钻探是利用钻探机械和工具在岩土层中钻孔的一种勘探方法。它可以直接探明地层岩性、地质构造（断层、节理、破碎带等）、地下水埋深、含水层类型和厚度、滑坡滑动面的位置以及岩溶发育情况等，还可以取出岩芯作为原状岩土样和通过钻探孔做现场原位试验，如抽压水试验、声波测试、触探试验、旁压试验或长期监测等。有条件时，还可采用钻孔摄影、井下电视等技术手段。与坑探相比，钻探的深度大，且选位一般不受地形、地质条件的限制；与物探相比，钻探是直接的勘探手段，精度高、准确可靠，因此在土木工程勘察中被广泛采用。

钻探工程根据动力来源可分为人力钻探和机械钻探两种。前者也称简易钻探，仅适用于土层、浅孔，后者则适用于各类岩土。

1.简易钻探

简易钻探的优点是工具轻、体积小、操作方便、进尺较快、劳动强度小，缺点是不能采取原状土样或不能取样，在密实或坚硬的地层内不易钻进或不能使用。常用的简易钻探工具有洛阳铲、锥铲、小螺纹钻等。

（1）洛阳铲勘探。它是借助洛阳铲（图5-3）的重力和人力将铲头冲入土中，钻成直径小而深度较大的圆孔，可采取扰动土样。冲进深度一般为10 m，在黄土层中可达30 m。针对不同土层可采用不同形状的铲头。弧形铲头适用于黄土及黏性土层；圆形铲头可安装铁十字或活页，既可冲进也可取出砂石样品；掌形铲头可将孔内较大碎石、卵石击碎。

图5-3　洛阳铲（单位：cm）

（2）锥探。该法是用锥具（图5-4）向下冲入土中，凭感觉探查疏松覆盖层的厚度或基岩的埋藏深度。探深一般可达10 m左右。常用来查明黄土陷穴、沼泽、软土的厚度等。

（3）小螺纹钻勘探。小螺纹钻（图5-5）是由人力加压回转钻进，能取出扰动土样，适用于黏性土及砂类土层，一般探深在6 m以内。

2.钻探

在地层内钻成直径较小并且具有相当深度的圆筒形孔眼的孔称为钻孔，其基本要素如图5-6所示。钻孔的直径、深度、方向等，应根据工程要求、地质条件和钻探方法综合确定。

图5-4　锥具（单位：mm）

1—锥头；2—锥杆；3—接头；4—手把；5—锥孔。

图5-5　小螺纹钻（单位：cm）

图5-6　钻孔示意图

1—孔口；2—孔底；3—孔壁；4—孔径；5—换径；6—孔深。(www.daowen.com)

钻探的常规口径为开孔168 mm，终孔91 mm。为了鉴别和划分地层，终孔直径不宜小于33 mm。

为了采取原状土样，取样段的孔径不宜小于108 mm；为了采取岩石试样，取样段的孔径对于软质岩不宜小于108 mm，对于硬质岩不宜小于89 mm。做孔内试验时，试验段的孔径应按试验要求确定。钻孔深度由几米至上百米，一般工业与民用建筑工程地质钻探深度在数十米以内。

钻孔的方向一般为垂直的，也有打成倾斜的钻孔，这样钻孔称为倾斜孔。在地下工程中还有打成水平的，甚至直立向上的钻孔。

根据钻进时破碎岩石的方法，钻探可分为冲击钻进、回转钻进（图5-7）、冲击-回转钻进、振动钻进及冲洗钻进等几种。

图5-7　回转钻机钻进示意图

1—钢丝绳；2—卷扬机；3—柴油机；4—操把；5—转轮；6—钻架；7—钻杆；8—卡杆器；9—回转器；10—立轴；11—钻孔；12—螺旋钻头。

（1）冲击钻进。该法是利用钻具的自重和反复自由下落的冲击力，使钻头冲击孔底以破碎岩石。这种方法能保持较大的钻孔口径。机械冲击钻进，适用于黄土、黏性土、砂性土、砾石层、卵石层及基岩，不能取得完整岩芯。

（2）回转钻进。该法是利用钻具回转，使钻头的切割刃或研磨材料消磨岩石而不断钻进，可分为孔底全面钻进与孔底环状钻进（岩芯钻进）两种。工程地质勘探中广泛采用岩芯钻进，它能取得原状土和比较完整的岩芯，机械回转钻进可适用于各种软硬不同的地层。

（3）冲击-回转钻进。该法也称综合钻进，钻进过程是在冲击与回转综合作用下进行的。它适用于各种不同的地层，能采取岩芯，在工程地质勘探中应用也比较广泛。

（4）振动钻进。该法是利用机械动力所产生的振动力，通过连接杆及钻具传到钻头周围的土层中，由于振动器高速振动，使土层的抗剪强度急剧降低，借振动器和钻具的重力，切削孔底土层，达到钻进的目的。该法速度快，但主要适用于土层及粒径较小的碎、卵石层。

（5）冲洗钻探。该法是通过高压射水破坏孔底土层从而实现钻进，适用于砂层、粉土层和不太坚硬的黏土层，是一种简单快速的钻探方式。

具体的钻探方法可根据钻进地层和勘察要求按表5-1选择。

表5-1　钻进方法的适用范围

注：○代表适用；△代表部分情况适合；—代表不适用。

钻探过程中，应进行钻探资料编录，它包括钻进时的钻孔编录和钻孔地质柱状图的编制。其中，钻孔编录又包括地质、技术和经济等的编录。地质编录就是准确地对钻孔提取出来的岩土碎屑或岩土样进行详细的描述，定出岩土的名称，指明各地层的接触带深度，确定各岩土层的厚度，并测定地下水位和温度等，并从钻头或取样器中取出试样将其密封，注明试样的位置、上下端、名称和编号，填写标签和登记册。技术编录包括钻孔的深度、直径及换径、钻头类型、每个工序时间、钻进速度等。经济编录包括计算和统计各种材料的消耗数量和各项开支等。将钻孔所穿过的地层综合成图表，即为钻孔地质柱状图。