复杂地层的钻孔技术
深厚复杂地层潜孔锤钻进工艺探讨
带动 下 ， 头低 速 回转 ， 岩 石 破碎 ； 产 生 的岩 钻 使 所 屑被 高压气 流携 带返 至地表 。潜孔 锤 冲击钻 进是 空气钻 进技术 在 破 岩 方法 上 的一项 突破 ， 为一 项
用 途广 泛而 先进 的钻探 技术 。
③ 每钻进 １ 米 ， 正 和校 核 钻 孔 孔 斜 误 ０延 修
通 过采 取 以上处 理 措 施 ， 利 通 过 了破 碎 地 顺
层， 在起 拔套 管 时亦 能顺 利拔 出套 管 ， 而加 快 了 从 钻 进速 度 ， 高 了经济 效益 。 提
２ ３ ３ 地下 水 、 压水 和黄粘 土层 ．． 承
约了钻进成本 ， 又提高了钻进速度 ， 大大提高了经
济效 益 和社 会 效益 。
中 图分 类 号 ：Ｖ ２ ． ；６４ ５ Ｔ ２ ３ ２ Ｐ ３ ． 文 献 标识 码 ： Ｂ 文 章 编 号 ：０ １ １４ ２ １ ） ３０ ９ －３ １０ － ８ （０ ２ ０ －０ ８０ ２
１ 概
述
① 为有效 控 制 孔斜 ， 钻 孔 倾 角 在设 计 规 范 使 允 许 的误 差 范 围 内 ， 用 ＣＲ ３ 采 Ｉ １０冲击 器 加 扶 正
厚 ， 管无 法 跟 到基 岩 ， 套 因此 ， 用注 浆 固结 孔 壁 采
的措 施 ， 待凝 后继续 扫孔 钻进 。
Ｓｈ ｎ ａｒ ｏｅ ｉ ｕ ｔ ｗ ｃ ａ Ｗ ｅＰ ｒ圜
第３ １卷总第 １３期 ５
四川水 力发 电
２１ ０ ２年 ８月
液体 冲洗 的 原 则 ， 合 钻 进 成 本 、 期 要 求 等情 结 工 况， 最终 采用风 动潜 孔锤跟 管钻 进工 艺 。 当时 国内仅有 两个生 产造 孔孔 径能够 满足 堆 积体 锚索 孔要 求 的 大 口径 偏 心 跟管 钻 具 的 厂家 ， 且 大 口径 偏心 跟 管 钻具 的生 产 在 国 内 尚属 首 次 。 在施 工过 程 中 ， 厂 家都 对 其 产 品 性 能和 使 用 情 两 况进 行 了跟踪调 查 ， 时对 其产 品性 能进行 调整 ， 及
复杂地层岩心钻探施工技术总结
复杂地层岩心钻探施工技术总结复杂地层岩心钻探施工技术总结复杂地层岩心钻探施工技术总结岩心钻探是在进行固体矿产地质勘探时经常采用的勘探手段之一。
在我国，岩心钻探仍然是目前和今后相当长一段时间内地质工作者在进行地质工程勘探时，获取直观地质资料的最主要方式。
本文对复杂地层特性和岩心钻探施工方法进行叙述,并就如何进行复杂地层的岩心机械钻探施工技术进行研究，进而提高钻探质量，降低勘探成本，以达到提高找矿效率的目的。
一、复杂地层分类根据钻探施工特点及地质情况,把复杂地层分为以下几类:(一)松散破碎地层:主要包括松散破碎和硬、脆、碎破碎地层。
较为典型的有胶结性很差的砂石和石灰岩组成的二叠纪地层,这种地层含有大量的砂岩,部分地区存在泥岩、砂岩和砾岩以及部分卵石。
受钻具振动碰撞和泥浆冲蚀作用,钻探钻孔易发生坍塌、漏失、超径等事故。
(二)水敏性地层:主要包括水化松散、水化剥落、水化膨胀和水化溶蚀煤系地层。
（三)漏、涌水地层:这类地层钻探施工护孔堵漏难度极大,漏失分大、中、小漏;涌水地层一般涌水量为10m3/h～50m3/h。
煤系地层硅质胶结,灰岩多破碎,且研磨性大,构造裂隙较发育,稳定性较差,透水性强,地下水丰富,承压水力大,钻孔缩径或涌水时有发生。
二、钻探方法和设备的选择（一）钻进方法的选择《岩心钻探规程》中按岩石硬度的大小分为四类十二级:软--可钻性1～3级、中硬--可钻性4～6级、硬--可钻性7～9级、坚硬--可钻性10～12级;按研磨性的强弱分为三类:弱研磨性、中研磨性、强研磨性;按完整程度分为三类:完整、较完整、破碎。
在具体施工中根据岩石可钻性、研磨性、完整程度等选择磨料和钻进方法。
1～6级和部分7级岩石可选用硬质合金、金刚石、复合片钻进;4～12级岩石可选用金刚石回转钻进,7～12级岩石也可选用钢粒钻进;6～8级岩石可选用硬质合金冲击回转钻进;6～12级可选用金刚石冲击回转钻进。
严格执行《岩心钻探规程》的规定是在复杂地层区提高钻探质量的保证。
凤县小梨园矿区复杂地层典型事故钻孔施工技术
凤县小梨园矿区复杂地层典型事故钻孔施工技术李国才（宝鸡西北有色七一七总队有限公司，陕西 宝鸡 ７２１０００）摘 要：本文主要介绍了凤县小梨园金矿区ＺＫ１２００１孔施工概况，施工中遇破碎岩层、断层破碎带以至于发生夹钻事故后的处理措施。
重点阐述了该钻孔在施工过程中使用的冲洗液类型和配方，以及取得的效果，并且对在破碎、坍塌、掉块等复杂地层中绳索取芯工艺技术难点和处理事故方法进行了比较深入的探讨。
为以后在该矿区施工其它钻孔提供了较好的借鉴意义。
关键词：无固相泥浆；低固相泥浆；断层破碎带；水力切割钻杆 中图分类号：Ｐ６３４．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０６－０２９６－３Drilling Technology for typical accidents in complex strata in Xiaoliyuan mining area, Feng CountyLI Guo-cai（Ｂａｏｊｉ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ ７１７ Ｂｒｉｇａｄｅ Ｃｏ． ， Ｌｔｄ． ， Ｂａｏｊｉ ７２１０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ＺＫ１２００１ ｈｏｌｅ ｉｎ Ｘｉａｏｌｉｙｕａｎ Ｇｏｌｄ Ｍｉｎｅ ａｒｅａ ｉｎ Ｆｅｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ， ａｎｄ ｔｈｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ ｏｆ ｃｒｕｓｈｅｄ ｒｏｃｋ， ｆａｕｌｔ ｂｒｏｋｅｎ ｚｏｎｅ ａｎｄ ｅｎｔｒａｐｍｅｎｔ． Ｔｈｅ ｔｙｐｅ ａｎｄ ｆｏｒｍｕｌａ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｕｓｈｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ａｒｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ａｎｄ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｈａｎｄｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｗｉｒｅ－ｌｉｎｅ ｃｏｒｉｎｇ ｉｎ ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｓｕｃｈ ａｓ ｂｒｏｋｅｎ， ｃｏｌｌａｐｓｅｄ ａｎｄ ｆａｌｌｅｎ ｂｌｏｃｋｓ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｉｎ ｄｅｐｔｈ． Ｉｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｇｏｏｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｂｏｒｅｈｏｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｎｉｎｇ ａｒｅａ．Keywords: ｎｏ ｓｏｌｉｄ ｍｕｄ； ｌｏｗ ｓｏｌｉｄ ｍｕｄ； ｆａｕｌｔ ｚｏｎｅ； ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｕｔｔｉｎｇ ｄｒｉｌｌ ｐｉｐｅ1地质概况小梨园金矿区位于陕西省凤县坪坎镇，是我单位多年来地质勘查的老勘探区，2013年前钻孔深度一般在500m以下，该矿区钻遇岩层主要为：铁白云质钙质千枚岩、石英脉、铁白云质粉砂质千枚岩，断层破碎带。
