砂卵石层中旋挖成孔的泥浆控制及其沉渣处理探讨
2018-11-16 10:08:19 点击：
在目前使用挖钻机进行钻孔施工的过程中，施工单位或是施工人员经常遇到对于砂卵石层进行旋挖成孔，而旋挖成孔相比一些简单的石层或是土层对于泥浆控制的难度较大，因此要对砂卵石层中旋挖成孔的泥浆控制及其沉渣处理进行探讨和研究。在对砂卵石层进行旋挖成孔的过程中，如果不对其泥浆内部的含砂率进行有效的控制，这不仅会影响护壁的效果，还会增加出现塌孔的可能性，只有将泥浆的含砂率以及沉渣的厚度控制在合理范围内，才能提高施工效率，有效降低成本。本文将对砂卵石层中旋挖成孔过程中常见的问题和解决措施进行分析，希望给读者一定的启示。
关键词：砂卵石层；旋挖成孔；泥浆控制；沉渣处理
一、泥浆控制及其沉渣处理中常见的问题
1.泥浆质量不佳，护壁效果差
一般情况下，我们会根据工程的实际情况，制定与实际相符的泥浆粘度和比重的标准，如果经过测量的测量值小于这个标准，那么会对泥浆的厚度哟机孔内侧壁泥浆压力产生一定的影响，严重时还会影响侧壁的稳定性，在冲刷严重后易发生塌方，在塌方之后会使侧壁上的砂土进入孔内进一步影响泥浆的质量，由此形成了一个恶性循环，不但影响了泥浆的质量，而且影响了护壁的效果。
2.钻具提升速度控制不好
钻具是进行旋挖成孔的主要工具，因此钻具的提升速度也会对泥浆的质量控制产生一定的影响，钻具提升速度控制不好也是比较常见的问题之一。在钻具提升的过程中，在钻具的上部和下部会产生一定程度的压力差，提升的速度和压力差成正比，提升速度越大，压力差越大，就会使得侧壁两侧的水流速度加快，水流的加快会加速砂土的流失，大量的砂土的沉积就是沉渣的直接来源。
3.单次进尺深度过大
单次进尺的深度如果过大的话，斗内大量的砂土在由孔底提往地面过程中易随泥浆的流动流入孔内，尤其是在孔深度过大的时候，泥浆压差的加大使得泥浆的控制难度增加，同时也会加剧孔内泥浆的质量以及增加沉渣的含量，影响施工的质量。
4.过度孔底扰动
孔底的振动情况直接影响到孔底砂层的振动或是移动，比如在关闭斗门时就会使孔底的扰动程度加深，从而导致砂层受到干扰而后在孔底产生一定量的浮浆，一旦这些浮浆被引入或是渗入到钻斗的底部，那么经过沉积之后，这些都将成为沉渣的主要来源。
5.钻具选用不合理
一般情况下我们采用的都是直筒钻斗，且保径条的厚度很薄，因此钻斗和侧壁同孔壁近乎直接接触，这样就会使得相近的地层间的联系增加，因此如果钻具选用不合理或是钻具的钻孔深度不够等都会加剧斗体内的水土流失程度。
6.其他的问题
在砂卵石层这类地层的钻孔施工的过程中，形成沉渣厚度增加因素和沉渣的来源还有很多，比如如果孔底的活动底板和固定的地板直接结合不紧密或是在旋挖成孔后静置的时间过长等都会造成沉渣的厚度增加。
二、加强泥浆控制及其沉渣处理的解决措施
1.预防措施
（1）合理选用钻具
在对砂卵石层进行实地考察之后，如果钻孔的深度比较大或是砂层的厚度就爱哦大，那我们可以选取锥形钻具，适当的将筒底的半径缩小，那么这样就可以降低对于孔底的干扰程度，减少地层间的紧密性，同时还可以更方便的控制钻具的提升速度，更好的降减少水土流失和控制泥浆的实际质量。
（2）调整钻进方法
钻具每一次进尺深度的大小和采用何种钻进方法有着密切的关系，而只有将单次钻井的尺度控制好，才能有效的避免斗内的砂土外流渗入到泥浆中，从而影响泥浆的质量，而降单次钻进的深度控制在斗内土在流水口以下的水平最为适宜。另外在施工完成或是钻孔结束后，为了有效的减少孔底渣土的含量，还需要在钻具钻进时控制好钻进的速度和效率，这样通过减少侧壁的流水冲刷而减少沉渣的厚度。
（3）泥浆配置和管理
