旋挖钻机穿越富水厚流沙层成孔新技术

《旋挖钻机穿越富水厚流沙层成孔新技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、旋挖钻机穿越富水厚流沙层成孔新技术　　摘要：当各类灌注桩成孔机具遇到富水厚流沙层时常常会发生严重塌孔问题，因此会产生一系列延误工期、造价增加质量难以保证等等后续问题。工程上急需一种新的灌注桩成孔施工工艺。关键词：流沙层、塌孔、护壁、技术处理中图分类号：TU94文献标识码：A1工程概况本工程包括地面三层及地下一层。地下一层，为新建掘开式工程，基坑深度为12.4米，基础为筏板基础，主体结构为钢筋混凝土框架毅力墙结构。地面三层，基础为灌桩桩基础。2工程特点根据地质勘察报告提示，拟建场地范围内的地质各部如下：5地下人防指挥所基东侧距地下室为河涌；基坑南侧距地下室边线约30米为天然基础

2、建筑物及人工湖；基坑西侧紧邻湖，其中西南角尚有湖水要进行回填；基坑北侧距地下室边线约22.5米为市政公湖，紧挨拟建地面建筑。根据地理位置显示拟建项目四面环水，地下水丰富且据钻探揭露，拟建场地在勘察深度范围内的地层有填土层、中粗砂层、第四系冲积层、坡积层及残积层等。其中的粗砂层显示为稍密，含较多粉粘粒，具粘结关，厚度分布不均匀：2.0~8.1米，平均4.8米。3灌注桩成孔工艺优选由于本工程地下水丰富且流沙层较厚，经过成孔机具优化选择，结合工期及造价要求，旋挖钻贡满足本工程的施工要求。但根据本工程的特点需对施工工艺进行创新的改进，旋挖钻机在含水丰富流沙层中钻进的关键技术是控制好塌

3、孔、吸钻、缩颈现象，需配置合理的泥浆，在钻进过程中起到较好的护壁作用；当钻至流塑地层时需注意操作方式的调整，过多的扰动很可以能导致孔臂意外事故的发生。4流沙层成孔技术改进成孔技术改进有三个方面。第一方面：浆体配合比设计，通过现场试配制及试使用情况比较分析，确定出合适现场地质条件的粘度、PH值和含砂率的参数；第二方面：护壁桨体的制作使用，通过现场对操作工人配制的技术交底，在配制浆体过程严格用检测仪检验粘度、PH值和含砂率参数，使其均符合要求；第三方面：穿越砂层的旋挖施工工艺及参数；二次旋挖施工工艺与参数，设计施工工艺及通过试桩钻孔数据及实际情况比较来获取各工艺过程经验参数，确定

4、越过砂层时空钻开始，并空转一定时间；另采用二次旋挖，孔底沉渣连同剩余层一同钻起，达到第一次清孔目的。5保证成孔质量除了采用常规的技术手段外还应重点解决富水厚流沙层易塌孔的问题。解决塌孔问题主要在于防止初始塌孔的的形成，防止发生连续塌孔的恶性循环，即；解决塌孔主要在于防，而不是在于救。（1）合理调配泥浆，针对流塑地层的特点，需要配置高粘度、中等容重的泥浆进行护壁。鉴于国内膨润土质量好坏不一、泥浆粘度要求较高等原因，泥浆的配比可按照如下方案：水：膨润土：CMC：纯碱=1000：140：2.5：4，并加入少许粘土搅拌均匀后，控制泥浆容重在1.20左右，粘度不小于45s，PH>8。值

5、得注意的是：在泥浆池中加入膨润土、纤维素、纯碱后需静置一段时间（24h），待膨润土完全水合后再用长臂小挖掘机在泥浆池中倒入粘土充分搅拌。且在开钻前2h用小挖掘机再次搅拌，开钻前检测所配置的泥浆是否达到要求（挖掘机搅拌过程中应时刻注意测量泥浆各参数值，达到工程所需值后即可停止搅拌），否则再向泥浆池中酌情添加原料；（2）在钻关上设置通气孔，保证提钻过程中钻关上下泥浆流动，防止出现提钻过程中的真空现象；（3）保持泥浆液面高出地下水水面2~3米，可以通过加高护筒或在孔周围设置粘土坝来实现；（4）调整操作方式：控制泥浆液面，并在钻孔过程中始终保持距护筒上边缘30~40cm5（特别在提钻

6、时）。钻至软土及砂层时；软土和砂土层为易塌孔地层，操作时要尽量注意减少对孔壁的冲刷和扰动，操作方法严格遵循“三慢”原则：即提、放钻及钻进转速慢，通过严格控制钻具的运动速度来减少泥浆对孔壁的扰动，并为泥皮形成留足时间；地面观察：时刻关注泥浆液面，当发现泥浆液面突然下降且大量泡沫涌出时，可判断出现局部塌方，应立即停止钻进并保证在钻斗底打开的情况下，缓慢地提升钻头，防止因扰动而引起二次塌方；（5）局部塌方事故处理：当发现有局部塌方时，继续向孔内注入泥浆同时提出钻头，用挖掘机向孔内倾倒足量粘土，然后下放钻头反转压实粘土，边压边反转，待稳定后再用前文所述方法钻进。在操作的过程中要注意如

7、下事项：在钻进过程中还应时刻注意泥浆液面，若发现有塌方迹象时应尽快采取相应措施；保持泥浆液面高度，勤加泥浆；在整个钻进过程中，提、放钻头一定要非常缓慢；注意钻机沉降情况，一旦发现异常立刻安排钻机离场，现场人员及时撤离。5应用技术效果5通过改变旋挖工艺，采用二次旋挖，达到第一次清孔的目的，有效提高清孔效果。即当钻孔钻进至设计标高50cm时，停止钻进。目的就是让泥浆中所含的砂子沉淀至孔底，当泥浆含砂达到一定值时，砂子不再下沉。静止30分钟后，将沉淀的砂子和钻渣连同剩余50cm孔深一同钻起，使孔底沉渣降至最少