在复杂地层中钻孔灌注桩的成孔技术
展企大楼位于福 州市东浦路西侧 ， 拟建大厦 ３ 层 ， 室 １ 】 地下
层（ 埋深约 ５ ）为框架剪力墙结构 ， ｍ， 单柱最大荷载 ２００Ｎ。基 ００ｋ
础采用 钻 孔灌 注桩 ， 设计 桩径 １ ０ ｍ 桩 ３ ０根 ， 『０ ０ ｍ ２０ ｍ ３ ｊ １０ｒ ｚ ａ 桩９ ， ８根 孔深约 ３ ￣５ ｍ， 求全截 面进 入 中一微 风化岩层 １ ５ ０ 要 Ｄ （ Ｄ为桩身直径） 。 ２ 场地工程地质条件
中图分 类号 ： ４ ． ５ 文献 标识 码 ： Ｕ４ ３ １ ４ Ｂ
在 复 杂地 层 中钻 孔 灌 注桩 的成 孔 技 术
蔡宗发
（ 福建省福新建设工程公 司， 福建 福州 ３０ １ ） ５ ０ ３ 摘 要： 通过对福州展 企大楼钻孔灌注桩成孔技术的介绍 ， 提供 了在复 杂地 层施 工钻 进的一 些经验和应 注意的 方面 ， 得
浆 。泥浆池 内不得 随意加水 ， 只有在 泥浆 过稠时为 了降低泥浆粘
（ ）碎卵石层 、 ２ 卵石层 ， 卵石含 量大且 充 填物 以砾粗 中砂 为 主， 钻进 中容易造成孑 壁坍塌 ， Ｌ 维护孔 壁稳定难 。
度和比重 时 ， 有控制地适 当加入 清水或加 入降稠剂处理 。使用 的 泥浆优 先控制 比重 、 、 粘度 含砂率三指标 ， 见表 １ 。
４ １ 钻进设备选择 ．
根据场地工程地质条件、 设计要求 、 结合本工程的特点， 设备
选用 ６台套 的 Ｇ Ｓ ５型钻 机配 以 ３ ＮＬ泥浆泵 、 Ｂ Ｐ 一１ Ｐ ６ Ｓ砂 石泵 、
充填物 以砾粗 中砂 为主 ， 层厚 ４９ ～６９ｍ； 粉质粘土 ， ， ．Ｏ ．５ ⑥ 软 可
塑， 饱和 ， 厚 ０ ６ ～ ２ ５ｍ； 淤 泥 质 土 ， 塑 ， 和 ， 厚 层 ．０ ．Ｏ ⑦ 流 饱 层 ０ ８ ～２ ０ ｍ； ． Ｏ ． ０ ⑧卵石 ， 密实 ， 和， 饱 卵石含量 占 ７ 以上 ， ５ 粒径基 本在 ８ｍ 以上， ｃ 部分达 ２ ． ～５ ． ｃ 充填物 以砾 、 中砂 为主 ， ０Ｏ Ｏ ０ ｍ， 粗 层 厚 ２ ７ ～８ ６ ｍ； 残 积层 ， 间夹 有 强 风 化 残 留 体 ， 厚 ．Ｏ ．０ ⑨ 中 层 １． ０ ３ ２ｍ； ２ ４ ￣２． Ｏ ⑩强风 化 花 岗岩 ， 裂隙 发 育 ， 有 中风化 残 留 夹 体， 层厚 ５ ０ ～５８ ｍ； 中微风化 花岗岩、 ．Ｏ ．Ｏ ⑥ 辉绿岩 ， 致密块状 。 ３ 工程特点及难点 （ ）场地四周有危房 ， １ 基础桩 型只能选 用非挤土桩 中的钻 孑 Ｌ
钻孔灌注桩施工中的钻孔技术与穿越复杂层的处理方案
钻孔灌注桩施工中的钻孔技术与穿越复杂层的处理方案钻孔灌注桩是一种常见的地基处理方法，广泛应用于建筑工程中。
在钻孔灌注桩的施工中，钻孔技术和穿越复杂层的处理方案是关键的环节。
本文将重点探讨钻孔技术的选择与穿越复杂层的处理方案。
钻孔技术的选择是钻孔灌注桩施工中的第一步。
根据地质勘察结果和设计要求，选择适当的钻孔技术能够提高施工效率和施工质量。
常见的钻孔技术包括旋压钻孔技术、中空旋转钻孔技术和涌浆钻孔技术。
旋压钻孔技术适用于一般地质条件下的钻孔，它通过旋转桅杆的方法进行钻孔。
中空旋转钻孔技术适用于有较大孔径要求的钻孔，它可以通过中空桅杆将钻孔中的泥浆排出，提高钻孔速度。
涌浆钻孔技术适用于软弱土层和水中钻孔，通过向钻孔中注入浆液来控制泥浆的排出和孔壁稳定。
在钻孔灌注桩施工中，常会遇到复杂地层，如砾石层、软弱土层和岩石层等。
针对这些复杂地层，需要采取相应的处理方案，确保钻孔的顺利进行。
对于砾石层，可以使用钻孔钻头进行先期预钻，然后再使用正常钻孔工具进行穿越。
对于软弱土层，可以采用物理加固或化学加固的方法，提高土层的强度和稳定性，以便顺利进行钻孔工作。
对于岩石层，可以选择合适的岩石钻头和钻具，进行钻孔和爆破处理。
除了钻孔技术和穿越复杂地层的处理方案，钻孔灌注桩施工中还需要注意其他一些关键要点。
首先，需要进行严密的施工方案和施工计划的编制，确保施工过程有条不紊。
其次，施工前需要进行充分的地质勘察和设计分析，掌握地层情况和设计要求。
同时，要保证施工现场的安全措施到位，避免事故的发生。
最后，施工过程中要进行实时监测和质量控制，确保钻孔灌注桩的质量符合设计要求。
综上所述，钻孔技术的选择和穿越复杂地层的处理方案是钻孔灌注桩施工中的关键环节。
在实际施工过程中，需要根据具体情况选择合适的钻孔技术，并采取相应的处理方案，保证施工的顺利进行和施工质量的达到。
同时，还需要关注施工计划的编制、地质勘察和设计分析、施工安全以及质量控制等方面，确保钻孔灌注桩施工的全面质量。
复杂地层钻探困难原因及治理方法
复杂地层钻探困难原因及治理方法些问题的出现对于钻孔来说是十分不利的。
为了能够更好的提高在复杂地层的钻孔，就需要对这些地层进行合理的分析，这样才能够有效的避免这些问题的出现。
本文针对复杂地层钻探困难原因进行分析，然后根据实际情况及钻进要求，合理运用综合治理方法。
关键词：复杂地层；岩心钻探；；原因分析；综合治理引言复杂地层是指岩心钻探中孔壁不稳定（坍塌、掉块、遇水膨胀、遇水溶解等）、钻孔漏水或涌水的地层。
地质岩心钻探在我国社会经济建设中的有着举足轻重的地位，近几年发展速度也非常迅速的。
由于矿山地表的矿产资源被过度的开发，而现有地质岩心技术的落后，矿山的深部矿产资源得不到有效的利用，导致矿山现有的服务年限非常短暂，市场矿产资源需求也得不到满足。
为了解决以上问题，我国大部分地区将地质找矿的重心转向矿山深部资源的开发上。
开发矿山深部资源将会大大增加复杂地层深孔钻探的施工难度，这对于复杂地层岩心钻探技术的要求大大提高。
因此，提高我国复杂地层情况的岩心钻探技术水平的任务就显得十分紧迫。
1复杂地层岩心钻探困难的原因分析在钻探生产中，从复杂地层的护壁角度来说，是指阻碍钻进的一些特殊岩性的地层。
地层松散、胶结不良、软硬互层、吸水膨胀，遇水溶解或地质构造运动而造成的破碎、裂隙、断裂，再加上地下水的融蚀活动等等，给钻探生产带来坍、掉、涌、漏不利因素。
