旋挖钻机在裸石层中的钻进方法

马 丽 华

(武汉地质勘察基础工程有限公司，湖北 武汉　430072)



旋挖钻机在裸石层中的钻进方法

马 丽 华

(武汉地质勘察基础工程有限公司，湖北 武汉430072)

结合工程实例，分析了旋挖钻机在施工中常见的问题，针对工程中松散裸石层较薄及较厚的情况，探讨了旋挖钻机的钻进方法，旨在减少跨孔超方现象的发生，实现经济效益的最大化。

旋挖钻机，松散裸石层，钻进方法，泥浆

旋挖钻机成桩质量高、施工速度快，越来越多的桩基础工程采用旋挖钻机施工，旋挖钻机施工所遇到的地质条件也越来越复杂，其施工难度也相应增加，本文探讨旋挖钻机在松散裸石层(圆砾层及卵石层)的钻进方法。

1　工程实例

1)沙市天地住宅小区建设项目由1号、2号、3号、5号楼、商业楼及地下室组成。住宅楼基础为800 mm旋挖桩基础，其地质条件为①层杂填土，层厚2 m～3 m，结构松散，自稳性较差；②层粉质粘土，层厚3 m～6 m，呈可塑，具触变性，自稳性一般；③层粉质粘土夹粉土，层厚6 m～12 m，其中粉质粘土呈软塑状、粉土呈稍密状，自稳性较差；④层为粉土夹砂层，层厚4 m～6 m；⑤层为粉砂夹粉土，层深2 m～3 m；⑥层为圆砾层，桩基以第⑥层为持力层。

2)常德恒大华府二期(12号、23号～33号栋及地下室)旋挖灌注桩工程①层为回填土，松散；②层为粉土层，硬塑～坚硬；③层为粉土层，中密～密实；④卵石，密实；⑤层为淤泥质粉土，密实；⑥层为卵石层，密实，饱和，桩基以第④层或第⑥层为持力层。

2　遇到的问题

1)沙市天地项目在施工3号、5号楼时，地面以下17 m～19 m漏浆，容易跨孔，该深度为⑤层与⑥层交接的地方，圆砾松散，砾石比例较大。2)常德恒大华府项目施工12号～23号栋时，地面以下8 m～14 m卵石颗粒较大，卵石中间充填物较少，钻进时容易跨孔。

3　探讨解决问题的方法

1)松散裸石层较薄。沙市天地项目出现漏浆、跨孔，前期采取增加泥浆比重的方式来试图控制漏浆现象，但是发现泥浆比重增大对漏浆、跨孔没有太大的效果，综合分析认为，基本可确定泥浆比重不是造成漏浆、跨孔的主要原因，主要原因是其圆砾层松散，孔隙较大，泥浆不能及时的形成泥皮使孔壁稳定。经过探讨，试验进入圆砾层后回填粉土，然后重新钻进。

钻进过程中发现如果完全穿过该漏浆的地层然后回填粉土，其处理漏浆、跨孔的效果不理想；钻进过程中一旦进入该地层，无论是否出现漏浆现象，都回填4 m～5 m粉土，然后重新钻进，该孔很少出现漏浆及跨孔现象。分析认为完全穿过该层后回填粉土钻进不能有效的将粉土挤入17 m～18 m处的松散圆砾中间，所以孔壁依然不稳定，而没有穿过该层回填后钻进能有效将粉土挤入圆砾中，使得孔壁稳定，且充填好圆砾中间的孔隙，所以才能达到不漏浆、不跨孔的效果。当然，其钻进操作时也应该注意小技巧，当回填粉土后，钻机开始反转并施加一定的压力，这样将更有效的达到不漏浆、不跨孔的效果。

总之，针对这种松散裸石层比较薄的地层，适时的采用回填后重新钻进及在钻进时注意一些操作小技巧就能有效的解决漏浆及跨孔的问题。

2)松散裸石层较厚。常德恒大华府项目12号～23号栋地面以下8 m左右开始进入卵石层，其8 m～14 m卵石层松散，卵石颗粒大，容易跨孔。处理时在增加泥浆比重的同时，采用回填粉土的方式处理，但由于其松散层厚较大，不能有效的解决跨孔的问题。在施工过程中发现，如果泥浆比重较小，其跨孔的概率将增大，同时其垮塌的量也会增加。综合分析，由于该地层不漏浆，则其泥浆比重过小是跨孔的重要原因之一。

在钻进操作上，在该地层区段，提升速度必须缓慢，确保孔内压力平衡，这样可有效减少跨孔的概率。且在该地层中施工时，必须要小心穿过该松散地层后钻进，其上部松散卵石突然垮塌，这将导致埋钻事故。

同时，在施工过程中发现，在同一区域，桩径越大其跨孔的概率越小，分析认为，钻头开口越大，其卵石进入钻头越容易，对周边卵石扰动越小，从而使跨孔的概率越小。针对松散卵石层较厚的地层，目前还没有较固定的、比较好的解决方法，只能通过增加泥浆比重，控制操作方法的方式减小跨孔的概率，同时根据项目的地层条件不断的摸索适合该项目的钻进方法。

4　结语

旋挖钻机运用越来越广泛，需要在松散圆砾层或卵石层中钻进的工程越来越多，钻进跨孔必将导致混凝土用量超方，解决好跨孔问题将极大的减少工程成本。所以钻进松散圆砾层或卵石层时，除了以上所说的方法及操作注意事项，还要根据项目地质情况的特点，不断的摸索相应的方法，减少跨孔现象发生的概率。

[1]谭现锋，姜春永，朱学顺.跟管钻进在旋控钻机施工桩基工程中的应用[J].施工技术，2006,35(6):17-18.

[2]罗俊义.煤矸石填料的施工方法及质量控制[J].建筑工程技术与设计，2015(9)：62-63.

[3]贾炜，王三牛.深孔PDC护孔钻头研究及计算机辅助设计[J].探矿工程:岩土钻掘工程，2014(8):1-8.

Drilling methods of rotary driller in stone stratum

Ma Lihua

(WuhanGeologySurveyBaseEngineeringCo.,Ltd,Wuhan430072,China)

Combining with engineering examples, the paper analyzes common problems existing in rotary driller construction. In light of thin loose stone stratum and thick loose stone stratum conditions, it explores rotary driller drilling methods, with a view to reduce cross-hole and hypercube phenomena occurring and realize maximum economic benefits as well.

rotary driller, loose stone stratum, drilling method, mud

1009-6825(2016)21-0067-02

2016-05-17

马丽华(1973- )，女，工程师

TU607

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