水上钻探(drilling on waterways)

在江、河、湖泊和近海的水面上进行的工程钻探工作。钻探水深一般在100m以内。水上钻探常用于港口、码头、桥梁、水库坝址和闸址等的工程地质勘察和基础施工；海底、河底的电缆、管道敷设的选线勘察和管道钻孔施工；河道治理的工程地质勘察和整治中的钻孔施工；海岸防浪和滑坡加固桩钻孔施工，等等。水上钻探必须设置水上施工钻场。水上钻探施工过程受水位、水流、潮涌和风浪等的影响，其设备的安装、固定和操作等较陆上钻探困难、复杂得多。

水上钻场   水上钻探施工中供设备、钻具、工具、材料放置和人员工作、生活场地的设施。它必须具备下述条件：(1)具有足够的强度，能承受风、浪、潮、涌、水流、冰凌，以及钻进施工中各种力的作用；(2)能适应一定的水深；(3)可容纳钻探工作所需的设备、工具、材料等，并提供工作场地和必需的生活条件；(4)具有一定的稳定性和保持位置不动的能力，以保证钻探工作正常进行。水上钻场有钻探船、浮筏(台)、平台、跨空索桥、围堰筑岛和冰上钻场等形式。

钻探船   在结构形式上有单体船和双体船两类。(1)单体船。安装简便，使用灵活，但稳定性较差，船体一般较大，固定布设有钻场、宿舍、料库等，可自航或拖航行驶。自航式工程地质钻探船有的配有现代化的航行定位和通讯系统以及土工试验仪器等，能适应风浪、水流较大的水域。拖航式单体船多由排水能力100～500t铁驳船改装，钻场设在船尾或伸出船尾2～3m的承托板上。(2)双体船。由两只吨位相等、形状相同的木船并联而成，钻场布设于两船之间。它用于风浪较小，水流速度低于3m／s的水域钻探施工。

浮筏(台)   有竹筏、木筏或油桶筏等形式，适用于流速低和风浪微弱的浅水域钻探。

平台   柱脚固定在水面以下的稳定地层中，而工作平台露在水面之上的水上钻场。有木架、木筏基脚、浮运升立、浮运装立、单柱伞形和多柱矩形等形式。它一般用于浅水域或水陆交替带或深度较大、连续作业时间较长的钻孔施工。

跨空索桥   设置在跨河索桥上的钻场。用于断面狭窄且水流湍急或有山洪流过的水域。索桥以河流两岸为基础，拉设高度距水面有足够距离。

围堰筑岛   在浅水近岸或流速较慢的水域，用土或麻袋、竹笼装土等围筑起来的岛型施工钻场。

冰上钻场   设置于钻探水域冰层上的钻场。

施工程序   大体可分为现场调查、钻前准备、钻进施工和终孔撤离四步。

现场调查   除与陆地的要求、方法相同外，尚应着重调查水文、地质、气象、船只和港口航道等与钻场设置有关的资料。

钻前准备   包括设置水上钻场、钻孔定位和安装保护管等工作。

(1)设置水上钻场。根据施工条件和要求，选择适当的水上钻场形式进行建设，安装固定好基台木和各个钻探设备，并按钻探规程要求建设好安全防护设施。

(2)钻孔定位。采用钻探船和浮筏等漂浮式的水上钻场时，钻孔定位需进行孔位测定和抛锚定位。孔位测定常用交汇法或电磁波测距法。抛锚定位时，钻探船驶到孔位适当位置后，先抛主锚、前锚，紧或松锚缆使船停在孔位上，再抛后锚、侧锚，调整各锚缆松紧程度，使钻机立轴对准测定的孔位。钻进中，由于水位涨落和流速、风向、风力变化引起钻机与孔位不对时，调整有关锚缆纠正。锚和锚缆是船只定位的依靠，锚的数目一般为4～7只，锚重和形式要选择适当。缆长以超过船高加水深的5倍为好。船身一般与水流平行，顶流、逆风、迎潮涌为宜。

(3)安设保护管。保护孔口和套管的管称保护管，其作用为隔水、水位涨落时为钻具导向和保护套管。保护管(见图)由内外两层管柱组成。内管深入地下扎根，隔水定向；外管与机台联结悬于水中，高于内管，伸缩导向。内管须下正下牢。在急流的水域，保护管应有保险绳和定位绳保护。

钻进施工   钻进方法基本上同陆地钻探。在采用钻探船和浮筏钻场时，计算孔深需考虑水位涨落的水位差影响。

终孔撤离   水上钻探终孔后，要全面检查钻探资料数据，确保齐全无误，并清除施工中有碍于航行的设置或遗物后方可撤离。