（1）风化作用形成的复杂地层。
风化作用破坏了坚固岩石的全部或部份的颗粒之间的联结，使岩石变得疏松，具有较大的缝隙，易于坍塌掉块与漏失。
（2）流水作用、沉积作用形成的复杂地层。
流砂层、沉积的泥质地层，皆为流水沉积作用从而使岩石胶结不牢而造成极为严重的坍塌、缩经。
（3）地质构造引起的复杂地层。
在地质构造运动形成的压力、振力和扭力等作用下，造成所谓压性、张性、扭性、压扭性和张扭性各类断层，这些大都由断层泥、糜棱岩、断层角砾，压碎岩、碎块岩和片状岩等分别组成，此类断层的延伸和宽度可以达几米、十几米、数百米不等。
浅谈砂夹卵石复杂地层下钻孔桩施工技术
浅谈砂夹卵石复杂地层下钻孔桩施工技术摘要本文结合乌玛公路A7标段镇罗黄河特大桥12#墩钻孔桩施工，对砂夹卵石复杂地层下钻孔灌注桩的施工特点、钻孔桩施工工艺及特征地层施工技术进行总结，旨在为同类钻孔桩施工提供一个相应的参考、借鉴。
关键词：桥梁工程砂夹卵石复杂地层钻孔桩施工技术0前言复杂地质下的钻孔桩施工，一直是影响桥梁施工成本、工期的关键环节。
如果施工不好，会导致孔桩塌孔、串联、桩身质量下降等现象，造成大量返工现象，施工难度大。
本文通过研究钻孔桩施工特点，结合镇罗黄河特大桥12#主墩桩基础施工，对砂夹卵石复杂地质条件下钻孔桩施工技术进行总结，以期为复杂地质条件下桩基础施工提供技术支撑。
1工程概况1.1工程简介乌（海）玛（沁）公路青铜峡至中卫段工程是国家“十三五”规划内的重点公路工程项目，是宁夏高速公路规划网“三环九射八联”最重要的组成部分。
镇罗黄河特大桥为其全线控制性工程之一。
桥梁全长1289m，分为南北岸引桥、南北岸跨堤桥、主桥共5联设计钢-混组合梁连续梁桥。
除主桥跨越黄河外，其余桥跨均处在黄河河床及漫滩。
主桥桥跨布置为55m+6×90m+55m,设双变截面花瓶状实心片墩8#～14#，其中12#墩处于黄河中心水深最深处。
12#墩承台矩形圆倒角整体式承台，其下布置12根直径∅1800mm的钻孔灌注桩，按摩擦桩设计，呈矩形布置。
桩长65.0m，桩身为水下C30混凝土。
1.2地质水文概况镇罗黄河特大桥桥址区场地地貌单元为黄河河床及漫滩，地势开阔，地形稍有起伏，桥轴线地面高程约1201.3～1208.9m，相对高差约 7.6m。
桥梁横跨黄河地表径流，水面宽约 540m，最大水深约 4.5m，变化幅度 1.0～1.5m。
墩位处的地层结构较为复杂，主要由第四系全新统冲洪积层和上更新统冲洪积组成。
12#墩范围内基岩以上更新统冲洪积占主导，其中底层主要分布为：①卵石：层厚0～20.3m；②圆砾：层厚20.3～32m、35～56m、69.5～79m；③中砂：层厚32～35m、56～63.3m；④粉质黏土：63.3～69.5m。
沙漠地区风积沙等复杂地层旋挖钻成孔施工工法
沙漠地区风积沙等复杂地层旋挖钻成孔施工工法沙漠地区风积沙等复杂地层旋挖钻成孔施工工法一、前言沙漠地区地层复杂，包括风积沙、松散砂、堆积物等，对钻井施工提出了更高的要求。
为解决在此类地区进行钻进施工时遇到的困难，针对沙漠地区风积沙等复杂地层，发展了一种旋挖钻成孔施工工法。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析等进行详细介绍。
二、工法特点沙漠地区风积沙等复杂地层旋挖钻成孔施工工法具有以下特点：1. 适应性强：能够适应各种沙漠地层复杂地质条件下的钻进施工，如风积沙、松散砂等。
2. 灵活性高：施工过程中能够根据实际情况调整工艺参数和采取灵活的施工措施。
3. 施工效率高：通过优化设计和施工工艺，提高施工效率，并能够保证施工质量。
4. 节约成本：使用合理的机具设备和施工工艺，能够降低施工成本。
5. 环境友好：减少钻进过程中对环境的影响，减少土方开挖和噪音。
三、适应范围该工法适用于沙漠地区风积沙、松散砂等复杂地层的钻进施工，包括基础工程、铁路、公路、桥梁、隧道等工程建设。
四、工艺原理该工法在实际工程中采用旋挖钻进行成孔施工，通过分析地层特点，采取相应的技术措施，实现有效的钻进工作。
主要原理包括：1. 选用合适的钻具和人工挖掘工具；2. 在进行钻孔前需进行地质勘探，确保施工安全；3. 合理选择旋挖钻机的转速和推进力，以提高施工效率；4. 控制冲击和振动等因素，防止塌陷和坍塌。
通过以上原理，可以确保施工工法与实际工程相互配合，达到施工要求。
五、施工工艺施工工艺包括钻进前准备、钻孔、孔内清理、检查孔口、施工过程的记录和钻孔结束后的处理等。
在钻进前准备阶段，需要进行地质勘探，确定施工地点和孔口位置。
钻孔阶段需选择合适的钻具和钻机，确定合理的施工参数，并控制施工过程中的振动和冲击。
完成钻孔后，进行孔内清理和孔口检查，确保施工质量。
最后，进行工程记录和结束处理。
某复杂岩溶地层钻孔灌注桩成孔施工技术
ｗ ｈ ｉ ｌ ｅ ａ ｌ ｌ ｔ ｈ ｅ ｂ ｉ ｒ ｄ ｇ ｅ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｇ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｃ ａ ｖ ｅ ａ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｏ ｎ ｅ ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ． Ｉ ｔ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｙ
摘 要 ：某桥 梁基 础 的地 质条 件 复杂 、岩 溶 强烈发 育 ，线溶 率 为 ２ ． ０ ％ － ８ ６ ． ６ ２ ％，遇 溶 率 为 ８ ０ ％，溶 洞 多达
７ ～ ８ 层 ，最大的溶腔 高度超过 ６ ０ ｍ，同时全部桥 梁桩基所在位置地下溶洞连成一片，施工难度极 大。为
此 ，制 定 了先难 后 易、先远 后近 的施 工方 案 ，采 用 冲击钻 进 成孔 与 护 筒跟进 、气举 反循 环 排 渣的 施 工 工
ｎ ｏ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｓ ２ ％ ～８ ６． ６２ ％． Ｔｈ ｅ ｄｉ ｓ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｄ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｓ ８ ０ ％ ．Ｃａ ｖ ｅ ｉ ｓ ｕ ｐ ｔ ｏ ７～ ８ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｓ ．Ｃａ ｖ ｉ ｔ ｙ ｈｅ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｓ ｍｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ６ ０ ｍ，
