钻孔灌注桩泥浆流变性能评价方法探讨.pdf

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1、2013年第4O卷第4期探矿工程(岩土钻掘工程)75钻孔灌注桩泥浆流变性能评价方法探讨于进洋，白晨光，张新明，郑秀华(1．中国地质大学(北京)S-程技术学院，北京100083；2．中国建筑股份有限公司技术中心，北京101300)摘要：粘度是评价钻孔灌注桩泥浆性能的重要参数之一。由于钻孔灌注桩桩径大，泥浆循环速度低，剪切速率低，评价石油钻井和地质勘探泥浆流变性能的方法不适合评价钻孔灌注桩泥浆粘度。首先分析了钻孔灌注桩循环速度，推出其剪切速率分布；然后分析了旋转粘度计的剪切速率，提出了低转速的粘度计更适合评价钻孔灌注桩泥浆；最后推导出了塑性粘度、有效粘度和动切

2、力的计算公式，对准确评价钻孔灌注桩泥浆具有重要理论和实践意义。关键词：钻孔灌注桩；泥浆；流变性能；粘度；剪切速率中图分类号：TU473．14文献标识码：A文章编号：1672—7428(2013)04—0075—03DiscussionofEvaluationonMudRheologicalPropertyUsedforBoredPile／YUfin—y0，，BAIChen—guang，ZHANGXin—ming，ZHENGXiu—hua(1．ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China；2．ChinaSt

3、ateCon—structionEngineeringCorp．Ltd．TechnicalCenter，Beijing101300，China)Abstract：Viscosityisoneoftheimportantparameterstoevaluatethemudpropertyofboredpile．Becauseofthelargepilediameter，lowmudcirculationvelocityandlowshearrate，themethodsofevaluatingmudrheologicalpropertyofpetroleum

4、drillingandgeologicalexplorationisnotsuitableforevaluatingboredpile．Thispaperfirstlyanalyzesthecirculationvelocityofboredpiletocalculatetheshearratedistribution；thenanalyzestheshearrateofrotaryviscometerandsuggeststhatvari—ablespeedviseometerwithlowrpmismoresuitabletoevaluatethemu

5、dofboredpile；theplasticviscosity，effectiveviscos—ityandyieldpointformulationunderlowshearratewerefinallydeduced．Keywords：boredpile；mud；rheologicalproperty；viscosity；shearrate泥浆是油气钻井和地质钻探的“血液”，泥浆流有效粘度(也叫表观粘度)、塑性粘度、动切力和静变杼f生的研究在石油钻井和地质勘探中已很成熟，但切力。在工程钻孔灌注桩泥浆评价方面研究不足。由于钻7=Td+p(1)孔灌注桩桩

6、径大，泥浆循环速度低，剪切速率低，评价。=下／=／．t。+d／(2)石油钻井和地质勘探泥浆流变性能的方法不适合用式中：r——剪切应力，Pa；——剪切速率，s。。；来评价钻孔灌注桩泥浆。本文通过研究，提出钻孔灌——塑性粘度，mPa·s；——动切力，Pa；。——。注桩泥浆流变特l生剪切速率的分布，并据此推荐适合有效粘度，mPa·S，有效粘度随剪切速率增加而降低。工程钻孔灌注桩的粘度评价方法，推导出低剪切速率石油钻井与地质勘探用泥浆的流变性能常用流下塑性粘度、有效粘度和动切力的计算公式。速旋转粘度计测量，其转速和对应的剪切速率为600300200、10063r／

7、min初1022511340170．1钻孔灌注桩泥浆流动特性分析10．22、5．11S～。其流变参数计算如下：泥浆护壁钻孔灌注桩施工中，泥浆工作状态有／x。=0600—0300(3)无循环、正循环、反循环等。泥浆不循环时，泥浆的d=0．511(0300一)(4)主要作用是稳定孔壁和悬浮钻渣；当泥浆循环，特别。=06oo／2(5)是正循环时，携带钻渣是泥浆的功能之一，其粘度和式中：0600、03o0——分别为转速为600和300r／min切力等流变参数是评价泥浆性能的重要指标。流速旋转粘度计读数。钻孔灌注桩泥浆通常由清水、膨润土和少许的研究分析表明，当泥浆流

8、动速度快，剪切速率较处理剂组成，其流变特性可用宾汉塑性模式描述高时