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旋挖鉆機在流沙層的正確施工方法

發布時間:2019-11-22 09:56:26 點擊次數:

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流砂層是旋挖鉆機施工中常見的一種不良工況,多為接近于流體狀態的砂粒土層。砂粒土的礦物成分以石英,長石及云母等原生殘余礦物為主,其塑性極低或無塑性。砂類土一般都沒有連結,呈單粒結構,透水性強、壓縮性低,且壓縮過程甚快,內摩擦角較大,承載力較高。

    粉砂、細砂、礫砂層等地層受結構松散、地下水位高、抗剪強度較差的影響,工程施工中特別容易發生潛蝕,塌孔等現象,造成擴徑、超方、泥漿含砂量高、沉渣層過厚等施工質量問題,甚至會發生局部坍塌或樁孔整體坍塌,進而埋鉆等嚴重后果。在該地層施工安全的方法是采用全護筒,但由于代價昂貴,很難在國內使用。在目前國內現有條件下,只能通過有效使用泥漿護壁和改進鉆進操作方法等工藝手段,來防止事故發生,程度降低事故出現率,提高成孔合格率。解決塌孔問題主要在于防止初始塌孔的形成,防止發生連續塌孔的惡性循環,即:解決塌孔主要在于防,而不是在于救。

1、合理調配泥漿,針對流塑地層的特點,需要配置高粘度,中等容重的泥漿進行護壁。鑒于國內膨潤土質量好壞不一、泥漿粘度要求較高等原因,泥漿的配比可按照如下方案:

水:膨潤土:CMC:純堿=1000:140:2.5:4,并加入少許粘土攪拌均勻后,控制泥漿容重在1.20左右,粘度不小于45s,PH〉8。尤其值得注意的是:在泥漿池中加入膨潤土、纖維素、純堿后需靜置一段時間(24小時),待膨潤土完全水合后,在泥漿池中倒入粘土,用長臂小挖掘機充分攪拌。且在開鉆前2小時用小挖掘機再次攪拌,開鉆前檢測所配置的泥漿是否達到要求(挖掘機攪拌過程中應時刻注意測量泥漿各參數值,達到工程所需值后即可停止攪拌),否則再向泥漿池中酌情添加原料;

2、在鉆頭上設置通氣孔,保證提鉆過程中鉆頭上下泥漿流動,防止出現提鉆過程中的真空現象;

3、保持泥漿液面高出地下水水面2~3m,可以通過加高護筒或在孔周圍設置粘土壩來實現;

4、調整操作方式:控制泥漿液面,并在鉆孔過程中始終保持距護筒上邊緣30~40cm。(特別在提鉆時)。鉆至軟土及砂層時:軟土和砂土層為易塌孔地層,操作時要盡量注意減少對孔壁的沖刷和擾動,操作方法嚴格遵循“三慢”原則:即提、放鉆及鉆進轉速慢,通過嚴格控制鉆具的運動速度,來減少泥漿對孔壁的擾動,并為泥皮形成留足時間;地面觀察:時刻關注泥漿液面,當發現泥漿液面突然下降且大量泡沬涌出時,可判斷出現局部塌方,應立即停止鉆進并保證在鉆斗斗底打開的情況下,緩慢地提升鉆頭,防止因擾動而引起二次塌方;局部塌方事故處理:當發現有局部塌方時,繼續向孔內注入泥漿同時提出鉆頭,用挖掘機向孔內傾倒足量粘土,然后下放鉆頭反轉壓實粘土,邊壓邊反轉,待穩定后再用前文所述方法鉆進。

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    在操作的過程中要注意如下事項:在鉆進過程中還應時刻注意泥漿液面,若發現有塌方跡象時應盡快采取相應措施;保持泥漿液面高度,勤加泥漿;在整個鉆進過程中,提、放鉆頭一定要非常緩慢;注意鉆機沉降情況,一旦發現異常立刻安排鉆機離場,現場人員及時撤離。

    隨著國內基礎建設熱潮的興起,大型工程項目陸續開工建設,施工工藝不斷成熟,在這一背景下,工法技術的不斷研發、推廣,對于國內在高鐵,高速公路,快軌,特大橋梁等大型工程建設項目會有一個很好的推動作用。


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