在施工之前就应该根据初期制定的泥浆的比重和粘度进行泥浆的配置和管理，在将泥浆的比重和粘度控制在合理的范围内之后还要注重膨润土的选择。在砂卵石层中进行旋挖成孔很难使得泥浆中不含有砂土，因此为了提高泥浆的质量必须采取一定的措施或是方法，我们可以在回流的泥浆口设置一定的取出沙土的装置，尽量减少流入泥浆中的砂土量，从而进一步提高泥浆的质量。另一方面要避免将灌注混凝土最后部分含砂率大的泥浆流入孔内，同时要及时的检测泥浆池内泥浆的含砂率、比重以及粘度，及时做好补充新泥浆的准备。
2.二次清孔
在对于砂卵石层中旋挖成孔的进行清孔工作是进行泥浆控制及其沉渣处理的重要举措之一。在钻具进行钻孔之前要对钻具进行清孔，清孔时要使用特制的清孔工具，同时要注意减少漏砂。同时为了将沉渣厚度控制在合理范围内，必要时还要进行二次清孔，二次清孔时可以利用空压机设备进行气举反循环清孔，这种方法不仅用时短，而且可以清除颗粒较大的沉渣，值得推广和使用。至于是否对钻具进行二次清孔或是采用何种清孔方法还需要根据钻孔的实际情况以及沉渣的实际厚度而定。
3.加强施工组织
砂卵石层中旋挖成孔是一项联系性比较强的施工活动，各种参数和影响因素交织在一起共同影响着泥浆的控制效果以及沉渣处理结果。比如孔底沉渣厚度与孔内泥浆静置时间是有密切关系的，正常情况下泥浆的静置时间越长的话，沉渣的厚度就会越厚。工程的施工质量和施工的组织设计有着密切关系，施工时必须遵守一定的施工工序和施工顺序，实时对施工的每个环节和状态进行监测，及时发现问题，及时控制。另外要不断的更新施工或是钻孔方法，使用新工艺进行施工，优先采用泥浆质量控制好、沉渣处理效果好的施工方法，做好施工的创新与准备工作。
4.灌注混凝土措施
为了有效的减少二次清孔到混凝土灌注这段时间内的孔底沉渣对于成桩质量的影响，我们可以从两个方面入手，将其对施工质量的影响程度降到最低。一是尽量使用球阀进行关闭水，这样可以有效减少导管内前端混凝土在灌注过程中遇水离析而增大孔底混凝土的泛起阻力。二是在斗内混凝土量达到一般是要提升阀门以保证一定的混凝土高度和连续性。
结语
在砂卵石层中进行旋挖成孔时，要综合考虑泥浆配置、钻具选择、钻孔方法等因素对于泥浆质量控制的影响，及时发现问题，并采取行之有效的措施去解决它，去努力的控制好泥浆的各项施工指标，，同时对于沉渣的处理工作也不能停止，应根据施工现场的实际情况即使采用良好的沉渣处理方法进行处理，加强施工组织管理，保证施工的质量和水准。
关键词：砂卵石层；旋挖成孔；泥浆控制；沉渣处理
一、泥浆控制及其沉渣处理中常见的问题
1.泥浆质量不佳，护壁效果差
一般情况下，我们会根据工程的实际情况，制定与实际相符的泥浆粘度和比重的标准，如果经过测量的测量值小于这个标准，那么会对泥浆的厚度哟机孔内侧壁泥浆压力产生一定的影响，严重时还会影响侧壁的稳定性，在冲刷严重后易发生塌方，在塌方之后会使侧壁上的砂土进入孔内进一步影响泥浆的质量，由此形成了一个恶性循环，不但影响了泥浆的质量，而且影响了护壁的效果。
2.钻具提升速度控制不好
钻具是进行旋挖成孔的主要工具，因此钻具的提升速度也会对泥浆的质量控制产生一定的影响，钻具提升速度控制不好也是比较常见的问题之一。在钻具提升的过程中，在钻具的上部和下部会产生一定程度的压力差，提升的速度和压力差成正比，提升速度越大，压力差越大，就会使得侧壁两侧的水流速度加快，水流的加快会加速砂土的流失，大量的砂土的沉积就是沉渣的直接来源。
3.单次进尺深度过大
单次进尺的深度如果过大的话，斗内大量的砂土在由孔底提往地面过程中易随泥浆的流动流入孔内，尤其是在孔深度过大的时候，泥浆压差的加大使得泥浆的控制难度增加，同时也会加剧孔内泥浆的质量以及增加沉渣的含量，影响施工的质量。
4.过度孔底扰动
孔底的振动情况直接影响到孔底砂层的振动或是移动，比如在关闭斗门时就会使孔底的扰动程度加深，从而导致砂层受到干扰而后在孔底产生一定量的浮浆，一旦这些浮浆被引入或是渗入到钻斗的底部，那么经过沉积之后，这些都将成为沉渣的主要来源。
5.钻具选用不合理
