钻具是测量地基（桩基）承载力的主要钻探工具
钻具主要口径有75mm、91mm、101mm和110mm，其中应用***多的是101mm，钻具价格一般在330元左右，作为测量地基承载力的主要钻探配件，一直是金钻钻头厂家畅销的产品。本文将介绍地基（主要是桩基）地基承载力、承载力的影响因素以及承载力的测量，对于保证地基强度和稳定性提供一定的施工参考意见。
地基桩基结构示意图
一、地基（桩基）承载力简介
地基（桩基）是一种常用的基础的形式，是深基础的一种。当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基稳定性不能满足建筑物的要求时，常采用桩基础。
桩基通常由若干根桩组成，桩身全部或部分埋入土中，顶部由承台联成一体，构成桩基础，再在承台上修筑上部建筑。
桩基础按承台的位置分为低桩承台桩基础和高桩承台桩基础两种。低桩承台桩基础的承台底面位于地面以下，髙桩承台桩基础的承台底面在地面以上（主要在水中）。其设计计算方法也不相同。在工业与民用建筑中，大多采用低桩承台桩基础。而桥梁、港口、码头等构筑物，常采用髙桩承台桩基础。
二、地基（桩基）承载力的影响因素
桩基础的主要功能是将荷载传至地下较深处的密实土层，以满足承载力和沉降的要求。因而具有承载力高、沉降速率低、沉降量较小而且均匀等特点，能承受竖向荷载、水平荷载、土拨力即由机器产生的振动或动力作用等。影响其承载力的主要因素有：
1、土的物理力学性质：地基土的物理力学性质指标直接影响承载力的高低。
2、地基土的堆积年代及其成因，堆积年代愈久，一般承载力也愈高，冲洪积成因土的承载力一般比坡积土要大。
3、地下水。从承载力计算公式中可以看出出的重度大小对承载力的影响，地下水位上升时，土的天然重度变为净重度，承载力也应减小。另外，地下水大幅度升降会影响地基变形，湿陷性黄土遇水湿陷，膨胀土遇水膨胀、失去收缩，这些对承载力都有影响。
4、建筑物性质。建筑物的结构型式、体型、整体刚度、重要性以及使用要求不同，对容许沉降的要求也不同，因而对承载力的选取也应有所不同。
5、建筑物基础。基础尺寸及理深对承载力也有影响。
三、地基（桩基）承重力的测量
出于桩的工作形状随桩的几何尺寸及成桩方法不同而有所变化，可以按桩径d的不同将桩划分为小直径桩、中等直径和大直径桩。其桩径的界线大体是：d≤250mm为小桩（微型桩）；250mm800mm为大直径桩。对于端承型大直径桩又称为墩，常在坚硬的桩端持力土层埋葬不深时采用，往往还可以做成扩底形式以提高承载能力。地基的多样性以及复杂性导致确定地基承载力是一件比较复杂的工作。我国通常采用地质取芯钻进技术，利用钻具对地基进行取芯钻进，一般要求钻头能够钻进地基深度的2/3以上，对于抽取的岩心进行技术鉴定，确定建筑地基承载力的特征值。
钻具打井机械的心脏——打井泵简介
钻具地质打井工程尽管没有石油钻井工程那样庞大，但是必备的钻井机械配件还是一样不能少。其中打井泵更是被称为打井机械的心脏，它起到了为整个钻头钻进过程输送冲洗液—“血液”的目的，不仅带走了孔底的碎岩屑—“杂质”，还起到了降低孔底钻头胎体温度的目的，保护了钻具同时还加快了钻头的钻进速度。
往复式打井泵
1，打井泵的主要作用
把打井泵称为打井机械的心脏一点不为过，它是冲洗液由地面到孔底，再由孔底返回地面不断循环的源头。打井泵抽吸循环罐中的冲洗液，并以10～30兆帕的压力、每秒20～60升的输送排量，经过地面的高压水管、水龙带、钻杆、金刚石钻头水口到孔底，在流经钻头水口时还会形成高压射流，起到破碎岩石、清洁孔底、冷却钻头的作用。在用孔底螺杆或涡轮钻具钻井时，冲洗液是动力钻具的动力源。在钻进过程中若打井泵不能正常工作、冲洗液不能维持循环时，就要发生井下钻井工程事故了，就如同人的心脏停止了跳动一样。
2，打井泵的主要类型
往复泵是地质钻机中常用的一种打井泵，其作用原理与一般的往复泵完全相同，打井泵的动力端是一组曲柄、滑块机构，因输送的液体多为泥浆，故又称泥浆泵。打井泵的分类有很多种，按泵的液缸数可分为双缸泵、三缸泵；按活塞往复一次吸入或排出液体的次数，可分为单作用泵和双作用泵。目前，在国内外的地质钻机中，应用***多的是双缸双作用和三缸单作用活塞式打井泵。打井泵工作效率的高低直接影响到钻井的速度和进程，打井泵的泵阀、活塞、缸套和密封元件，因长时间工作在含有细砂的冲洗液中，工作环境和条件十分恶劣，是打井泵的配件中***薄弱的部分。
