厚砂性土层钻孔泥浆应用技术.pdf

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1、厚砂性土层钻孔泥浆应用技术三航南京分公司蔡惠华【摘要】通过分析砂性土对钻孑L桩施工的影响，阐述泥浆在厚砂性土层钻孔桩施工中的重要性，并结合工程实例，指出应采取选择合适的制浆材料、优化泥浆配比、设置泥浆地表循环净化系统等技术措施提高泥浆的使用功效，经检测验证，效果良好。【关键词】砂性土厚砂性土层钻孑L桩泥浆使用功效1工程地质质含量较少，钻孔时无法自然形成护壁泥皮根据地质勘察报告．工程地质共分5个来平衡孔壁土层释放的应力、保持孑L壁稳定。地质土层及其相应的亚层，其中钻孑L桩区域钻孑L由最初表现为孔径总体变小，进而演化各地质土层的特征及

2、埋深分述如下：为孑L壁坍塌，极易出现塌孔、缩径、断桩及桩①。灰黄素填土：局部黄褐色，湿～饱和，身夹层等病害。松散，埋深0．0—2．Om；鉴于砂性土的上述特点及影响，在厚砂③灰黄色淤泥质粉质粘土：饱和，流性土层钻孑L施工过程中除了规范操作、密切塑．埋深1．2～8．9m；观测外．采取正确、有效的泥浆应用技术，提③灰黄色粉砂夹淤泥质粉质粘土：饱高泥浆的使用功效，对控制钻孔桩的成桩质和，松散，埋深7．6～13．4m；量具有非常重要的意义。④。灰黄色灰色粉砂：饱和，稍密，局部中密，埋深12．1～23．6m；3泥浆的作用⑤灰色粉细砂：饱和，密

3、实，局部中密，泥浆通常是由水、粘土和添加剂经泥浆埋深21．9—31．2m；搅拌机或人工调和制成，贮存在泥浆池内，再⑤。灰黄色粉质粘土夹粉砂：饱和，可塑，用泥浆泵输入钻孔内。在钻孔桩施工过程中，埋深25．5—35．7m：泥浆发挥的作用主要有：⑤。灰色细砂：饱和，密实，局部中密，埋(1)保护孔壁。泥浆经过钻孔旋转搅动，深28．5～50．Om。在离心力和静水压力的双重作用下，被摔落由此可知．本工程钻孔桩区域地层中以到孔周壁，填满砂性土层孔壁间隙，并在孑L壁砂性土为主，粘质成分含量极少，属厚砂性土上形成泥皮，提高孑L壁的稳定性，减少和避免

4、层发生坍塌。(2)压抑地下水。由于泥浆的相对密度2影响分析大于水的相对密度，在同样的水头高度下，泥砂性土是由固相颗粒集合体以及充填其浆的静水压力比水大【，可抑制土层中的地中的流体组成的{昆合物．与粘性土相比，砂性下水进入孔中。土具有较高的内摩阻力．但内凝聚力几乎为(3)支撑土压力。随着钻孑L深入，孑L壁土零【lJ，仅靠内摩阻力来保持稳定。钻孔形成过层应力向孔内释放，充满钻孔的泥浆可平衡程中，厚砂性土层在钻具振动和水动压力作孔壁地层释放的侧压力，使孔壁土体得以稳用下。孑L壁周围砂性土的内摩阻力和抗剪强固。度逐步降低，含水量和液化程度

5、也随之增高，(4)悬浮钻碴。泥浆在钻孔旋转搅动下，应力不断向孑L内释放。由于厚砂性土层中，粘可悬浮和携带钻碴，延缓钻碴下沉，并将其迅一23—速外排，避免钻碴在孑L内反复钻磨粉碎，以提揉捻。有粘滑感，砂粒不多；高进孔速度，减少施工机械磨耗。当缺少优质的粘土时，可采用优质膨润(5)清洗孑L底。泥浆循环送人孔中，将孔土替代部分粘土，以改善较差粘土的性能膨中砂粒、孔底沉碴不断上浮、排出，防止砂粒润土主要南二氧化硅(SiO)、氧化二铝在孑L中沉淀．避免孑L底沉淀厚度超过设计规(0。)和水(H。O)组成，具有极强的吸湿性，定，影响桩基承载力。

6、在水介质中能分散呈胶体悬浮液．这种悬浮由此可见，在厚砂性土层钻孔施工过程液具有一定的粘滞性、触变性和润滑性，从而中，泥浆的作用是否充分发挥直接影响到钻起到改善较差粘土性能的作用虽然膨润土孔桩的成孔质量，是钻孔桩基础成败的关键。制浆的护壁效果好，但如掺入量控制不好，不但会造成孔壁的泥皮过厚，减少桩周摩阻力，4泥浆应用技术降低桩的承载力，而且施工成本也会增加因鉴于厚砂性土层的自身特点对钻孔桩施此，其掺入量最好经过试验指标及试桩效果T的影响和泥浆对消除砂性土影响的作用．决定。决定了本工程钻孔施工必须采取选择合适的4．1．2添加剂制浆材料

7、、优化泥浆配比、设置泥浆地表循环为了保证钻孑L泥浆的稳定性和调整泥浆净化系统等技术措施来提高泥浆的使用功的各种工艺性能、指标，以适应各种地质条件效，以确保厚砂性土层灌注桩的施工质量。下的钻孔要求，泥浆添加剂的应用也逐渐广4．1制浆材料泛。随着钻孑L工艺向超宽、超深及复杂地层发4．1．1粘土展，泥浆添加剂的种类也在不断的增加和更粘土作为泥浆中主要的同相成分，具有新。带电、吸附离子、水化膨胀以及分散成絮凝状在厚砂层地质条件下，常用添加剂主曼胶体等特性。对厚砂性土层而言，宜优先选择包括碳酸钠、CMC(钠羧甲基纤维素)、铁砂、水化快、造浆

8、能力强、粘度大的优质粘土，其矿粉、锯末、水泥等。其中碳酸钠作为分散剂颗粒粒径小于0．005mm，含量大于50％．塑的代表，主要起到改善泥浆的pH值、提高泥性指数大于25，胶体率不低于95％，含砂量水分离性、增强防坍的作用：CMC作为增粘小于4％一般