Ｋ ｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ： ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ ｋ ａ ｒ ｓ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ｂ ｏ ｒ ｅ ｄ ｐ ｉ ｌ ｅ ｓ ；ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｕｃ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
１ 工 程 地 质概 况
沪 昆高 铁 韶 山段 蒋 家 里 特 大 桥 ６ ７ ＃墩 位 于 韶 山市北 托 村 ，墩 位处 于鱼塘 中 ，承 台尺 寸 为 ６ ｍＸ
南秦岭镇安西部复杂地层钻探技术及对策
第50卷增刊2023年9月Vol. 50 Sup.Sep. 2023：251-255钻探工程Drilling Engineering南秦岭镇安西部复杂地层钻探技术及对策黄德强，汪传武，张波，周武卫，李季（西安地质矿产勘查开发院有限公司，陕西西安 710100）摘要：南秦岭镇安西部地区是钼钨多金属找矿重点区域，该地区地层大部分为灰岩、白云岩，地形切割大，地势陡峭，岩溶发育，钻孔施工过程中所遇溶洞较多，构造十分发育，钻孔见断层构造带较多，局部岩心破碎，孔内坍塌掉块严重，深孔施工较为困难。
施工过程中，通过优化钻进参数，采取各种堵漏措施填补溶洞，调配冲洗液处理孔内坍塌掉块，调整冲洗液密度处理深部涌水，解决构造带岩心采取困难等诸多施工难题，提高钻进效率。
ZK5201钻孔找到矽卡岩型钨矿化带和印支—燕山期花岗岩隐伏岩体，顺利完成钻探施工任务，采用绿色勘查方法，确保钻探施工现场及周边水体不受污染，施工经验可为以后该地区同类型深孔钻探提供参考。
关键词：钻探；溶蚀溶洞；断层涌水；构造带取心；绿色勘查中图分类号：P634 文献标识码：B 文章编号：2096-9686（2023）S1-0251-05Drilling technology and countermeasures for complex stratain the West of Zhen’an， South QinlingHUANG Deqiang，WANG Chuanwu，ZHANG Bo，ZHOU Wuwei，LI Ji(Xi’an Institute of Geological and Mineral Exploration Co. Ltd., Xi’an Shaanxi 710100, China) Abstract：The western area of Zhen’an，South Qinling，is a key area for molybdenum tungsten polymetallic prospecting. Most of the strata in this area are limestone and dolomite. The topographic is large， the terrain is steep，and the karst is developed. There are many karst caves encountered in the drilling construction process. The structure is very developed. There are many fault tectonic belts drilled， the local cores are broken， and the collapse blocks in the holes are strict. Heavy，deep hole construction is more difficult. During the construction process，by optimizing the drilling parameters， taking various leakage plugging measures to fill the karst cave， allocating flushing to deal with the collapse and falling blocks in the hole， adjusting the density of flushing to deal with deep water inrush， solving many construction problems such as difficulty in adopting the core of the tectonic zone， and improving the drilling efficiency. The ZK5201 hole found the skarn‑type tungsten mineralization belt and the Indo‑Yanshan period granite hidden rock mass. The drilling construction task is successfully completed. The green exploration method is adopted to ensure that the drilling construction site and surrounding water bodies are not polluted，and provide reliable experience for the construction of the same type of deep hole drilling in the area in the future.Key words：drilling; karst cave; fault water inrush; coring of structural zone; green exploration0 引言“陕西省镇安县六里街—川口河钼钨多金属矿预查”项目是陕西省镇安西部找矿会战区钨矿找矿重点项目。
玛因鄂博矿区复杂斜地层钻孔施工技术
变凝灰质粗砂岩中，岩石受玛 因鄂博断裂的影响糜棱 或加人 固体充填物等均可解 决。对于漏失量超过 １ ． ５ 岩化强烈 ， 初级北西 向羽状断裂非常发育。 存在岩石破 ｍ／ ｈ以上 的地 层 ，可视 漏失 层位 不 同采用 以下 几种 方 碎、 水敏性较强 、 取芯困难 、 钻进中孔壁不稳定等问题 。 法 ： 大部分钻孔变凝灰质粗砂岩 中有裂隙发育 ， 断层交错 ， （） １ 浅孔 段 ０ ２ ０ｍ 内 ，由于孔 浅一 般 最 有效 的 ～０ 钻孔 漏失 较为 突 出 。另 外 ， 区钻 孔孔 斜 问题普 遍 ， 矿 基 方 法是 套管 隔离 法 。 进 中可用 聚合 物泥球 封堵 造壁 ， 钻
２ 施工技术
２１ 钻探 护壁 工艺 技术 方 法 ．
．
