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砂砾地层回旋钻机成孔施工技术
回旋钻机在砂砾地层中进行成孔作业(孔径在φ1800mm以内、孔深20m
以内)时,需要采用特定的施工技术。以下是对该施工技术的详细阐述:
一、施工准备
1.地质勘察:
o详细了解施工区域的地质情况,特别是砂砾层的分布、厚度、砾石含
量及粒径等。
o根据地质勘察结果,选择合适的回旋钻机型号、钻头类型以及钻进参
数。对于砂砾地层,通常需要选用能够适应大粒径砾石钻进特性的钻
头,并配置大扭矩的回旋钻机。
2.设备检查:
o检查回旋钻机的各项性能,确保其处于良好工作状态。
o检查钻杆、钻头等部件的磨损情况,必要时进行更换或修磨。特别是
钻头,应选用适合砂砾地层钻进的类型,如带有硬质合金刀片或金刚
石刀片的钻头。
o准备好泥浆制备和循环系统,以及必要的钻具和配件。
3.场地准备:
o平整施工场地,确保钻机能够稳定放置并顺利进行钻进作业。
o清除场地内的杂物和障碍物,确保施工安全。
o根据施工需要,设置泥浆池、沉淀池等。
二、泥浆制备与循环
1.泥浆配制:
o根据砂砾地层的特性,选择合适的泥浆材料和配方。泥浆应具有良好
的护壁性能、携渣能力和稳定性。
o泥浆的比重、粘度等指标应根据地层情况进行调整。在砂砾地层中,
泥浆的比重可能需要适当增大,以提高护壁效果;粘度也应适中,以
避免泥浆过稠导致钻进困难。
2.泥浆循环:
o设置泥浆循环系统,确保泥浆在钻进过程中能够持续循环。泥浆通过
钻杆内腔或环状间隙循环,起到护壁、排渣和冷却钻头的作用。
o定期检查泥浆的质量和性能,发现不符及时调整。在钻进过程中,可
能需要不断补充新泥浆以保持泥浆的性能。
三、钻进施工
1.钻进参数调整:
o根据砂砾地层的特性,选择合适的钻进压力、钻进速度、转速等参
数。钻进压力应适中,避免过大导致孔壁坍塌;钻进速度和转速应根
据钻头的切削效果和地层的硬度进行调整。
o在砂砾地层中钻进时,由于砾石粒径大、分布不均,钻进过程中可能
会出现钻头跳动、钻杆摆动等现象。因此,应适当降低钻进速度,采
用轻压慢钻的方式,以减少对孔壁的冲击和破坏。
2.钻进过程控制:
o钻机应平稳、垂直地放置,确保钻进过程中不发生倾斜或位移。钻架
的垂直度应严格控制,以防止斜孔或弯孔现象的发生。
o钻进过程中需密切关注钻机的运行状态和孔内情况。如发现异常情
况,如钻头磨损严重、孔壁坍塌等,应立即停机检查并采取相应的处
理措施。
o钻进过程中需及时排渣,保持孔内清洁。排渣时,应控制泥浆的流量
和压力,避免对孔壁造成过大的冲刷力。同时,应定期捞取钻渣样
品,查明土类并记录,以便与设计资料核对。
3.钻头选择与更换:
o根据砂砾地层的硬度和磨蚀性,选择合适的钻头类型。在钻进过程
中,需密切关注钻头的磨损情况,及时更换磨损严重的钻头。钻头更
换时,应确保新钻头与钻杆的连接牢固可靠。
四、清孔与检查
1.清孔处理:
o钻孔达到设计深度后,需进行清孔处理,以清除孔内残留的钻渣和泥
浆。清孔可采用换浆法或抽浆法,确保孔底沉渣厚度满足设计要求。
o在清孔过程中,应严格控制泥浆的循环量和压力,避免对孔壁造成过
大的冲刷力。同时,应定期检测孔底沉渣厚度和泥浆性能,确保清孔
效果满足要求。
2.终孔检查:
o清孔完成后,需对孔径、孔深、孔位等进行检查,确保满足设计要
求。检查时应采用专业的检测设备和工具,如测绳、检孔器等。
o如发现孔壁有坍塌、孔底有沉渣等问题,应及时进行处理以满足后续
施工要求。处理时可根据具体情况采取注浆加固、二次清孔等措施。
五、注意事项
1.施工安全:
o施工现场应设置安全警示标志和防护措施,确保施工人员和设备的安
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