CN105569041A - 岩溶地区深厚砂卵石地层中的钻孔护壁方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种岩溶地区深厚砂卵石地层中的钻孔护壁方法，包括钢套管二、套设于钢套管二上的钢套管一、水泥浆液和砂卵石固化物。在深厚砂卵石地层中钻进成孔，使用双套管结合水泥浆液与砂卵石固化物的钻孔护壁方法有效地维持孔壁的稳定性，防止孔壁坍塌造成无法钻进成孔。本发明所提供的钻孔护壁方法具有简单易操作、稳定可靠、钻孔效率高、护壁深度深、适用范围广等优点，可为类似地层中的钻进成孔提供借鉴。
Description
技术领域
本发明涉及一种钻孔护壁方法，尤其适用于在岩溶地区深厚砂卵石地层中钻进成孔。
背景技术
随着社会经济的快速发展，城市建设也正如火如荼的进行，不可避免的会在岩溶地区深厚砂卵石地层的场地上进行工程建设。在工程建设实施之前，进行岩土工程地质勘察是首要的环节，然而在深厚砂卵石地层中钻进成孔一直以来是工程界的难点。当相关规范或者设计要求规定必须穿透砂卵石地层达到基岩地层时，此时穿透深厚砂卵石地层进行钻进成孔不可避免，然而在深厚的砂卵石地层中钻进成孔异常困难，孔壁结构不稳定，易造成坍塌，漏浆、漏水导致无法有效成孔。因此，提出可靠、高效的深厚砂卵石地层中钻进成孔护壁方法是当前亟需解决的工程难题。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种岩溶地区深厚砂卵石地层中的钻孔护壁方法，该钻孔护壁方法简单易操作、稳定可靠、钻孔效率高、护壁深度深、适用范围广。
本发明的技术解决方案是：岩溶地区深厚砂卵石地层中的钻孔护壁方法，包括钢套管二、套设于钢套管二上的钢套管一、水泥浆液和砂卵石固化物；首先在砂卵石地层中压入钢套管一，全套管护壁钻进成孔，然后在钢套管一内壁中嵌入钢套管二，压入钢套管二并全套管护壁钻进成孔，最后通过已形成的钻孔内部向下灌注水泥浆液，待水泥浆液与砂卵石固化物初凝，强度达到3.5MPa以上，再进行钻进成孔，直至钻孔穿透砂卵石地层至灰岩。
所述钢套管一采用外径为127mm的钢管，壁厚为5mm，钢套管一长度控制在钢套管一不能继续压入砂卵石地层的长度范围内长，钢套管一压入深度一般可达3~20m。
所述钢套管二采用外径为108mm的钢管，壁厚为5mm，钢套管二长度控制在钢套管二不能继续压入砂卵石地层的长度范围内，钢套管二压入深度一般可达3~40m。
所述水泥浆液与砂卵石固化物使用水泥浆液通过已形成的钻孔向下灌注与砂卵石固化形成，水泥浆液技术参数如下：
（1）注浆用水pH不得小于4，水泥浆的水灰比取0.6~1.00；
（2）注浆的流量取（7~10）L/min；
（3）浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后，方可压注，压浆过程中应不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间，浆液在泵送前应经过筛网过滤。
本发明的有益效果是：通过双套管结合水泥浆液固化的钻孔护壁方法，有效地防止砂卵石地层孔壁坍塌现象发生，维持孔壁的稳定性，大大提高了钻进成孔的可靠性。并且其适用范围广，对于不同厚度的砂卵石地层均可适用，如果在双套管能够跟进护壁的深度范围内，则无需进行水泥浆液固化措施，可根据需要灵活选择。同时钻进过程中为全套管跟进，可以大大提高成孔效率。
本发明具有简单易操作、稳定可靠、钻孔效率高、护壁深度深、适用范围广等优点，可为类似地层中的钻进成孔提供借鉴。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A-A剖面放大示意图。
图3为图1的B-B剖面放大示意图。
