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1、浅谈旋挖钻机在各种复杂地层的施工技术第37卷第13期9■86-2011年5月山西建筑SHANXIARCHITECrUREVol.37No.13Mav.2011文章编号：1009—6825(2011)13—0086-02浅谈旋挖钻机在各种复杂地层的施工技术张晓军摘要:针对砂层，卵石层,泥岩层，硬质岩层等复杂地层,结合旋挖钻机的施工特点和秦皇岛地区的地质情况，总结了旋挖钻在复杂地层的施工技术，以指导实践.关键词:旋挖钻机，砂层，泥岩层，施工技术中图分类号:U455.32文献标识码:A近年来旋挖钻机以其钻进效率高,成本低等特点在市政，房建，公路，
2、铁路工程屮的应用越来越广泛,2008年我公司购入一台SWDM25A旋挖钻札由于秦皇岛地区属沿海地质结构，地层以砂层，卵石层,泥岩层，硬质岩层为主,结合旋挖钻机的施工特点和本地的地质情况，我们总结了旋挖钻在复杂地层的施工技术.1碎卵石地层碎卵石土由于颗粒大小不均，形状不规则，具有空隙压缩性低，抗剪强度大等特点，在施工过程中易发牛卡钻，塌孔等事故.1.1卡钻卡钻是指在旋挖钻进过程中钻具被孔壁卡住,使提钻或旋转无法正常进行.在碎石土层钻进发生卡钻的原因有以下几种：1）当钻斗转速过快带动泥浆冲刷孔壁或一次钻进超深，钻头内的碎石从排水目挤出甩至孔壁间
3、隙造成卡钻;2）孔壁探头石导致径向卡钻⑶钻齿磨损导致卡钻;4）孔斜导致卡钻;5）塌孔埋钻;6）缩径导致卡钻.预防措施:1）一次钻进速度进行严格控制不应太深,一般不超过钻斗高度的1/3,这样可以避免石块从钻斗上方空口掉落和避免钻屑挤在钻斗筒壁和孔壁之间形成较大的摩阻力.2）在碎石土层的钻进过程中转速不宜过快，旋转速度快则会带动孔内泥浆高速冲刷孔壁，导致孔壁掉块卡住钻头.3）提钻过程中提速不宜太快同时要低速转动防止孔壁有探出的异物卡住钻具.4）预防孔壁上凸出的探头石块，在提钻过程屮要尽量慢提同时反转钻头•遇到探头石径向卡钻，则要先用螺旋钻头扫孔
4、把探头石松动后再钻进，如果遇到较大的探头石必须用岩石筒钻反复的旋转来切断孔壁的探头石.1.2塌孔在碎卵石屮钻进造成塌方的原因有两种:碰撞塌孔和漏浆塌孔,碰撞塌孔发生在提放钻具的过程中，钻头乱碰孔壁破坏泥皮导致孔壁塌方•另外一个就是下放钢筋笼过程中没有保持好与钻孔同轴度或钢筋笼发生变形，使钢筋笼与孔壁发生刮碰导致塌孔.由于碎卵石地层胶结性差泥浆漏失严重，施工时易发生掉块塌孔，因此施工时需用粘度较高，密度适屮的泥浆保持孔内有足够的水头高度.塌孔的预防措施:1）预防地下水位以上的塌孔必须在地下水位以上形成稳固的孔壁阻止泥浆渗漏，可以采用提高泥浆的
5、粘稠度再加入适量的防渗剂防止泥浆向碎石缝隙中渗漏.2）地下水位以下的塌孔一般要提高泥浆比重和粘稠度，如果发现大量漏浆可向孔内注浆以平衡孔壁侧向压力防止塌孔，同吋及吋向孔内投放片石，袋装粘土，袋装水泥等填料,通过钻头的旋转使这些填料不断落人孔壁，等待一定时间孔壁稳定后再继续钻进.2砂层1）砂土胶结力弱遇水软化渗透系数大，地下水丰富时易发生流砂现象,砂土密实度不同时易发牛流砂现象•砂土密实度不同时力学性质差界大，密实度高时，砂土强度大，结构稳定,压缩性小.其性质与形成的地质年代，颗粒组成,矿物质成分有很大关系，施工前要熟知地质报告.在砂层施工时
6、易发生埋钻事故•砂层施工时要保证两慢，即钻进速度慢，提钻速度慢，因为快速的钻进和提钻会造成孔内泥浆对孔壁稳定产牛不利影响•快速提钻会在钻头下部产生负压抽吸区和孔壁冲刷区，砂层本身颗粒问胶结力弱，又常含有丰富的地下水，因此容易引起孔壁坍塌.2）配制泥浆.泥浆具有平衡水头压力,形成稳定泥皮防止塌孔的特点,泥浆密度小形不成稳定泥皮容易塌孔漏浆，泥浆密度大对成桩后承载力产牛不利影响,一般在砂层泥浆比重控制在1」〜1.3,通过砂层时严密检测孔内泥浆比重和液面高度，当出现液面快速变化或大量气泡产生时往往会出现塌孔事故，要立即提钻防止事故扩大.3泥岩层泥
7、岩的单轴抗压强度在2MPa一9MPa之间，具有膨胀性，崩解性，由于泥岩介于泥和砂之间，在泥岩钻进时易发生打滑，糊钻等施工事故.3.1打滑打滑是指钻齿在原生岩土表面滑动而不吃人原生岩土层，此时钻进回转阻力小，泥浆侵入钻齿与原牛岩土层的接触面和钻孔过程中研磨作用产生的泥浆大大降低齿与原生岩面摩擦力，造成消除打滑现象变得困难•处理方法为建立一个初始压力使钻齿开始就能吃入原生土层，在不能吃入土层吋通过转速和加压力的频繁变化使钻齿吃入原牛土层并维持吃入状态，吃人原牛土层后要保持钻压和动力头低转速,一旦动力头转速加快，立即加压使动力头转速接近5rpm一
8、即采用嗖加压力，低转速”的操作方法进行泥岩钻进.3.2糊钻泥岩吸水性强，钻屑吸水后变成粘性很大类似硕塑,可塑或软塑状粘土物质，这些钻屑糊在钻齿和钻底，使钻齿不能作用在原生岩土上或
