卵石层勘察工艺探讨.pdfVIP

卵石层勘察工艺探讨 孙成科 任耿祥 中交第一航务工程勘察设计院有限公司 天津市 300222 【摘要】卵石层属于地质松散的地质层，卵石层的特点是石块间距大、易渗 水、不易压缩、抗压强度大。怎样能够深入厚度大、大颗粒的卵石层一直困扰着 国际上的建筑学专家们。在一般情形下都会采取深挖或者夯管方法进行，但是如 果遇到特殊情况，比如地质层中卵石排列极其不规律、卵石层压缩性不确定的时 候，深入地下的钻齿受到不平衡的力就会造成勘探设备大幅度震颤、钻杆倾斜等 突发状况。如果此时仍然采取一般的勘察工艺不仅会引起设备故障、耗时耗力， 还会打乱施工计划，甚至使得工程无法进行下去。因此，对卵石层勘察工艺进行 认真探讨是十分必要的。 【关键词】卵石层，勘察，工艺，地质勘察 中图分类号：F407.1 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 卵石层的形成是经过很久的一段时间，在地壳运动过程中，地下岩浆钻出地 面，迅速冷却后成为了花岗岩。又经过数以千年的时间，在山体滑坡、风化、石 块间不计其数的摩擦运动，最终形成了卵石层结构。因为卵石层结构的一些特点， 给建筑工程施工带来很多困难，所以进行卵石层勘察工艺方面的研究探讨对建筑 工程施工顺利进展是非常有利的。 二、我国常用的勘察工艺及其优缺点 1、冲击钻探：利用冲击锥运动的动能产生冲击作用，破碎岩层实现钻进的 一种钻探方法。使冲击锥运动的动力有气动、液动和重力。冲击钻机具简单，设 备费用和使用成本低，操作工艺简单，在卵砾石层以及破碎（或强风化）基岩中 钻进经济有效。 2、金刚石植物胶钻进：这种工艺对卵石层勘察的效率一般，但是需要的成 本较高。 3、牙轮钻头钻进：设备的钻头直径较大，勘察速度较低，而其勘察成本又 相对较高，并且不能取得岩石样本来进行下一步研究分析。 4、环刀钻头冲击跟管：勘察速度相对较慢，工作效率低，投入成本较少。 三、卵石层勘察工艺需要注意的要点 1、保证桅杆垂直度 勘察设备在开始工作前应该做好准备。勘察位置的地面要收拾整洁，夯实所 在地面，使其受力均匀踏实，保证桅杆与地面保持九十度角，在勘察过程中要时 刻注意监控设备，如果倾斜要适时进行调整。 2、留心护臂及其周围土层情况 由于卵石层的结构较松散，很容易引起塌孔或者引起渗水，特别注意的是在 中密度卵石层，这种情况发生概率更大。护臂必须埋于地下水位之下，在进行泥 浆混合时应该在其中适当掺加木头沫、棉籽沫、纸浆，在冲击钻孔中掺加这些东 西效果更好，这样可以制成高黏度的泥浆，保证在水平高度大于地下水位一米半 的位置以上时使用这种性能的泥浆护臂。假如没有适合的沙石也要保持泥浆的比 例高于1.3。在进入过程中要时刻留意护臂附近的图层是否有陷入或是移动等异 常现象，护臂有没有移动位置。此时也要观察泥浆表层产生气泡的状况。 四、卵石层勘察工艺突发问题的处理方式 由于卵石层的石子颗粒排列不规则，颗粒大小不定，极不稳定而且不易压缩， 因此在钻入过程中钻孔内壁不牢固，容易出现卡钻、快速漏浆和钻孔塌陷的状况。 1.卡钻。卡钻的意思是在进行钻孔的时候，钻具在钻孔壁中卡住或者是底斗 门在钻孔内突然打开，致使取钻和转动工作不能够正常运行。卡钻的一般表现是： 在取钻过程中假如负荷量一瞬间增加，主卷扬减速设备发出低沉的响声，桅杆稍 微会下沉、倾斜。这时候一定不要继续钻进或者生拉升拽，以免扯断主卷阳机器 的钢丝绳，使钻杆断裂。在遇到这种情况的时候，应该降低转速到最小状态，通 过低转速小扭矩的动力输出来提拉主卷，察觉到负荷量的变化情况，负荷量只要 出现增大就立刻停止提升，此时应该在原位置低转速移动钻杆，假如转动负荷量 增加，应该反方向转动并下放主卷，再保持低转速移动钻杆，这样经过几个反复 后就能够正常提拉钻斗了。 2.快速漏浆。快速漏浆的意思是在进行钻孔操作中，泥浆忽然漏出，泥浆液 面沉降几米到十几米的状况。卵石层的石子颗粒间缝隙较大，稳定性不好，泥浆 没有适时堵漏，在水头的压力下，会造成泥浆突然漏出。操作手在工作中应该时 刻留意钻孔内泥浆的液面位置，这样能够及时发现问题早做准备。假如漏浆现象 已经发生，要适时提升钻具，即提升钻孔内的钻杆和钻头。操作中首先应该准确 判定出现漏浆的深度，用相应设备快速向钻孔里填埋粘土，以免大量泥浆漏出最 终造成钻孔塌陷。填漏的粘土中不要掺加石子颗粒，防止钻孔时造成卡钻现象。