经 过 多年 生 产 实 践 ，先 后 采用 了数 十 种 工艺 方 用随钻堵漏 。 随钻堵漏浆液一方面要满足钻进需要 ， 另 法 ， 常规优 质泥 浆护孔 、 管护 孔 、 泥灌 注 以外 ， 除 套 水 我
一
们配合有关科研单位进行了较系统的研究 ，取得了较 成功 的随钻堵漏泥浆配方为 ：０ 堵 漏剂 （％～ ％） ８１ ３ １ ＋ 好的成果 。经冲洗液选型 ， 对于复杂地层 ， 该区使用较 钠 土 （ ％ ） ２ ＋润 滑 剂 ｏ０ ％ 。 如 ： Ｋ ４ １ Ｚ ６ ０ 、 ． ２ Ｚ １ ０ 、Ｋ ８ ２
３ ２
新 疆 有 色 金 属
第 ５期
玛 因鄂博矿 区复杂斜地层钻孔施工技术
陈文 勇
（ 新疆 维吾 尔 自治 区有 色地 质勘 查局 ７ １ ０ 队 昌吉 ８ １０ ） ３ １０
பைடு நூலகம்
玛因鄂博矿 区是 阿勒泰矿区主要矿 区之一 。从 散 ， 进行循环搅拌 ， 然后加入交联济 Ｋ １ Ｃ 的水溶液 ， 再 ２０ ０ ３年至今共 投人 大量钻探 工程量 ，施 工钻孑 ７ 搅拌 ， Ｌ ４ 最后加入火碱 ， ｐ ＝ ～ ０ 调 Ｈ ８ １ 为宜 ， 配置的浆液粘 个 。在多年 的施工钻探 中， 采用 了一系列综合治理措 度 为 ２ ～ ４ 比重 １ ４ｇｅ ３ 用 此 泥 浆 液 能使 钻 孔 ０２ ， ． ／ｍ， ０ 采 施 和 先 进 的工艺 技 术 手段 ， 特别 是 近 年来 定 向钻探 技 顺利 通过 松散 水敏 地层 ， 且钻 孔 空底 清洁 ， 五扩 经掉 块
复杂地层金刚石绳索取芯钻进的应对技术措施
复杂地层金刚石绳索取芯钻进的应对技术措施摘要：介绍了通过金刚石绳索取芯钻进在复杂地区所遇问题及采取的相应措施。
关键词：绳索取芯；复杂地层；技术中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：随着金刚石绳索取心钻进技术的推广，在易塌、易漏、易斜和难取心等地层的钻进工作量也相应增加。
显然，研究在这些复杂条件下的钻进技术措施，对扩大绳索取心钻进的使用范围，有着巨大的现实意义。
1、钻进塌、缩、漏等杂地层绳索取心钻进遇到松散破碎、胶结差或吸水膨胀的水敏地层时，经常会出现泵压升高，排粉难，孔壁失稳和钻杆折断等现象，要突破复杂地层的难关，笔者认为必须采取下列综合措施：1.1采用多级口径和多种钻进方法：根据岩层的复杂程度和孔深情况，在确定钻孔结构时，上部可以适当增大钻孔直径到91或110mm，采用合金钻头钻进，然后下人必要的技术套管，换φ75mm 绳索取心钻具通过复杂层。
当钻孔较深，地层又稳定，则可用φ60（或φ59）绳索取心钻具钻至终孔。
如果上部地层条件允许，也可考虑采用无岩心钻进．这样做可提高纯钻时间利用率，提高台效。
有利于快速通过复杂层，缩短施工周期，降低钻探费用。
这种多径成孔的结构，既可发挥上部地层用合金钻进或无岩心钻进的优越性，又可避免用单一小口径绳钻钻进难以达到地质要求和设计孔深等问题。
1.2采用超径钻头，适当增大钻具与孔壁间隙。
如正规的s75绳钻钻具，其钻头外径为φ75mm，扩孔器外径为φ75.5mm，外管为φ73mm。
这样，扩孔器与外管问的间隙只有1.25mm，考虑实际情况，可能增大到2mm左右。
间隙太小，在复杂孔段就容易出现排粉困难、泵压高和孔壁失稳等情况。
这时若将钻头外径增大2～2.5mm，则钻头直径相应为φ77～φ77.5mm，扩孔器外径为φ77.5～φ78mm。
这样，扩孔器外径与外管间隙可蝉大到2.25～2.5mm，实际情况还可能增大到3～3.5mm．钻孔环状间隙在钻杆部分则更大一些，间隙加大以后，上述—系列问题，就能得到较好地解决。
复杂地层中桩基及基坑支护施工方法
复杂地层中桩基及基坑支护施工方法一、引言在建筑施工中，复杂地层中桩基及基坑支护工程一直是一个费时费力的难题。
由于地质条件的复杂性，以及建筑工程的特殊要求，对于桩基和基坑支护的施工方法和技术要求都非常高。
本文将重点介绍复杂地层中桩基及基坑支护的施工方法和相关技术要点。
二、复杂地层中桩基施工方法1. 钻孔灌注桩钻孔灌注桩是一种常用的桩基施工方法，适用于各种地质条件下的桩基施工。
在复杂地层中，如软土层、淤泥层和砂卵石层等地层中，钻孔灌注桩具有较好的适用性和适用范围。
在施工过程中，需要根据具体地质条件选择合适的钻孔方式和灌注材料，确保钻孔桩的质量和稳定性。
2. 微桩微桩是一种直径小于300mm的小型灌注桩，适用于复杂地层中桩基施工。
微桩具有施工周期短、成本低、适应性强等优点，在软弱地层、砂卵石地层和粉砂层等地质条件下表现较为出色。
微桩的施工方式简单，可以通过手工或机械设备完成施工，适用范围广泛。
三、复杂地层中基坑支护施工方法1. 土方开挖支护土方开挖支护是一种常见的基坑支护施工方法，适用于各种地质条件下的基坑开挖工程。
在复杂地层中，土方开挖支护可以通过挖土、加固、支撑等方式完成基坑开挖和支护工作，确保基坑的安全性和稳定性。
在软土层、粉砂层和砂卵石层等地质条件下，土方开挖支护表现出色，是一种值得推广的基坑支护施工方法。
四、施工中的注意事项1. 充分了解地质条件在复杂地层中桩基及基坑支护的施工过程中，首先需要充分了解地质条件，确定桩基和基坑支护的具体施工方案和技术要求，确保施工的顺利进行。
2. 选择合适的施工设备在进行桩基及基坑支护的施工过程中，需要根据具体地质条件选择合适的施工设备和工具，确保施工效率和质量。
3. 严格控制施工质量在进行桩基及基坑支护的施工过程中，需要严格控制施工质量，保证桩基和基坑支护的安全性和稳定性。
五、结论在复杂地层中桩基及基坑支护的施工过程中，需要充分了解地质条件，选择合适的施工设备，严格控制施工质量，保证施工安全。
科学深孔复杂地层钻进技术难题与对策
收稿日期：２０１４ －０６ －３０ 基金项目：科技部科技支撑计划专项“ 汶川地震断裂带科学钻探（ ＷＦＳＤ） ” 项目之“ 科学钻探与科学测井” 课题；中国地质调查 局地调 项目 “ 破碎和强缩径地层大直径深孔取心钻进技术研究” （１２１２０１１１２０２５８） 作者简介：张伟（１９５４ －） ，男（ 汉族） ，湖北恩施人，中国地质调查局汶川地震科学钻探工程中心总工程师，中国地质大学（ 武汉） 客座教授，探 矿工程专业，博士，负责组织汶川地震科学钻探项目的钻探和测井施工，北京市西城区阜外大街 ４５ 号院，ｚｈａｎｇｗｅｉ＠ｗｆｓｄ．ｏｒｇ。
提高回次进尺长度的最有效方法是在取心钻进 系统中引入液动锤。 液动锤钻进可使取心钻进的回 次长度成倍增加。 同时，还能显著提高机械钻速和 减轻孔斜。 螺杆马达 －液动锤 －提钻取心方法在中 国大陆科学钻探工程科钻一井中应用非常成功，该 井 ３０００ ～５０００ ｍ 井段的平均回次长度为 ７畅９９ ｍ。
螺杆马达 －液动锤 －长半合管取心钻进方法在 ＷＦＳＤ －４ 孔中进行了试验并获得了成功。 在该孔 的 ２０１４畅３０ ～２０６５畅４０ ｍ 孔段，连续钻进了 ５ 个长度 超 ９ ｍ 的回次，总进尺 ４５畅１５ ｍ，平均回次进尺 ９畅０３ ｍ，平均岩心采取率 ９７畅５％，平均机械钻速 １畅４９ ｍ ／ ｈ，取出了长 ９ ｍ 的无扰动连续岩心柱。