3，常用的打井泵钻机
对于比较小的工程勘探钻机而言，往往搭载的是双缸的往复泵，并且安装在钻机的变速箱下部和其它机构公用同一个动力源，这样的目的是节省了机械配件使用成本，运输和作业简便化，并且***的维修养护成本也比较低，缺点是这类往复泵只能以清水或者是浓度极低的泥浆作为冲洗液，泵压比较低。而大型的地质勘探钻机或者是石油钻机往往会单独配备一台泥浆泵，它和钻机系统分开，单独为钻进系统提供水流，尽管在耗能和成本上会比小型的工程钻机高，但是其高泵压和输送冲洗液的多样性能够针对更多的复杂地况，并且能够较好的保证孔底的清洁程度。
打井泵经过近30年的发展，无论是从整体的性能上还是从价格方面都有很大的进步。打井泵的动力方面已由过去的600马力，提高到目前的800、1000、1300马力；而价格方面却只有原来的一半左右，对于降低钻探成本和促进整个钻探行业的发展有积极作用。
钻具钻进薄层砂砾岩的方法
利用钻具进砂砾岩层是让每位机长都头疼的一件事，钻具哪家好，究其原因是该岩石钻进效率低，并且取芯率难以保证。特别是钻进的砂砾岩层比较厚时，那么单个钻孔的耗时将会是相当长久，为了提高钻具钻进砂砾岩的钻速，金钻钻头厂以薄层砂砾岩为例介绍该岩层的概念以及钻进该系列岩层的方法。
含土层的薄层砂砾岩
一，薄层砂砾岩的概念和分类
1，薄层砂砾岩的概念
薄层就是指厚度较薄的地层，在砂砾岩剖面尤为常见，在不同领域、不同地区、不同油田，有不同的含义。《地质词汇》定义薄层是指厚度为5~60cm的地层。从钻探的角度看，薄层是相对的，如果地层的厚度小于钻探仪的垂直分辨率就可称之为薄层，钻具批发价，然而不同的钻探仪有不同的分辨率，因此，薄层可能在不同地区，不同油田有不同的界线，随着钻探方法的完善，钻探设备的改进，解释处理手段的发展，薄层的概念也相应地改变。在实际应用中，目前以厚度小于1m的地层为薄层，厚度小于0.5m者为超薄层，厚度小于1cm者叫做纹层。
2，薄层砂砾岩的分类
薄层有两种类型：
单一薄层：是指常发育干厚泥岩中的薄砂岩或砂岩中的致密夹层。
薄互层：是指一般砂岩中被一个或几个泥质条带分成许多个小的夹层，每一夹层合起来的有效厚度在0.5m左右，这种薄层一般岩性较差，在钻探资料上没有明显的储集层显示，造成解释上的困难，但是这些薄层有可能具有较大的油气地质储量。
二，薄层砂砾岩的金刚石钻头钻进方法
砂砾岩一般以破碎的卵石或者是卵石夹杂其它属性的岩石为主，并且表层常常有泥土层的覆盖，因此钻进泥土层和岩层应该分开进行，而且泥土层和砂砾岩层的厚度往往比较薄。
1，泥土层钻进
土探孔一般不允许使用带冲洗液的回转钻进，但可采用干钻，采用金钻合金钻头或者是复合片钻头即可，钻进时效比较高没有很高的技术要求。 利用钻具自重反复对孔底进行冲击而使土层***的一种钻进方法。冲击钻进分人力冲击和机械冲击两种方式。人力冲击钻具如洛阳铲，一般适用于浅孔和地下水位以上土层钻进。机械冲击一般采用机械提升和向下冲击，山西钻具，适用于各类土层钻进。在河流冲积的砂砾层中钻进时，为了取得砂砾石样品，也可以采用跟管钻进。
2，砂砾岩钻进
在砂砾石中钻进时金刚石钻头宜选用金钻25-28度/研50金刚石钻头，目的是该钻头进尺效率高、耐磨度好，能提高岩芯采取率。还可用打入法取样钻进，用直径150～200mm的厚壁套管制成长约0.5m的半合套管，下端连接带弹簧的管靴，钻具生产哪家好，上端与套管连接。钻进时将套管打入孔底0.4m左右，然后起拔套管，取出砂砾石，再将护壁管打入。这样逐次打入，逐次取样，直至终孔。 从地表向下垂直开挖的圆形或方形探井。直径常为 2～4m，以满足出渣、排水、支护等的要求。在第四纪沉积层中开挖时，井壁要加以支护。在裂隙发育、涌水量较大的岩石中开挖时，有时需先灌浆止水然后开挖。
钻具
上述介绍的是利用钻具钻进薄层砂砾岩的方法，通过对该钻进技术的不断总结和经验的累积，机长们可以将此方法应用于厚度比较大的砂砾岩层。但对于机长对钻探设备的操作以及对钻具钻进技术的要求较高。
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