雷开先

(成都科光工程设计研究有限责任公司，四川 成都 610036)

声波钻进(Sonic Drilling)又称为回转声波钻进或振动钻进，是目前国际上公认的新一代高效钻进技术。它是利用高频振动力、回转力和压力，三者结合在一起使钻头切入地层，加深钻孔，进行钻探或其它钻孔工程的一种新型钻探技术方法。目前，该技术在国内尚处于探索研究阶段。

1 项目概况

北京市通州区张家湾试验场由北京市地质矿产勘查开发局、中国地质环境监测院、中国地质调查局水文地质环境地质调查中心和北京大学共同建设。其中的CMT连续多通道监测井项目的目的之一是对采用声波钻机施工连续多通道监测井的情况进行试验研究。

项目设计要求对地下水进行分层隔离、取样。井孔总量为34口，孔深30 m、孔径130 mm，钻孔完成后需要下入多孔取水管并在取水段投砾，相邻含水层之间要投粘土球形成隔离层。2011年曾用常规钻机做过试验(图1中粉色的钻孔)，因为在钻进中使用了泥浆，不能很好地满足对地下水监测的需求。因此，本次试验采用声波钻机，禁用泥浆循环，以试验声波钻机的应用效果。

2 地层情况

场区地层情况如图2所示。

图1 井位平面布置图

3 声波钻机结构及工作原理

本工程中采用荷兰Sonic Samp Drill B.V.公司生产的CRS－V型紧凑型履带式声波钻机。这是中国第一台从荷兰引进的声波钻机。其主要结构组成为履带底盘、动力主机、钻架、回转声波动力头、操控系统、夹持器、机载水泵及水箱等。钻机外貌见图3。……