首页 > 范文大全 > 正文

卵石层勘察工艺探讨

开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了一篇卵石层勘察工艺探讨范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!

【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:

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。

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。填补粘土的量控制在漏浆点以下正合适,泥浆填满后可以继续工作。通过钻斗转动挤压粘土,达到把填满空隙的目的,在水压作用下确保起到护壁效果,解决快速漏浆问题。在实际勘察过程中,会出现多次快速漏浆状况,都可以采取以上陈述的方法进行解决,反复填满反复钻入,一直钻过卵石层为止。同时还应该留意在出现了快速漏浆的钻孔,严防在提升或下方主卷扬的时候转动动力头,这样能够确保孔壁土质的稳定。在勘察区域内的各个钻孔点漏浆深度差距都很小,这就需要注意底层分布规则,事先做好准备工作,提高勘察速度,加快勘察工作的完成。

3.埋钻。埋钻是指在钻斗在底部时碴土下落,致使钻斗不能提升和旋转。在卵石层勘察中钻孔塌陷和漏浆是引起埋钻的两个主要因素。提升下放钻斗的时候,钻头碰触孔壁,破坏了泥皮,造成钻孔塌陷。泥浆的性质是钻孔是否塌陷的主要因素,如果想要防止埋钻就应该使用粘性好、密度合适的泥浆。在勘察过程中要保持钻入时桅杆与地面垂直,以免偏孔。解决埋钻的常规方法是冲洗,利用水泵和压力机吹冲和抽吸,再用清水置换钻孔中的泥浆渣滓,最后提升钻杆。

五、勘察施工工艺介绍

1.钻头进入时应该保持低转速、大扭矩进行,如果速度过快会造成泥浆喷溅到筒壁。必须保证单斗进尺深度适当,严防冒钻情况发生,此时还应该注意出水孔是否有石块流出,有石块流出会引起卡钻。卵石较多的区域可以灵活变通,这种情况使用双层嵌岩筒钻最合适,遇到单独卵石、流动卵石地层面貌应该使用短螺旋钻头来勘察。在勘察结束后取出钻头时要保持适当的速度,不可忽快忽慢,以免钻头碰触筒壁,防护泥皮,以防地面塌陷。

2.在取钻头、反方向转动钻头时,严防加速提起的行为,加速提起钻头会造成钢丝绳的承重力在短时间内增加,甚至能导致钻杆断裂等不良后果。如果遇到钻杆承重力过大不运行的情况,一定不能使蛮力提起钻头,这样导致钻杆、钻头损坏的严重后果,当在提起过程中遇到阻力时也同样不应该生拉硬硬拽,防止钻头、钻杆卡住。

3.在密度较大的卵石层结构中,石块排列无规则且数量多,呈现紧密连续交错排列,如果按照常规勘察工艺容易造成钻头不能进入石子颗粒的缝隙内,滑脱、钻杆跳脱的现象。这时应该低转速进入,用特制韧性好的钢丝绳连接钻杆,用钻齿移动石子颗粒,采取正反交错转动的方式进行,在转动遭遇障碍的时候,立刻反方向转动,随后再正转,就这样来回重复动作,直到石子颗粒出现松动之后再插入钻杆。如若放入速度大,应该使用点加压的方式,一直保证大负荷的钻入状况,切忌回压或者连续增加压力。如若钻齿较长时间没有钻入,以防勘察点塌陷,应该把钻头提起一段距离,然后再钻入,这就是建立一个新的自由面进行勘察。

4.在开关钻斗的时候,经常会出现挂钩被石子颗粒卡住而停止工作的现象,也会出现斗底挂钩掉落的情况,这时最好的处理方式就是用钢板把挂钩位置封严。假如不进行此操作,也可以在使用捞沙斗的同时,完全地关闭捞沙斗门,以保证挂钩能够真正的挂牢,以免斗底在工作中自动打开。在进行倒渣工作中,要注意检查齿具及钻杆保险销,适时调换破损或者断裂的齿具,钻杆保险销上应该有橡胶垫片,橡胶垫片具有一定的弹力,使用橡胶垫片可以保证钻杆保险销能够固定住,橡胶垫片和钻杆保险销能够形成双重保证。

结束语

卵石层勘察对以后的施工具有重大意义。是获得第一手施工资料和进行建筑施工的一种重要方法。根据具体实际情况,进行多角度认真谨慎地勘察工作是十分必要的。勘察工作者应该根据具体的施工区域、特定的地质和建筑工程要求,探索高效合理、方便快捷的卵石层勘察工艺。

参考文献:

[1]杨书江.孙谋.洪开荣,富水卵石层的地质特征《富水砂卵石底层盾构施工技术》-2011年4月1日出版

[2]任良志,某滨江大堤砂卵石层勘察钻探工艺优化[期刊论文]《地下空间与工程学报》-2010年11期

[3]卞昭庆,卵石层勘探的超重型动力触探 [期刊论文] 《煤炭工程》-1986年02期

[4]谢中屏,陈祖先,适于钻卵石层的六翼钻头[期刊论文]《工程勘察》-1980年05期

[5]吴云,赵成升,李响等.拉萨纳金大桥卵石层旋挖施工一种新型复合型泥浆试验配制 [期刊论文]《城市建设理论研究》-2011年第14期

[6]王云清,岩土勘察分析及地基处理[期刊论文]《地质勘探》-2012年03期