的凝灰岩,粒径80~130mm含量大于50%的卵(碎)石土,半胶结卵石土。 细粒的花岗岩、花岗闪长岩、花岗片麻岩,流纹岩,微晶花岗岩,石Ⅶ 坚硬的 英粗面岩,极致密的玄武岩,安山岩,角闪岩,粒径130~200 mm含量大于50%卵(碎)石土,胶结的卵石土。 Ⅷ 最坚硬的 碧玉岩,刚玉岩,碧玉质硅化板岩,角页岩,石英岩,燧石岩,粒径大于200mm超过50%的漂(块)石土。 下面举例说明一下：
砂层钻进：砂层钻进宜采用泥浆护壁。对粉、细砂层可用活套闭水接头单管、阶梯式肋骨硬质合金钻头泥浆循环钻进; 中、粗、砾砂层可用方柱状硬质合金钻头或阶梯式肋骨硬质合金钻头灌浆无泵反循环钻进。
破碎岩石钻进：易冲刷和松软的岩石可采用双管钻具或无泵反循环钻进 ; 硬、脆、碎岩石应采用双管钻具或喷射式孔底反循环钻进。 软土层钻进：软土层钻进宜采用活套闭水接头单管钻具和硬质合金钻 头泥浆循环钻进 , 或螺旋提土钻钻进。
膨胀性岩层钻进（如膨胀土、铝土、含水的页岩、泥岩等）：钻头宜采用肋骨式或加大内外出刃的硬质合金钻头 , 水口高度不小于 20mm, 内壁可增设水槽 , 其宽度为 6~8mm。
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三、 工程钻探事故的处理
（一）处理钻孔内事故的基本要求
在孔内事故发生后，必须尽快地进行处理。在处理事故的过程中，要防止事故的恶化，防止消耗大量的人力、才力。
（二）处理钻孔内事故的一般方法
1、提拉: 在设备能力允许的条件下，可用升降机配合滑轮组，强力提拉孔内受阻钻具。当钻具被卡埋时，可有此方法。
2、击震： 利用吊锤打击的震动力，向上或向下打击事故钻具，此法适用于浅孔处理挤夹事故。
3、捞锥：用公锥、母锥、卡管器等捞取脱落或折断的事故钻具。各种丝锥，如下图所示。
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各种丝锥图
1-钻杆公锥；2-岩芯管公锥；3-母锥；4-通心母锥
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岩土工程勘察钻探技术探讨