该方法最初在汶川地震科学钻探项目中应用时 遇到了问题。 汶川地震科学钻探项目钻进的地层是 地震断裂带，岩层强烈破碎。 为了保证岩心的原状 性，取心钻进时采取了一种特殊的取心技术，即半合 管取心技术。 半合管取心钻具结构较复杂，加工较 长的半合管取心钻具的难度较大。 最初只有长度 １畅５ ～２ ｍ 的半合管取心钻具，取心钻进的回次长度 也因此受到影响。 在项目实施过程中，我们通过不 断地研究与改进，相继研制成功了长度 ４畅５、６ 和 ９ ｍ 的半合管取心钻具。
深厚淤泥地层大直径钻孔灌注桩施工技术
深厚淤泥地层大直径钻孔灌注桩施工技术深厚淤泥地层大直径钻孔灌注桩施工技术一、引言深厚淤泥地层在建筑施工中常常出现，并且给桩基的施工带来了很大的难度。
传统的锤击灌注桩在这种条件下施工效果不理想，因此需要开发一种适用于深厚淤泥地层的大直径钻孔灌注桩施工技术。
本文将详细介绍这种施工技术和相关的关键技术。
二、施工方法1. 桩基设计：在深厚淤泥地层中，桩基的设计至关重要。
由于土层的不稳定性，需要选择合适的直径和长度以增加桩基的承载力和稳定性，同时要确保桩身能够顺利穿过淤泥层进入稳定的地层。
此外，根据具体的工程要求，选择适合的混凝土配比以提高桩体的抗压强度。
2. 钻孔施工：深厚淤泥地层中，传统的旋挖钻孔方法很难施工，因此需要采用新的钻孔施工方法。
一种常用的方法是采用悬浮式旋挖钻机，该机器可以在水中完成钻孔工作，具有较强的抗浮力和桩身稳定性。
通过旋转和下沉机械，可以将钻孔机械的桩身轻松穿过淤泥层进入稳定地层。
3. 灌注桩施工：在钻孔完成后，需要进行灌注桩的施工。
在深厚淤泥地层中，传统的混凝土灌注方法效果不理想，因此需要采用改进的施工方法。
一种常用的方法是采用高压注浆技术。
通过将高压注浆设备连接到钻孔机械，将预先配制好的注浆材料注入桩孔中，充分填充桩身空隙，提高桩体的强度和稳定性。
三、关键技术1. 钻孔机械的设计和使用：钻孔机械的设计和使用是施工中的关键技术之一。
钻孔机械需要具备足够的抗浮力和桩身稳定性，以确保能够顺利穿过淤泥层进入稳定地层。
此外，钻孔机械需要具备足够的扭矩和推力，以供应灌注桩施工的需求。
2. 高压注浆技术的应用：高压注浆技术是解决淤泥地层灌注桩施工困难的关键技术之一。
通过合理选择注浆材料和控制注浆压力，可以有效地填充桩身空隙，提高桩体的强度和稳定性。
在注浆过程中，需要使用专业的设备和技术人员，确保施工过程的安全和稳定。
3.灌注桩质量的控制：在深厚淤泥地层中，灌注桩的质量控制尤为重要。
一方面，需要确保灌注桩的强度和稳定性满足设计要求；另一方面，需要确保桩身的垂直度和位置满足要求。
复杂地层的钻孔技术
复杂地层的钻孔技术第四章复杂地层的钻孔技术1 什么叫复杂地层复杂地层是相对好地层⽽⾔的。
⼀般⼈们习惯于把出现坍塌、掉块、漏⽔、涌⽔、缩径、膨胀等⼀系列现象的地层，叫复杂地层。
复杂地层是客观存在的，是不依⼈的意志为转移的的。
不论你承认不承认都会发⽣，是⼀种地质现象。
不管你⽤什么设备，什么钻进⽅法；也不管⼤⼝径或⼩⼝径，合⾦或钢粒，还是⾦刚⽯；也不管是地质钻探、⼯程钻探、⽔⽂钻探或⼯程施⼯都会遇到这种现象，⽽且随着⽔电⼯程的发展，复杂现象也愈加严重。
具体讲，复杂现象的钻孔包括覆盖层，特别是深厚覆盖层的钻孔、岩溶地层的钻孔，以及不均匀地层的钻孔等。
2 复杂地层对钻孔施⼯的影响在钻孔施⼯中，若遇复杂地层，就会严重地影响钻孔⽣产，轻者，使钻进不能正常进⾏，停待时间增多；重者，导致孔内事故，质量达不到要求，拖延⼯程进度；再重者，钻孔报废。
复杂地层的钻孔事故屡见不鲜，这⾥不细述。
复杂地层对钻孔的影响是多⽅⾯的：2.1 ⽣产效率低由于地层复杂，难以钻进，或钻具下不到底，或被卡、夹、埋，反复处理，辅助时间增多。
发⽣孔内事故多，⼜把⼤量时间⽤在处理事故上，纯钻时间相应减少，⽣产效率下降。
据有关资料，钻探发⽣的各类事故中，有70%以上都与复杂地层有关，有的⼤⼯程因地层复杂拖延了计划⼯期；有的钻机完不成任务，有的承包者赔本，连⼯资都发不出来。
2.2 ⼯程质量得不到保证⼀⽅⾯由于孔内事故多，使⼀些钻孔在未达到设计孔深时被迫提前终孔；有的因为岩⽯破碎，岩⼼采取率达不到要求；有的因孔壁坍塌严重⽆法按时进⾏试验或灌浆；另⼀⽅⾯，由于⼈们把⼤量的精⼒⽤在处理事故上，⽆⼼去研究⼯程质量问题，使⼯程质量得不到保证。
2.3 成本增加，盈利减少（1）效率的降低使单位成本增加；（2）处理事故使费⽤增加。
如原材料消耗加⼤；运输量增多；机械磨损加剧；劳动量加⼤；⽽且，往往由于孔内事故导致机械事故，机械事故⼜引起⼈⾝事故，形成恶性循环，使单位成本和总成本骤增，盈利⼤幅度下降，甚⾄亏本。
钻井施工技术的复杂地层应用
钻井施工技术的复杂地层应用提纲：1. 钻井施工技术的复杂地层应用概述2. 复杂地层对钻井施工技术的影响分析3. 解决复杂地层问题的常用钻井工艺及技术手段4. 钻井液的选择与处理在复杂地层中的应用5. 复杂地层应用钻井施工技术案例分析1. 钻井施工技术的复杂地层应用概述在钻井施工过程中，地层的复杂性经常会导致一系列问题，例如钻头磨损、工具卡钻和井壁塌陷等。
因此，如何在复杂地层中成功地进行钻井施工，成为了钻井操作中的一个重要课题。
而对于建筑专家而言，对复杂地层的钻井施工技术应用的深入研究，则至关重要，因为良好的钻井施工能保证建筑基础的稳定性。
2. 复杂地层对钻井施工技术的影响分析钻井液是钻井施工中重要的工艺手段。
不同类型的地层在不同钻井阶段中，对钻井液的物理化学性质和使用要求有着不同的要求。
因此，针对不同地层进行不同的钻井施工操作和钻井液的选择及控制处理就变得相当重要。
这样既可以保证了整个钻井施工过程的高效性，同时更好地保护了钻井井壁和井筒，防止了钻井过程中产生的不良地质灾害。
3. 解决复杂地层问题的常用钻井工艺及技术手段技术手段上，钻井过程中的旋转速度、压力和方向的调整变得非常关键。
调整井下工具的斜度和方向，可以使钻头稳定地移动，避免卡钻现象的发生。
此外，喷射泥浆和减少泥浆循环系统中的压力差等操作手段，也是解决井壁稳定性的关键因素之一。
4. 钻井液的选择与处理在复杂地层中的应用钻井液的作用是辅助钻头进入地层，减小钻头与地壳的摩擦，以及维持井眼稳定。
在复杂地层钻井中，常常需要使用高密度钻井液，以增加井筒的稳定性。
在钻井中，不仅要保证钻井液的质量，还需要更好地控制液位和密度等因素。
5. 复杂地层应用钻井施工技术案例分析1、某高层建筑基础钻井，地下水位深，地质沉积岩层复杂，利用高密度钻井液辅助，采用调整钻头方向斜度等技术，顺利完成工程。
2、某市金属矿采矿区深井钻井，地下水位深，地层复杂，采用钻井液循环恒压工艺，并辅以钻井进度控制技术，提高整个钻井施工效率。
千家坪钒矿复杂地层钻孔施工技术措施与实施效果
２ ２ 钻 探施 工技 术要 求 ．
地 实施 ， 得 了较好 的效果 。 取
关键 词 ： 芯 钻探 ； 岩 钒矿 区复杂地 层 ； 洞及 淤泥 砂石 ； 溶 漏失 ； 术措 施 技
