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浅谈泥浆性能对钻孔灌注桩影响【摘 要】泥浆的主要指标有:泥浆比重、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度和稳定性。泥浆的各项性能指标对地层的破裂压力、坍塌压力有很大的影响。通过改变泥浆的性能指标来改变泥浆对地层相互作用的结果，从而增加施工的安全系数，解决复杂地层钻进的技术难题。 【关键词】泥浆；比重；粘度；钻孔灌注桩 在高层建筑工程中，钻孔灌注桩的施工尤为重要。钻孔施工中的安全问题和技术问题主要表现在缩径、超径、松散坍塌等孔壁失稳现象。而这些现象的产生都与泥浆的性能有很大的关系，泥浆的各项性能指标对地层的破裂压力、坍塌压力有很大的影响。通过改变泥浆的性能指标来改变泥浆对地层相互作用的结果，从而增加施工的安全系数，解决复杂地层钻进的技术难题。 孔壁失稳过程首先是一个泥质岩层和黏土矿物水化膨胀的过程。地层中的泥质成分及其黏土矿物在地层压力、水平地应力、地层流体等作用下,处于相对平衡状态。而一旦被钻开,泥浆与地层开始接触,地层岩石应承受的各种压力会发生变化。黏土矿物表面遇水,产生水化膨胀,造成强度降低。其失稳的主要形式为剥落、掉块、坍塌、缩径、超径等。有因钻孔缩径造成卡钻，也有因泥浆质量不好造成坍孔。 防止孔壁坍塌，需要泥浆液柱的有效支撑；防止孔壁缩径、超径,需要最大可能地降低泥浆的失水量。在泥浆与地层接触产生滤失后,在孔壁上形成的低渗透薄而韧的泥皮与地层隔离,阻止泥浆内的自由水向地层渗透,使地层的水敏、水化速度减慢。根据分析,可以通过对泥浆添加一些造浆材料、化学处理剂等对现有泥浆体系的技术性能指标进行改良,从而达到抑制水敏、水化,防止坍塌、掉块、孔壁失稳的目的。 一、泥浆的主要性能及配制 1. 泥浆的主要性能指标 1.1 比重 泥浆的比重越大，对孔壁的静压力就越大，对孔壁的稳定越有利。泥浆比重的大小决定于泥浆中固相含量和固相的比重,其次与泥浆液中可溶性盐的数量有关。但是，比重过大的泥浆，其失水量亦大，孔壁泥皮增厚增加泥浆消耗，加大钻具磨损，加大清孔、灌注砼的难度，降低钻进速度。 1.2 粘度 泥浆的粘度越大，悬浮钻渣的能力越强，护壁的能力也越强，泥浆产生的孔壁泥皮厚，孔壁稳定，但易“粘钻”，影响钻进速度，增加泥浆净化难度。一般地层泥浆粘度以16～22s 为宜，松散宜塌地层以19～28s 为宜。 1.3 含砂率 泥浆含砂率大时，会降低粘度，增加沉淀，容易磨损泥浆泵和水管摇头、钻锥等机具；停钻时易造成埋钻、卡钻事故。常采用LNH 型泥浆含砂量测定器测量：泥浆中不能通过200 号筛网（相当于直径大于0.75mm）砂子体积的百分比为泥浆含砂率。 1.4 失水率 失水率小的泥浆有利于护壁；失水率过大的泥浆形成孔壁泥皮过厚，使钻孔直径缩小甚至坍孔。 1.5 稳定性 高质量的泥浆要求有稳定性性能指标。高级泥浆的稳定性要小于0.03。 2. 泥浆的配制 为达到以上要求，在灌注桩施工过程中，应根据现场的施工条件和地基地质情况，配制出相应的护壁泥浆。因此，护壁泥浆必须具有稳定的性质，在密度、粘滞度、沉淀量等方面与桩孔周围的土质相适应，同时，还应有很好的造膜性，能形成一定厚度的泥膜。为了使泥浆具有良好的性能，还需耍加入一些处理剂，以调整其性能指标。 2.1 粘土 粘土是组成泥浆的基本材料，其组成成分比较复杂，不同批次粘土间的成分差异也较大。成浆选用的粘土应具备以下特征：具有较强的抗剪性，干裂破碎时能形成坚固的尖锐边棱，即使是小块也不易用手捏开；半湿的粘土用小刀切开时，其切面光亮平滑且细腻,颜色稍深，有油脂光泽；用水浸湿后手指捏搓时有粘性，滑腻，韧性好，加水揉合可搓捏成细长的泥条；干燥时易断裂，在水中易膨胀。为保证泥浆质量，近年来天然粘土已很少使用，多采用商品膨润土制浆。 2.2 水 在配制泥浆过程中，通常对水的用量控制比较严格，而忽视了水质方面的要求，多是就近就便取水。其实，当使用含有大量盐类的地下水或其他超标工业污染水时，会明显改变泥浆性能而呈现出非理想状态。一般来说，施工中取用自来水是最安全的，如果钠离子和钙离子浓度较高时，可在泥浆中加入粘土分离剂和使用盐的处理剂。 2.3 其它处理剂 为了更好地适应地层状态和施工条件，在配制泥浆时，当通过增减粘土量不能满足要求时，可在泥浆中加入相应的泥浆处理剂。施工中常用的处理剂主要有： ①纯碱( Na2CO3) 。可提高泥浆粘度,降低含砂量和失水量。 ②重晶石粉( BaSO4) 。可提高泥浆比重。 ③羧钾基纤维素钠( Na～CMC) 。可提高粘滞度，减少失水量，并可使孔壁泥膜变薄。 ④水解聚丙烯酰胺( PHP) 。可以增加絮凝作用，降低失水量和提高粘滞度。 在检测泥浆的质量时，要注意控制好漏