厚松散卵漂石层的钻进工艺和技术措施.pdf

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1、武汉勘察设计交流探讨４０２０１３·５厚松散卵漂石层的钻进工艺和技术措施孙旭霞李银海（中交第二航务工程勘察设计院有限公司湖北武汉４３００５６）摘要：在宜昌市庙嘴长江大桥工程勘察中，厚松散卵漂石层的成孔是困扰钻探施工的一大难题，本文结合庙嘴大桥勘察中的实际情况和技术要求，总结了一套采用水泥以及多层套管的护壁、合适的钻进参数和钻具、及时检查和纠正钻进倾斜、增加取芯的次数等施工工艺；保证了成孔的质量和效率，缩短了勘察总工期。可供类似的岩土工程勘察及施工参考。关键词：庙嘴长江大桥钻孔卵石层钻进工艺层见表１。０工程概况宜昌市庙嘴长江大

2、桥距离上游葛洲坝约２．７千米，距下游夷陵长江大桥约４．９千米，南起于宜昌市东岳二路，沿线跨江南大道、３１８线，跨越长江，穿西坝区，跨越三江，跨沿江大道后止于江北西陵二路，全长约３．２公里。其中大江桥采用主跨８３８米单跨钢板结合梁悬索桥桥型方案，三江桥采用主跨２１０米中央索面高低塔混凝土斜拉桥，跨径布置为３６６图１宜昌庙嘴长江大桥平面布置示意图米；江南引桥长６６０米，跨江南大道采用５０米跨度钢箱梁简支梁，其余采用３０米、３５米预应力混凝土桥址区的西坝、长江北岸区域第四系覆盖层广泛发育，长江南岸大部分区域基岩出露，仅在山丘间连

3、续箱梁；西坝引桥长４００米，跨大江路、和平路段沟壑等低洼地段分布零星第四系堆积物。根据本次采用５０米跨度钢箱梁简支梁，其余采用３０米、３５钻探初步揭示，桥址区第四系覆盖层主要为人工填米预应力混凝土连续箱梁；江北引桥长３１５米，主梁土层、冲洪积粉质黏土层、冲洪积卵石夹漂石层、残采用３５ｍ跨度预应力混凝土连续箱梁。坡积粉质黏土层等，钻探揭示下伏基岩主要为白垩宜昌庙嘴长江大桥初勘共布置钻孔５６个，其中系下统五龙组中细砂岩、砾岩、泥质粉砂岩、疏松砂１０ｍ钻孔１６个，４０ｍ钻孔１０个，５０ｍ钻孔１８个，岩及泥岩等。６０ｍ钻孔４个，８

4、０ｍ钻孔８个。２钻探要求及实施问题１地层岩性钻孔过程中发现卵石层较厚，江北及西坝区地拟建大桥位于鄂西隆起与江汉盆地的过渡地面以下深度１０～２５ｍ左右均为卵漂石层，局部地带，元古界、古生界、中生界和新生代地层广泛出露，段卵石层厚可达３０米，粒径一般２０～５０ｃｍ，成分以在工程场址区，仅为白垩系和新生代地层。区域地檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶作者：孙旭霞男２９岁硕士，地质与环境工程专业。武汉勘察设计交流探讨２０１３·５４１表１区域地层一览表３技术措施地层时代主要地层其岩性下部为河床相卵石、漂石；上部为粉砂Ｑ４针对卵漂石层

5、钻进，易产生缩孔、塌孔、埋钻及及砂质粘土，局部为牛轭湖淤泥等漏浆等事故的困难，而且取芯率低的状况，现场钻探黄褐色砂质粘土、杂色卵石层、漂石、杂色粘采取了多种技术措施，现总结如下：Ｑ３土、棕黄色砂质粘土、黄褐色细砂土、卵石层等３．１增加孔壁的稳定性及防止漏浆的发生紫红色网纹状粘土、褐红色网纹状粘土，淡卵漂石层结构松散，颗粒之间缺乏胶结，钻进Ｑ２黄、褐黄色、白色半成岩状细砂杂色卵石和砾时井壁的稳定性是保证钻孔成功的关键所在；所以石、泥质粉砂等必须增加孔壁的稳定性，最大限度防止漏浆的发生。棕黄色半成岩状粉砂、浅紫灰色半成岩粉砂在

6、实际的勘察工程中，根据以往工程的经验采用了Ｑ１质粉砂层、褐黄色、灰白色半成岩状粉砂、杂如下的两种方法以提高钻进效率。色砂石层对于卵石层采用普通水泥以稳定孔壁，保证孔下部为灰白色厚层、块状细－中砾岩，砂岩；Ｎ中部为钙质粉砂岩、泥土，上部为泥灰岩，顶底细砂和岩粉能顺利携带出孔外，钻具下入孔底后部时见绿色粘土岩，一般厚１５－５０ｍ。先用大泵量将孔内的岩粉冲出，保持孔底清洁，然后下部为灰褐、棕红色厚层状细砂岩、粉砂岩夹再进行钻进。灌浆的水泥需添加水泥速凝剂，如紫红色、灰绿色粉砂岩，泥岩，中部为棕黄色、８８８０型混凝土粉状速凝剂等，

7、适宜掺量为胶凝材料灰绿色厚层粉砂层与紫红色泥岩层、间夹薄Ｅ层泥灰岩；上部为褐灰色薄层状粉砂岩，细砂用量的３－５％，增加了卵漂石层的胶结程度，防止岩与灰绿色、紫红色泥岩互层、间夹薄层石膏孔壁坍塌，经过停机待凝４ｈ后，再变小口径钻头扫及泥灰岩，总厚度约５００ｍ。孔，将灌注的混凝土取出，即可保证孔内回浆正常。花岗岩、灰岩、石英砂岩为主，磨圆度较好，以亚圆形在钻进过程中尽量采用双层套管或三层套管即为主；卵石层状况见图２。在卵漂石层中钻进时，卵时跟进钻进。钻孔结构选择为开孔φ１５０ｍｍ，下入漂石的不均匀性，易导致钻进过程中发生钻孔倾

8、斜，用，φ１４６ｍｍ孔口管后φ１３３ｍｍ口径钻进卵石层钻进。卵漂石层胶结疏松，钻进困难，易产生缩孔、穿过后，立即下φ１２７ｍｍ套管跟进，然后换φ９４ｍｍ塌孔、埋钻及漏浆等事故，设备故障率增加，常常需口径钻进下部岩层；如中间遇到较大的漂石，也可再要维修；这些都影响了施工工期。加一层套管钻进。根据现场的工作