一般情况下我们采用的都是直筒钻斗，且保径条的厚度很薄，因此钻斗和侧壁同孔壁近乎直接接触，这样就会使得相近的地层间的联系增加，因此如果钻具选用不合理或是钻具的钻孔深度不够等都会加剧斗体内的水土流失程度。
6.其他的问题
在砂卵石层这类地层的钻孔施工的过程中，形成沉渣厚度增加因素和沉渣的来源还有很多，比如如果孔底的活动底板和固定的地板直接结合不紧密或是在旋挖成孔后静置的时间过长等都会造成沉渣的厚度增加。
二、加强泥浆控制及其沉渣处理的解决措施
1.预防措施
（1）合理选用钻具
在对砂卵石层进行实地考察之后，如果钻孔的深度比较大或是砂层的厚度就爱哦大，那我们可以选取锥形钻具，适当的将筒底的半径缩小，那么这样就可以降低对于孔底的干扰程度，减少地层间的紧密性，同时还可以更方便的控制钻具的提升速度，更好的降减少水土流失和控制泥浆的实际质量。
（2）调整钻进方法
钻具每一次进尺深度的大小和采用何种钻进方法有着密切的关系，而只有将单次钻井的尺度控制好，才能有效的避免斗内的砂土外流渗入到泥浆中，从而影响泥浆的质量，而降单次钻进的深度控制在斗内土在流水口以下的水平最为适宜。另外在施工完成或是钻孔结束后，为了有效的减少孔底渣土的含量，还需要在钻具钻进时控制好钻进的速度和效率，这样通过减少侧壁的流水冲刷而减少沉渣的厚度。
（3）泥浆配置和管理
在施工之前就应该根据初期制定的泥浆的比重和粘度进行泥浆的配置和管理，在将泥浆的比重和粘度控制在合理的范围内之后还要注重膨润土的选择。在砂卵石层中进行旋挖成孔很难使得泥浆中不含有砂土，因此为了提高泥浆的质量必须采取一定的措施或是方法，我们可以在回流的泥浆口设置一定的取出沙土的装置，尽量减少流入泥浆中的砂土量，从而进一步提高泥浆的质量。另一方面要避免将灌注混凝土最后部分含砂率大的泥浆流入孔内，同时要及时的检测泥浆池内泥浆的含砂率、比重以及粘度，及时做好补充新泥浆的准备。
2.二次清孔
在对于砂卵石层中旋挖成孔的进行清孔工作是进行泥浆控制及其沉渣处理的重要举措之一。在钻具进行钻孔之前要对钻具进行清孔，清孔时要使用特制的清孔工具，同时要注意减少漏砂。同时为了将沉渣厚度控制在合理范围内，必要时还要进行二次清孔，二次清孔时可以利用空压机设备进行气举反循环清孔，这种方法不仅用时短，而且可以清除颗粒较大的沉渣，值得推广和使用。至于是否对钻具进行二次清孔或是采用何种清孔方法还需要根据钻孔的实际情况以及沉渣的实际厚度而定。
3.加强施工组织
砂卵石层中旋挖成孔是一项联系性比较强的施工活动，各种参数和影响因素交织在一起共同影响着泥浆的控制效果以及沉渣处理结果。比如孔底沉渣厚度与孔内泥浆静置时间是有密切关系的，正常情况下泥浆的静置时间越长的话，沉渣的厚度就会越厚。工程的施工质量和施工的组织设计有着密切关系，施工时必须遵守一定的施工工序和施工顺序，实时对施工的每个环节和状态进行监测，及时发现问题，及时控制。另外要不断的更新施工或是钻孔方法，使用新工艺进行施工，优先采用泥浆质量控制好、沉渣处理效果好的施工方法，做好施工的创新与准备工作。
4.灌注混凝土措施
为了有效的减少二次清孔到混凝土灌注这段时间内的孔底沉渣对于成桩质量的影响，我们可以从两个方面入手，将其对施工质量的影响程度降到最低。一是尽量使用球阀进行关闭水，这样可以有效减少导管内前端混凝土在灌注过程中遇水离析而增大孔底混凝土的泛起阻力。二是在斗内混凝土量达到一般是要提升阀门以保证一定的混凝土高度和连续性。
结语
在砂卵石层中进行旋挖成孔时，要综合考虑泥浆配置、钻具选择、钻孔方法等因素对于泥浆质量控制的影响，及时发现问题，并采取行之有效的措施去解决它，去努力的控制好泥浆的各项施工指标，，同时对于沉渣的处理工作也不能停止，应根据施工现场的实际情况即使采用良好的沉渣处理方法进行处理，加强施工组织管理，保证施工的质量和水准。
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