鑽孔漏失產生的原因和堵漏方法

2017-01-26 14:48:16 0

鑽孔漏失層是指地層被鑽進以後,被送入孔內的泥漿液麵高度不能維持且繼續下降的那類地層,如風化、層衝積層、鬆散層, 由於膠結不良、結構疏鬆、滲透性強而產生漏失。

漏失和坍塌往往存在相關關係,因此要解決漏失和坍塌就要解決堵漏和護壁兩大問題。 

解決鑽孔漏失應選擇合理的方法,將損失將至最低

1,漏失產生的原因

旋挖鑽機鑽進所遇地層大多是衝積、洪積不含水砂層、卵礫及卵石層,由於膠結不良,填充架空疏鬆,滲透性強。

2.漏失產生後的觀察分析

一旦發現鑽孔漏失,應詳細記錄漏失層的深度、層厚、漏失量大小,是否伴有塌孔,如伴有塌孔則要探清塌孔孔深、塌孔段厚度、孔徑變化等,為下一步處理提供資料。 

孔內穩定水位與漏失層的關係:當在不含水的漏失層中發生孔底漏失時,則孔內沒有穩定水位,即所謂全孔漏失;當在含水的漏失層中發生孔底漏失時,則孔內穩定水位與地下水位一致。

而在孔壁漏失時,若漏失層為非含水層,則孔內穩定水位將在漏失層之下;若漏失層為含水層,則孔內穩定水位視含水層水位的高度而決定,可能在漏失層之上,也可能在漏失層之間。孔內穩定水位可以在旋挖鑽機鑽鬥提升後卸渣完下鑽前用測鍾或簡易電測水位計測量。孔內穩定水位與漏失層關係如下圖所示,而孔內動水位可以根據鑽杆的濕痕位置來判斷,靠動水位與靜水位的差值大致可以判斷漏失量的大小。

孔內穩定水位和漏失層關係

3.堵漏方法

首先以查明是孔底漏失還是孔壁漏失。有地下水位時還要弄清漏失層是在穩定水位之上、之中還是之下,以便於確定采取何種方法堵漏。有漏不堵,一方麵造成泥漿大量漏失,會導致鑽進成本的提高,更重要的是漏失嚴重後會導致鑽孔壓力平衡被破壞,孔壁失穩而垮孔,造成卡鑽、埋鑽事故,因此要根據漏失程度采取相應對策。

(1)漏失不嚴重時。選用低密度泥漿是預防漏失的有效方法,此外還應提高其黏度;若孔壁坍塌則要提高密度。如果鑽孔不漏就不會坍塌時,則應以治漏為主;相反,若漏失強度很小、而孔壁不穩定,則應適當增加密度以防塌為主,並兼顧治漏(調節泥漿的黏度)。

履帶方杆小型旋挖鑽機圖片

(2)漏失嚴重時。遇卵礫石層鑽進絕大部分事故發生在孔壁保護方麵,因此,保護孔壁是鑽進卵礫石層的關鍵。堵漏方法有:

黏泥護壁:當卵礫石層極為鬆散、粒徑較大、漏失嚴重時,可采用邊鑽進邊造壁堵漏的方法保護孔壁。即每回次結束後向孔內投入黏土(或黃土),投入數量應以回次鑽進深度而定,每回次0.8~lm,則投入黏土(或黃土)回填高度不得低於此值。若孔內無地下水還要向孔內倒入一定的水,下入鑽鬥搗實擠壓(下短螺旋反轉,擠壓效果更好),回轉擠壓,有似砂漿抹牆一般,使黏土(或黃土)擠塞於卵礫石縫隙之中,一段一段形成人工孔壁,既護壁又堵漏。

優質泥漿護壁:卵礫石層漏失時采用優質泥漿護壁也是可行的。這種泥漿的特點是高固相含量、高黏度、密度在1.2左右,黏度為30-50S,失水量8-10mL/min。還可用聚丙烯酰胺處理。

當施工中遇到鑽孔漏失,應靈活的選擇堵漏方法

(3)地層漏失特別嚴重時。遇漏失特別嚴重采取上述堵漏方法無效時則應采取如下措施:

向黏土(或黃土)內加入5~10cm長的麥稈或稻草也可用鋸末來拌和均勻投入鑽孔內,用鑽鬥回轉擠壓(從上到下)。

也可以向黏土內加入黏土重15%的水泥幹粉,或在一個回次長度內所用黏土(0.8m高,直徑為鑽孔孔徑)的體積加2~3袋水泥均勻拌和投入孔內(幹孔尚需加適量水)。

當您在施工過程中遇到鑽孔漏失,請根據漏失的程度選擇上述方法解決。

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