中 图分类 号 ： ６ ４ ５ 文献标 识 码 ： 文章 编 号 ： Ｏ ４ ５ １ （ Ｏ １ 。 一 Ｏ ９一 Ｏ Ｐ ３． Ｂ １０— ７６ ２ １）９ ０ ３ ２
１ 工程 概况
含水 层之 间贯 通 而造成 采 矿时期 的巷道 涌水 ， 对采 矿工
千家 坪钒 矿位 于 陕西 商南县 境 内 ， 某矿 业有 限责 属 任公 司 ， 本次 工作 的 目的是 对千 家坪 钒矿 主矿 段进 行详 细勘 查评 价 ， 矿 体进 行 纵 深 控 制 ， 开 发 利 用 提供 矿 对 为 产资 源 。施工 区 内 山 高 坡 陡 ， 层 复 杂 ， 隙 、 洞 发 地 裂 溶 育 ； 施工 中孔 内漏失 严 重 ， 处 孔 段 遇 见 溶 洞且 溶 洞 在 多
内沉 积有 较厚 的淤 泥及砂 石 ， 钻进 受 阻 ， 对这 些 问题 ， 针
作带来威胁 ， 要求所有钻孔均进行全孔水泥封孔。
３ 钻 探 施工 工 艺 ３ １ 使 用 的设 备及配 套器 具 ．
我们进 行 了认 真 的分析研 究 ， 制定 出 比较 有效 的施 工方 案 并 大胆地 实施 ， 得 了较好 的效 果 。 取
孑 口向钻 杆 与 孔 壁 的环 状 间 隙 连 续 的供 水 ， 冷 却 钻上涂 抹 的黄油 经 回转 ， 在 在钻 杆 和孔 壁上 形 成一层 油 腻薄 膜 ， 以此 达到 润滑减 阻 的 目
复杂地层中旋挖钻施工技术的研究与应用
复杂地层中旋挖钻施工技术的研究与应用摘要：在含有硬塑黏土、大粒径卵石或漂石土等复杂地层的桩基施工中采用旋挖钻机成孔。
通过增加泥浆浓度、增大护筒长度及采用双护筒方式、螺旋钻头和普通旋挖钻头交替使用等方法，有效解决了复杂地层中采用旋挖钻施工时钻进困难、漏浆严重、易塌孔等一系列问题，大大缩短了工期，经济效益显著。
为确保单桩承载力满足要求，通过自平衡试桩法测试了3根试桩的实际承载力。
结果表明，所有试桩实测承载力均大于理论承载力，说明在上述复杂地层中采用旋挖钻代替冲击钻的施工方案是经济高效的方案。
关键词：旋挖钻；现场试验；自平衡试桩法；单桩承载力一、实例分析黄山市歙黟公路改建上跨皖赣铁路立交桥工程位于安徽省黄山市境内，为歙黟公路整条路的其中一个标段。
根据设计地质勘探资料及试桩所得地质资料，自地表以下存在多层圆砾土，层厚普遍较大，最大层厚达 6 m。
粉质黏土硬塑，圆砾土密实饱和，稳定性较差，且其中夹杂较多粒径超过20 cm 的卵石或漂石。
本工程不但地质条件复杂，而且工期非常紧张。
施工初期采用传统的冲击钻和回旋钻的成孔方式，效率低，工期可能严重滞后，甚至无法正常完工。
旋挖钻成孔具有速度快、效率高、施工精度高、护筒埋设方便、清孔质量好、安装钢筋笼方便且经济等一系列优点。
笔者根据经验，提出了一系列措施，着力解决在含有大粒径卵石或漂石土中钻进困难、易塌孔、漏浆等问题，并通过测试单桩承载力的方法对改进措施的有效性进行验证。
二、成孔施工难点及解决方案旋挖钻机进行桩基成孔施工，施工步骤为场地平整→钻机就位→埋设护筒→泥浆制备→旋挖成孔→清孔。
这里对一般性工艺不再赘述，仅就如何解决钻进困难、易塌孔、漏浆等问题进行详细说明。
（一）成孔施工难点旋挖钻机对土层的适应性较差，在含有较多粒径超过0.2 m 的卵石或漂石的土层中成孔困难，主要问题有：1）砂卵石或漂石对钻头的磨损较为严重。
2）大粒径漂石对旋挖钻施工影响很大。
现场实践表明：当桩径为1.6m 时，漂石粒径如＞0.25 m，则成孔施工将极为困难。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四章复杂地层的钻孔技术1 什么叫复杂地层复杂地层是相对好地层而言的。
一般人们习惯于把出现坍塌、掉块、漏水、涌水、缩径、膨胀等一系列现象的地层，叫复杂地层。
复杂地层是客观存在的，是不依人的意志为转移的的。
不论你承认不承认都会发生，是一种地质现象。
不管你用什么设备，什么钻进方法；也不管大口径或小口径，合金或钢粒，还是金刚石；也不管是地质钻探、工程钻探、水文钻探或工程施工都会遇到这种现象，而且随着水电工程的发展，复杂现象也愈加严重。
具体讲，复杂现象的钻孔包括覆盖层，特别是深厚覆盖层的钻孔、岩溶地层的钻孔，以及不均匀地层的钻孔等。
2 复杂地层对钻孔施工的影响在钻孔施工中，若遇复杂地层，就会严重地影响钻孔生产，轻者，使钻进不能正常进行，停待时间增多；重者，导致孔事故，质量达不到要求，拖延工程进度；再重者，钻孔报废。
复杂地层的钻孔事故屡见不鲜，这里不细述。
复杂地层对钻孔的影响是多方面的：2.1 生产效率低由于地层复杂，难以钻进，或钻具下不到底，或被卡、夹、埋，反复处理，辅助时间增多。
发生孔事故多，又把大量时间用在处理事故上，纯钻时间相应减少，生产效率下降。
据有关资料，钻探发生的各类事故中，有70%以上都与复杂地层有关，有的大工程因地层复杂拖延了计划工期；有的钻机完不成任务，有的承包者赔本，连工资都发不出来。
2.2 工程质量得不到保证一方面由于孔事故多，使一些钻孔在未达到设计孔深时被迫提前终孔；有的因为岩石破碎，岩心采取率达不到要求；有的因孔壁坍塌严重无法按时进行试验或灌浆；另一方面，由于人们把大量的精力用在处理事故上，无心去研究工程质量问题，使工程质量得不到保证。
2.3 成本增加，盈利减少（1）效率的降低使单位成本增加；（2）处理事故使费用增加。
如原材料消耗加大；运输量增多；机械磨损加剧；劳动量加大；而且，往往由于孔事故导致机械事故，机械事故又引起人身事故，形成恶性循环，使单位成本和总成本骤增，盈利大幅度下降，甚至亏本。
（3）由于事故迫使提前终孔的，需要另外补设新孔，也使成本大大增加；（4）由于工期紧，效率低，完不成任务，不得不增加钻机数量。
2.4 影响新技术推广在试验、推广新技术、新方法时，一般都要孔有良好的条件。
如金刚石钻进、绳索取心钻进就是这样，如果孔事故频发，将严重阻碍新技术、新方法的试验与推广。
综上所述，复杂地层钻孔问题不仅是解决好其他问题的前提和基础，而且是影响施工效率、质量的主要障碍。
但是，掌握复杂地层的钻进技术是一种必然趋势，我们不但不能回避，而且应主动想办法去攻克技术难关。
3复杂地层钻孔的应对措施3.1 护壁堵漏是解决复杂地层钻孔问题的有效手段在钻孔施工中，为了对付复杂地层，就出现了护壁堵漏这个名词和方法，但护壁和堵漏的概念是不同的，目的也是不同的，护壁也叫护孔，主要是解决孔壁的稳定问题。
堵漏主要是解决冲洗液的漏失问题。
但由于二者常常同时进行，用的材料也大部分相同，堵漏的主要目的往往是为了解决护壁问题，护壁有时也可堵住漏失，所以通称护壁堵漏。
护壁堵漏是治理解决复杂地层钻进的有效手段，是预防孔事故的重要措施。
地层虽然是复杂的，但规律是可以掌握的，人是可以制服它的。
一般情况下，只要方确，对症处理，就可以使钻孔孔壁稳定平衡，实现顺利钻进，把由于复杂地层造成的孔事故降低到最低限度，从而实现钻探生产的优质、高效、安全、低耗。
工艺的正确与否是进尺多少的问题，护壁堵漏的正确与否是能不能进尺的问题，护壁堵漏工作的成败与否决定其他工作的成败与否。
