岩土施工风动潜孔锤使用.docx

岩土施工风动潜孔锤使用在边坡加固、滑坡的勘察治理、公路大坝注浆等地质灾害治理以及岩土工程勘察施工中经常会遇到破碎、坚硬的岩层和松散的漂卵石层。在这类地层中用常规的钻进方法钻进效率低、事故多、工期长、成本高。风动潜孔锤钻进是以压缩空气作为动力带动孔内冲击器工作钻头冲击破碎岩石同时利用压缩空气作洗井介质将岩粉携带至地表。这种钻进方法是以高冲击为主低速回转的方式碎岩不需泥浆循环破岩效率基本不受孔深、孔径的影响。在漂卵石层和坚硬岩层中不但可以获得高效的钻进效率而且成本低、钻孔质量好。目前潜孔锤钻进已广泛用于地质勘探、水文水井、岩土工程勘察、岩土工程施工等领域成为漂卵石和坚硬岩层的有效首选钻进方法。我单位这几年在潜孔锤的应用方面进行了一些探索实践主要用于锚固工程和岩土工程勘察取得了显著成效。1工程实例一：某污水处理厂抗浮锚索工程1．1工程概况某污水处理厂位于临海地区地貌属低山丘陵区。基坑开挖深度一6m临海一边实施帷幕灌浆阻水坑底布置48根垂直抗浮预应力锚索。锚索孔设计孔深25m孔径150mm。钻孔穿过地层：上部0m～15m为松散漂石层15m以下为细粒花岗岩。自然水位一8m。1．2设备选择钻机：重庆探矿机械厂生产的MGJ一50锚杆钻机；空压机：无锡空压机厂生产的LGI-7／10型螺杆空压机；钻杆：~5omm；冲击器：无锡钻探工具厂生产的130配150钎头。1．3钻进工艺1)钻进参数：钻压5kN一7kN；转速20r／min一40r／rain；风量10m’／min。2)钻进方法：开孔采用人工挖孔或岩芯管成孔方法施工潜孔锤导人孔1m～2m深。较破碎的钻孔须埋设护口管。水位以上干孔钻进携粉干净钻速较高达到3m／h～6m／h。水位以下遇水钻机阻力加大钻进效率大幅度降低钻速只有1m／h-2m／h。采用问隔注入泡沫浆液增强携粉能力和阻隔气体漏失钻速提高到2m／h一3m／h。1．4效果由于使用了潜孑L锤钻进方法漂石层采取的措施得当钻进效率大大提高。平均每天完成两个孔而其他单位采用传统的钢砂钻进成一个孔要几天时间。该工程共完成锚索孔48个进尺1200m。2工程实例二：某水泥厂岩土工程勘察2．1工程概况某水泥厂新建厂区地处山前洪积扇。勘察工作量2300m最大孔深40m。地层情况：0m～15m为人工填土黄土状土15m一40m为漂卵石水位在40m以下。该工程不取样孔(鉴别孔)全部由潜孔锤钻进完成。．2．2设备选择钻机：长沙探矿机械厂生产的150岩芯钻机；空压机：6m电动空压机两台；冲击器：英格索兰CIR-90配CIR110—16A钎头；钻杆：+50mm。2．3钻进工艺1)钻井参数：钻压3kN一5kN；转速20r／min～40r／rain；风量6m／rain～10m。／min。2)钻进方法：上部黄土层用常规的冲击方法钻进遇到漂卵石换用潜孔锤。在漂卵石层钻进排风比较困难容易出现卡钻事故。该工程主要采取了以下几个措施：a．采用中钻速、低回次、高风量的钻进规程。b．1台空压机风量不够时开2台。e．用螺旋钻杆代替光钻杆减少环空体积可大幅度提高排粉速度和携粉能力。2．4效果在这种地层中如果用常规的钻进方法钻进效率极低应用潜孔锤穿越漂卵石层平均0．5d～1d一个孑L最快速度4h钻成40m的孔。该工程共完成20个鉴别孔共进尺800m。因为空压机故障多风量偏小影响了工效。如果采用大风量性能优良的空压机效率更高。3工程实例三：某试验区高边坡病害治理锚索工程3．1工程概况该试验区位于长安区子午镇秦岭山脉的抱龙峪高边坡自然坡度为35。-40。山顶、坡底相对高差200m坡体主要由花岗岩及上覆残积物构成花岗岩岩体裂隙发育。该治理工程在刷坡清理了坡区残积土层后再施工预应力锚索框架。锚索孔设计倾角25。孔深20m～37m孔径130mm分布在9个坡段。钻孔遇到的地层：0in～8m为强风化花岗岩节理裂隙发育岩体破碎8m以下为中等风化花岗岩有微裂隙基本完整。3．2设备选择钻机：煤炭院西安分院生产的MK一4型钻机；空压机：6m电动空压机1台9m柴油螺杆空压机1台；冲击器：英格索兰CIR．90配CIR一90D钎头；钻杆：163．5mm。3．3钻进工艺1)钻进参数：钻压3kN一5kN；转速20r／min～40r／min；风量6m3／min一10m3／min。2)钻进方法：刚开始施工时我们用6m电动空压机由于该空压机风量偏小上返风速只有7m／s远远不能满足冲击器正常工作风量而且活塞式空压机输风也不平稳所以孔内重复破碎、清渣效果差钻进速度很慢成