旋挖钻机在钻进泥岩或淤泥层时，经常出现打滑现象，即钻机加压动作无效，无法钻进或钻进困难，从而影响施工进度及生产效率。本人经过长时间的施工及经验积累，也曾参与众多泥岩地质基础施工工程，对钻进泥岩有一定认识及见解。通过对地质.钻具及操作的整合，整理出了一套关于旋挖钻机泥岩钻进行之有效的整体方案。

一、泥岩概述

泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩及页岩等沉积岩类的岩石，因含有丰富的氧化物呈红色、深红色或褐色，这类岩石统称为红砂岩。红砂岩主要呈粒状碎屑结构和泥状胶结结构两种典型结构形式。多数红砂岩受大气环境的作用可崩解破碎，甚至泥化，故其岩块的大小及颗粒级配将随干湿循环的时间过程而变化。泥岩是一种由泥巴及黏土固化而成的沉积岩，其成分与构造和页岩相似但较不易碎。一种层理或页理不明显的粘土岩。泥岩具有吸水、粘结特性。 下图照片为典型的泥岩层。         

 

二、打滑原因

施工过程中，如果干孔钻进泥岩，选用螺旋钻斗钻进效率较高，如果选用双底捞砂斗也可钻进，但负载较大；孔内一旦遇水马上出现打滑现象，因此打滑与水或泥浆有直接关系，所以泥岩打滑主要原因由以下几点组成：1、泥岩的硬度；2、水或泥浆润滑作用；3、泥岩吸水软化等。

三、不同钻具钻进

1、螺旋钻斗钻进水孔泥岩时，由于泥岩遇水软化，会把螺旋钻斗前端的锥头挤满泥岩渣土，形成一个整体，钻具便失去钻进作用，不能持续钻进后,水或泥浆便进入钻斗与泥岩之间而润滑，便形成打滑。

2、用双底截齿钻斗钻进泥岩水孔时，截齿钻进方式是利用前端的合金头钻入，合金头很容易破入泥岩，但由于前端的合金头很短，固定合金头的截齿体必须跟进切入。由于截齿体太钝，便形成阻力，导致截齿破入泥岩太浅，泥岩具有胶结性，从而达不到破碎效果。加之钻进过程中还会有大量的淤泥依附在钻斗的外筒壁，造成“浮钻”。因此不能持续钻进，便形成打滑。

3、通过上述分析，泥岩胶结性好不易破碎，需较锋利的刀具，钻进切入较深，切入阻力小才能达到切削破碎的效果。

四、泥岩钻进打滑的处理办法：

因此选用双底捞砂斗，切削式钻进符合上述分析。但实际捞砂斗也会出现打滑现象，不过其中包含众多因素：

1、钻斗上的缺陷，比如中心定位尖不易过长过宽过钝，齿尖的角度及齿座之间的间隙，边齿的直径，斗齿的型号或齿尖磨损，最好通过改进，让齿尖长度高低落差，减少接触面积。 下图钻斗是为打泥岩专门改进的，包括斗齿反装，斗齿加长等。

2、捞砂斗的直径，直径越大的钻斗，接触面积越大，越难以克服打滑，所以桩径较大可先选用较小直径的钻斗钻进。

3、克服打滑分析前面已讲到主要原因是由水或泥浆润滑引起的打滑，所以只要克服被软化的泥岩及表面的水或泥浆，就可克服泥岩打滑！克服后要持续加压钻进，尽量减少动力头在孔内空转，水或泥浆便无法进入切削面，这样齿尖一直接触干地质，便可正常钻进。

4、操作上的控制非常重要，由于泥岩较硬，胶结性好，在水的润滑下想切入并不容易，首先把动力头提升到最高，之后必须控制动力头慢转，加压速度慢而持续，动力头与加压的速度一定配合好，如果加压行程完毕，没有切入泥岩，重新提升动力头继续钻进，一直到切入地质负荷上升，之后要持续钻进，当负荷过重时需提升动力头减轻负载，从而保护钻机部件。当负载减轻时需继续加压，以防水或泥浆进入被切削面而降低摩擦系数。

5、打滑分类钻进时由于泥岩被软化，会出现两种打滑现象，一种为托底打滑，也就所谓的钻进泥层掉土打滑现象；而另一种是泥岩打滑，由于泥岩较硬本身钻进切削就较困难，而在水或泥浆的润滑下便打滑，两者打滑是有区别的，因此一定分清打滑类型，才能有效地处理。

6、处理打滑分清两种打滑非常关键，处理方式也不相同，如果是泥岩软化托底打滑那就反转正传加压来克服，如果是泥岩较硬因水降低摩擦系数打滑，通过上述的一系列整合办法便可克服。泥岩因胶结物质和风化程度的差异，其强度的变化大，因此并不是所有泥岩都可用切削式钻进。

奈普顿

NEPTUNE

旋挖钻机专用聚合物泥浆

旋挖施工泥浆方案解决专家

全国统一客服专线：4006-110-178

www.chinaneptune.cn