岩土工程师专业知识点汇集（4）在山区，尤其是在喀斯特发育的地区，在砂、砾岩的断层破裂带和在灰岩与火成岩的接触带找水，往往单井出水量很大，可达202210000立方米/日，小口径井是不能满意生产要求的。1962年，建工部给水排水设计院直属华东水文地质大队，自行设计、制造168425毫米的大口径岩心钻具。1963年，在杭州饭店西湖古生代石灰岩中开凿了第一口大口径基岩井，最初采纳硬质合金钢钻头钻井，效率低，小口径钻进用的钢砂（直径152毫米）粒径太小，大粒径（35毫米）钢砂当时市场上还没有供给，只能采纳碎玻璃屑（35毫米）作研磨材料，后来基岩井开凿数量多了，就用白口铁加工35毫米的钢砂，钻进效率大大提高。70年月初，在山东莱芜电厂十几口井施工中，采纳钢粒钻进，效率进一步提高。杭州饭店岩石井成井的关键之一，是封闭上部第四系的土层，不使井四周土层向井内流淌，以免地面坍塌。在杭州空军疗养院的凿井中，遇到溶洞中大量砂、石随抽水拥入井内，将井填塞。后采纳下长岩粉管泥泵送清水清孔，捞出砂、石，然后依据砂、石的粒径设计过滤器，有的是骨架（不缠丝），有的穿孔缠丝（和松散砂层一样处理），把过滤器送到出泥砂的溶洞部位，抽水后，砂、石挤在过滤器外面，形成反滤层，又把过滤器挤住，再退出钻杆，复活了一口井。在华东地区许多地方，喀斯特发育岩层埋藏浅，与第四系松散土层有直接联系，抽水后上覆土层中泥砂通过溶斗进入溶洞，流入井内，造成井四周地面塌陷，房屋裂缝。江苏宜兴三叠系青龙灰岩中，这种现象很普遍，当地地质部门称该含水层不行开采。上海勘察院承受驻宜兴部队营房凿井任务后，依据断层面倾斜方向的特点，把井布置在距断层肯定的距离，取深部溶洞中的水，然后把上部浅层溶洞封闭，取得较好的效果。三、超大口径污水处理井上海超大口径井的进展是与深井曝气污水处理技术的讨论开发胜利联系在一起的。深井曝气处理污水工艺的主体设备是埋在地下50100米、直径为16米的槽体。直径3米以内的槽体均为钢质。需要先钻凿一大于槽体外径40厘米左右的钻孔，将槽体沉入孔内。利用设备轻巧的工程钻机开凿超大口径井可以大大节约本钱。这里指的超大口径井指的是利用工程钻机开凿孔径在1米以上的钻孔。1983年，上海市环境爱护科学讨论所（简称上海环保所）与上海啤酒厂协作用深曝处理啤酒废水，北京市政设计院讨论所与东北制药厂协作用深曝处理制药废水均通过中试鉴定，特殊是上海环保所讨论胜利的气提循环式深层曝气污水处理工艺更具独创性。工艺胜利了，要用比拟低的费用，开凿一米以上的孔，下入直径大，80100米长的槽体，难度很大。为将讨论成果投产见效，上海勘察院与上海环保所合作，首先确定在上海益民食品一厂南翔车间，讨论开凿一只孔径12米、深85米的钻孔，下入外径097米的槽体。由于钻机扭矩不够，采纳降低钻机转速，掌握给进速度，多级钻扩方法来解决。钻头设计是关键，特殊是最终一级钻头，原把翼片焊在直径114毫米的钻杆上，由于翼片长，弯矩大，钻进时翼片易断。后改用大口径的芯子，焊上3个带支撑翼片，使其抗弯力量加强，钻进获得胜利。为克制安装槽体时的浮力，槽内注入泥浆，减小槽内外液面差，使槽体顺当安装就位。上海明胶厂青浦嵩山分厂曝气槽外径达17米，加上混凝土爱护层外径达178米，长101米，于1988年1月安装就位。上海勘察院担当了钻孔开凿和槽体安装任务，开凿钻孔孔径20米，深101米。采纳红星400型钻机23台，与BW850泵并联，正循环两级钻扩成孔，自行设计了大直径翼片钻头。超大口径井的钻进，采纳正循环钻进的难题是泥浆上返速度小，大大小于规定的允许值，理论计算只有00050007米/秒，施工中采纳加大泥浆流量，掌握钻速，长时间冲孔和提高泥浆密度等方法，取得胜利。实行上述措施后，在常州253厂孔径25米、深43米的钻孔中，采纳正循环钻进也取得胜利。1991年5月，上海勘察院承接了常州制药厂槽体外径29米的深层曝气井施工任务，原槽体长100米，后改为77米和4979米两个，采纳上海探矿机械厂GPS30型工程钻机，孔径32米，泵吸和气举反循环两级钻扩和一次成孔。常州制药厂曝气槽采纳新型防腐剂涂料代替很厚的钢筋水泥爱护层，巨大的槽体在下沉过程中失稳，圆形槽体被槽体内外的水头差压成“”字形，通过这次事故，从理论到实践上，熟悉了钢质槽体承压和稳定机制，以及在下沉、试压和生产运行过程中掌握“失稳”所应实行的技术措施，使超大口径井的成孔和槽体安装技术进入更成熟的阶段。上海勘察院应道宣撰写的深井曝气工程施工技术，在1994年第全国探矿工程学术会议上被评为国内水平。松散层中超大口径井的成孔技术，也应用于大直径钻孔灌注桩施工。超大口径在坚硬岩石中的成孔技术，应用于钻孔灌注桩作为支承桩的成孔施工。1993年，上海勘察院在担当珠海大桥局部嵌岩桩的施工任务时，设计了直径22米组合式滚刀钻头，在花岗岩中进入微风化层成孔40多个，取得胜利，填补了上海在坚硬岩石中利用工程钻机进展超大口径成孔技术的空白。