[發(fā)明專利]一種聚合物和膨潤土混合泥漿旋挖鉆孔方法

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• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN105133582A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發(fā)明（設計）人: 胡建敏;王國輝;李友東;陳軍紅;張樹楹;谷習光
• 申請（專利權）人: 河北建設勘察研究院有限公司
• 主分類號: E02D5/38
• 分類號: E02D5/38
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 董金國

技術領域

本發(fā)明涉及一種旋挖鉆孔方法，特別是一種采用聚合物和膨潤土混合泥漿護壁的旋挖鉆孔方法，屬于地基基礎施工技術領域。

背景技術

在中國西北沙漠邊緣地區(qū)的工業(yè)建設項目中，建設場地的原始地貌多為大小各異的沙丘，地層主要為第四系全新統(tǒng)風積砂土。建設場地整平后一般上部砂層較為疏松，中下部砂層很密實。在這些建設場地進行旋挖鉆孔灌注樁施工時，可采用聚合物泥漿或膨潤土泥漿護壁鉆進工藝。由于沙漠地區(qū)氣候干燥、地下水埋深很大，采用聚合物泥漿護壁鉆進時進尺速度較快，但在上部疏松砂層中聚合物泥漿滲漏很快，單孔泥漿消耗量很大，施工成本急劇升高；采用膨潤土泥漿施工時，上部砂層中泥漿滲漏明顯減小，但中下部密實砂層在鉆孔中形成“鐵板砂”，旋挖鉆進時鉆頭在孔底“打滑”，回次進尺僅5-15cm，單孔成孔時間很長，施工效率降低導致施工綜合成本急劇升高。因此，尋找一種泥漿滲漏量低、旋挖鉆進效率高，適用于無地下水、深厚砂層中旋挖鉆孔的施工方法，對保障施工進度，提高工程質量具有十分重要的意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用聚合物和膨潤土混合泥漿旋挖鉆孔方法，適用于無地下水、上部疏松、中下部很密實的深厚砂層地層條件下的旋挖鉆孔，解決聚合物泥漿護壁鉆進時泥漿滲漏嚴重，膨潤土泥漿護壁鉆進時“鐵板砂”地層中進尺緩慢的技術難題，提高鉆進效率，降低施工成本。

本發(fā)明解決其技術問題采取的技術方案是這樣的。一種利用聚合物和膨潤土混合泥漿旋挖鉆孔方法，包括以下步驟：

（1）泥漿制備

聚合物泥漿和膨潤土泥漿在兩個池內分別制備，聚合物泥漿的漏斗黏度控制在30~36s，膨潤土泥漿的比重控制在1.05，漏斗黏度17~18s，兩種泥漿的pH值控制在8~10；

混合泥漿按以下體積比，聚合物泥漿：膨潤土泥漿=1：（0.1~0.2）進行混合；

（2）埋設護筒

按照常規(guī)方法埋設鋼護筒；

（3）向孔內注入聚合物泥漿，開始鉆進

（4）發(fā)生滲漏時向孔內注入膨潤土泥漿，繼續(xù)鉆進

（5）鉆至設計孔底標高以上50cm～100cm處停鉆15~30min，再鉆進至設計孔底標高；

（6）混合泥漿處理。

本發(fā)明是基于聚合物泥漿和膨潤土泥漿在砂層中不同的護壁機理，利用聚合物泥漿中的長鏈高分子侵入孔壁砂層內一定深度，在砂粒間形成網狀吸附，保證孔壁穩(wěn)定，提高鐵板砂地層的可鉆性，利用膨潤土泥漿失水后膨潤土顆粒在孔壁形成薄而致密的泥皮，阻止混合泥漿向孔壁砂層內的大量滲漏，既保證了鉆機進尺速度，又降低了泥漿滲漏量。

本發(fā)明的旋挖鉆孔方法是旋挖鉆孔時以聚合物泥漿為主，膨潤土泥漿做為堵漏劑使用，鉆孔時先向鉆孔內注入聚合物泥漿，漏漿時再向鉆孔內注入一定量的膨潤土泥漿，利用旋挖鉆孔反復上提、下放鉆桿和鉆頭、鉆具需頻繁轉動的工藝特點，在孔內將兩種泥漿混合均勻。

本發(fā)明所用聚合物泥漿采用的是市售地大華科、順邦、萘普頓等品牌聚合物泥漿材料制備，膨潤土泥漿采用鈣基或鈉基膨潤土制備。

本發(fā)明取得的有益效果如下：

與旋挖鉆機施工單獨采用聚合物泥漿或膨潤土泥漿施工相比，具有進尺速度快、泥漿滲漏量小的優(yōu)勢，可顯著降低施工綜合成本，可有效解決旋挖鉆機在無地下水、上部疏松、中下部很密實的深厚砂層地層條件下采用聚合物泥漿時滲漏量很大，采用膨潤土泥漿時進尺速度很慢的技術難題。

附圖說明

圖1是泥漿制備、供應、回收、凈化系統(tǒng)布置圖。

圖中標號代表的含義如下：

1、聚合物泥漿制備池2、聚合物泥漿供應池3、混合泥漿凈化池

4、膨潤土泥漿供應池5、膨潤土泥漿制備池6、膨潤土泥漿供應管路

7、混合泥漿回收管路8、施工鉆孔9、聚合物泥漿供應管路。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發(fā)明。

某項目廠址位于毛烏素沙漠邊緣的中國陜西省榆林市，設計為旋挖鉆孔灌注樁，工程量約2800根，樁徑800mm，樁長在17m~43m之間。場地細砂層分選好、土質均勻，上部細砂層為中密~密實，中下部細砂層為密實狀態(tài)，樁端分別進入③層和④層密實細砂層，場地穩(wěn)定地下水位埋深大于70米。采用本發(fā)明的旋挖鉆孔方法具體包括以下步驟：

⑴泥漿制備