图4为图1的C-C剖面放大示意图。
具体实施方式
参见图1-4，本发明包括钢套管1、钢套管2、水泥浆液与砂卵石固化物3。
本发明的实施步骤是：首先将钢套管1压入砂卵石地层一定深度，深度控制在钢套管1不能继续压入砂卵石地层的长度范围内，在钻进成孔的同时，全套管跟进压入钢套管1；其次当钢套管1压入一定深度后，无法继续压入且没有穿透卵石层时，此时在钢套管1内壁中嵌入钢套管2，下放至钻孔面，全套管跟进压入钢套管2，继续进行钻进成孔；最后当钢套管2压入一定深度后，深度控制在钢套管1不能继续压入砂卵石地层的长度范围内，无法再压入且也没有穿透卵石层时，此时可通过已形成的钻孔内部向下灌注水泥浆液，待水泥浆液与砂卵石固化物3初凝，强度达到3.5MPa以上，再进行钻进成孔，直至钻孔穿透砂卵石地层至灰岩。
所述水泥浆液与砂卵石固化物使用水泥浆液通过已形成的钻孔向下灌注与砂卵石固化形成，水泥浆液技术参数如下：
（1）注浆用水pH不得小于4，水泥浆的水灰比取0.6~1.00；
（2）注浆的流量取（7~10）L/min；
（3）浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后，方可压注，压浆过程中应不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间，浆液在泵送前应经过筛网过滤。
本发明具有以下优点：
（1）简单易操作：该钻进成孔护壁方法所使用材料及构件简单，水泥浆液采用普通硅酸盐水泥配置，双套管使用钢管，以上均为建筑工程常用的材料与构件，同时无需复杂的装配和特殊的施工机械，施工非常简便。
（2）稳定可靠：使用双套管结合水泥浆液固化措施的钻孔护壁方法所形成的护壁结构结构性强，双套管采用的是钢套管，抵抗变形能力强，水泥浆液与砂卵石形成的固化物类似于素混凝土，强度也较高，可维持孔壁基本稳定。
（3）钻孔效率高：使用双套管结合水泥浆液固化措施的钻孔护壁方法可有效防止孔壁坍塌现象发生，避免反复填筑钻进，大大提高了钻进成孔效率。
（4）护壁深度深：该护壁方法可维持贯穿于深厚砂卵石地层孔壁的稳定性，实际成功案例显示，该护壁方法的护壁深度在深厚砂卵石地层中可达数十米。
（5）适用范围广：该护壁方法不仅适用于深厚砂卵石地层，对于土质松散、易于坍塌的地层也具有较强的适用性。
Claims (6)
1.岩溶地区深厚砂卵石地层中的钻孔护壁方法，首先在砂卵石地层中压入钢套管一，全套管护壁钻进成孔，然后在钢套管一内壁中嵌入钢套管二，压入钢套管二并全套管护壁钻进成孔，最后通过已形成的钻孔内部向下灌注水泥浆液，待水泥浆液与砂卵石固化物初凝，强度达到3.5MPa以上，再进行钻进成孔，直至钻孔穿透砂卵石地层至灰岩。
2.如权利要求1所述的钻孔护壁方法，其特征在于：钢套管一外径为127mm的钢管，壁厚为5mm。
3.如权利要求2所述的钻孔护壁方法，其特征在于：钢套管一长度控制在钢套管一不能继续压入砂卵石地层的长度范围内。
4.如权利要求1所述的钻孔护壁方法，其特征在于：钢套管二外径为108mm的钢管，壁厚为5mm。
5.如权利要求4所述的钻孔护壁方法，其特征在于：钢套管二长度控制在钢套管二不能继续压入砂卵石地层的长度范围内。
6.如权利要求1所述的钻孔护壁方法，其特征在于：所述水泥浆液技术参数如下：
（1）注浆用水pH不得小于4，水泥浆的水灰比取0.6~1.00；
（2）注浆的流量取（7~10）L/min；
（3）浆体应经过搅拌机充分搅拌均匀后，方可压注，压浆过程中应不停缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间，浆液在泵送前应经过筛网过滤。
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