在生产实践中，有些人不愿意花力气解决这个问题，总想冒险行动，抱着侥幸心理，甚至认为搞不搞无所谓，不搞护壁堵漏也过去了等等。
这种缺乏科学的劳动往往事故多，效率低，成本高，质量差或发生许多无效劳动。
技术的高低，方法的好坏，其效果是大不一样的，经济效益的差别是很大的，这种例子很多。
在复杂地层中采取正确的护壁堵漏措施就能提高经济效益。
如果坚持蛮干，不讲科学，最后必然劳民伤财，导致一系列工作变为徒劳，如有些机组在复杂地层施工不愿采取措施，屡屡不接受教训，孔事故接二连三地发生，钻孔出了大力，却没有收益。
3.2 坚持“因地制宜，综合治理”的方针所谓“因地制宜，综合治理”就是依据地质地层特点、钻孔结构、现场条件，根据本单位的货源情况、技术水平，分析、对比确定一种或几种有效的护壁堵漏材料，对复杂地层进行及时的处理，以保持孔壁的平衡稳定或不涌不漏，维持正常钻进。
为什么要制定这样的方针呢？这是因为：（1）复杂地层是各种各样的，客观条件是不同的，引起钻孔不稳定的原因又是多方面的；发生复杂情况的种类、轻重程度也有差别；现场条件如钻孔的深度、孔径、地质因素也有差别，一种方法解决不了那么多复杂问题，如果盲目的用单一的方法，必然得不到满意的结果。
（2）目前所有的护壁堵漏材料都各具有其特点，在一定条件下，有一定适应围，并有不同程度的效果。
到目前为止，还没有一种通用材料能解决所有的复杂问题。
（3）钻孔目的不一样，要求不一样，方法也就不同。
（4）技术因素、货源情况不同，用一种方法解决所存在的问题是不可能的。
（5）目前钻孔深度和复杂性还在增加。
（6）多年来的实践证明，凡是坚持因地制宜，综合治理，讲效方针的，效果就好，事故就少，生产就发展；反之，效果差，事故多或事倍功半。
4 护壁堵漏方法的正确选择目前用于钻孔护壁堵漏的材料种类很多，据资料介绍，国外有几千种，国也有几百种，但我们常用的只有十几种。
如各种类型的泥浆处理剂、水泥及各种附加剂、套管、各种化学材料、惰性材料，各种速效液、堵漏籍、无固相冲洗业以及压力平衡钻进法、根管钻几根管钻进法等。
所有这些材料和方法各具有不同的特点、适用条件，而且在实践中都取得了明显的效果。
要真正做到“因地制宜，综合治理”，就必须先掌握钻孔护壁堵漏的依据、一般原则，并在此条件下正确选择方法和材料。
4.1 选择护壁堵漏方法的依据（1）地层特点适应地层特点达到稳定孔壁或不漏、不涌的目的，满足顺利施工的需要是正确选择护壁堵漏方法的主要依据。
如对于只漏不垮的地层，在水源充足条件下，可用清水顶漏钻进；对只垮不漏或小漏的地层可用泥浆、水泥进行处理；对于轻微的坍塌可用无固相冲洗液或提钻回灌的方法解决；对于有漏又跨的地层要抓住主要问题进行治理，视情况可以用水泥护壁，也可堵漏后用泥浆护壁。
（2）施工目的护壁堵漏方法应满足施工目的和不影响地质资料获得为前提。
如水井钻探和灌浆孔就不能用水泥或泥浆，否则就把裂缝封住了；以获得水文资料为主的工程钻孔，在基岩就不能用泥浆，否则会影响水文资料的正确性。
（3）钻孔结构钻孔结构不同，孔径大小不同，钻孔深度不一样，其护壁堵漏的方法和材料也可能不一样。
（4）货源情况有些材料虽好，但货源紧或条件不具备，在这种情况下就要根据货源情况就地取材。
（5）现场条件对于现场条件，如问题的复杂程度、空段的围、深浅、钻进方法、施工时间的长短、季节、技术力量等都要充分考虑。
4.2 选择护壁堵漏方法的原则（1）效果好选择的护壁堵漏方法要效果好，能达到稳定孔壁的目的，满足顺利施工的要求，保证在整个散工周期不再引发，直到终孔。
（2）速度快即在满足施工要求的条件下，选择的方法尽可能简单，辅助时间少，停待时间短，速度越快越好。
（3）成本低选择的材料要货源广、价钱便宜、成本要低。
以上所述速度快、成本低、效果好，这三者是不可分的，而效果好是主要的，只有坚持科学的态度，进行综合评价，及时、果断并尽可能使用先进技术，才能获得理想的效果。
5 护壁堵漏方法的选择5.1优先选用泥浆5.1.1 适应性泥浆是一种用得最广泛，效果最好的护壁堵漏方法。
①它可根据不同地层特点对症选择不同性能的类型，且可随钻随护壁；②不仅适用于风化层、破碎带，也适用水敏地层、缩径膨胀地层；③不仅能用于浅孔，更适用于深孔；④不仅能用于大口径钻孔，也能用于小口径钻孔。
特别是随着PAM低固相泥浆、SM、NG植物胶无固相冲洗液的普遍推广，把泥浆的应用发展到一个新的水平。
国外专家一致指出：泥浆是完成钻进任务关键的关键，并认为“地质条件是复杂的，只有泥浆搞好了，复杂条件就不见了”。
可见泥浆的重要性了。
泥浆在石油、地矿、煤田、冶金等钻探施工中广泛应用着，近些年来，水电工程施工中也大量地进行了引用。
地勘部门一般都是深孔钻进，常常在500m以上，根据他们的经验，在实际中，常常有这种情况，由于地层复杂，处于山穷水尽疑无路时，一旦用上泥浆就立即柳暗花明又一村了。
在开孔钻穿覆盖层时，有人总想用清水钻进，往往一个十几米或二十几米的破碎带要折腾56天，甚至十多天；如果用上泥浆，一般13天就能下好空口管了。
【实例一】某单位在眉县铜峪钻探施工中，曾先后有三个钻孔，设计孔深均在400米以上，覆盖层为1520米。
因用清水、合金钻头钻进，多次导致事故、移孔位，仅开孔下孔口管时间累计折腾110天，平均一个孔36天多。
后来的三个孔采用泥浆、钢粒钻进，水泥封闭套管底部（隔钢粒）的方法，在比前三个孔复杂的条件下，开孔下孔口管的时间累计为15天，平均一个孔为5天。
仅开孔下套管的时间就缩短了95天。
【实例二】又如1978年在周至西骆峪工区ZK26孔，设计孔深600米，孔径Φ56mm，清水钻进至495米时，因上部炭质片岩松散，又塌又漏，孔积渣十多米，无法施工，先后折腾了十多天无效果，正讨论报废时，在该孔引进了PAM低固相泥浆，结果很快堵住了漏失（PAM泥浆中加入100kg水泥）护住了孔壁，顺利钻至终孔。
【实例三】在三峡隔流堤高喷施工中，覆盖层最深才50米左右，一般2530米，但钻一个孔常常要2～3天，有的达一个星期，而且孔事故多，后来采用NG植物胶泥浆后，大为改善，一般12天就能终孔，而且下喷管也很方便。
综上所述，泥浆具有以下特点：（1）随钻随护，钻到那里就护到那里，不仅效果好，速度快，成本也低，还能根据不同地层选用不同性能的类型。
（2）兼有润滑减阻、提高钻头寿命、携带岩粉能力强，预防事故，提高钻速等优点。
（3）有些品种如SM植物胶、NG植物胶等还有保护岩芯的作用。
长办在三峡就成功利用SM植物胶泥浆取出了柱状岩芯。
所以在条件允许的情况下，应优先选用泥浆，特别是选用优质泥浆。
用好泥浆的关键是选好类型，抓好现场管理。
5.1.2 对泥浆的要求与性能指标（1）必须是低固相、低粘度和低比重。
这样才有可能在环空间隙小的情况下，减少流动阻力和泵压损失，使钻具开上高转速，特别是金刚石钻进。
（2）必须有良好的润滑性，以减轻钻具高转速时的耐磨和振动；（3）要求泥浆失水量较小，泥饼致密，润滑性好，有利于减少动失水和上下钻时的压力激动。
（4）要求泥浆流变性好，具有良好的剪切稀释作用，既有利于钻头的冷却，延长钻头寿命；又有利于携带岩粉和保护孔壁；（5）要求泥浆有低的切力和良好的地表除砂系统，有利于排除细的岩粉。