《DLT 5125-2001 水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔规程1.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DLT 5125-2001 水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔规程1.pdf（98页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、备案号 中华人民共和国电力行业标准 水电水利岩土工程施工及 岩体测试造孔规程 发布实施 中华人民共和国国家经贸委发布 中华人民共和国电力行业标准 水电水利岩土工程施工及 岩体测试造孔规程 主编单位国家电力公司西北勘测设计研究院 批准部门中华人民共和国国家经贸委 批准文号国经贸电力号 目次 前言 范围 引用标准 总则 防渗墙施工造孔 钻孔灌注桩施工造孔 水工建筑物地基处理施工造孔 岩体边坡治理工程造孔 大坝变形观测孔造孔 钻孔地应力及岩体测试造孔 工程施工造孔质量检验 范围 本规范主要包括防渗墙施工造孔钻孔灌注桩施工造孔水 工建筑物地基处理施工造孔岩土体边坡治理工程造孔大坝变 形观测造孔钻孔地应
2、力及岩体测试造孔造孔的质量检验等内 容 本规程适用于水电水利工程建筑物与其它建筑物基础处理 基础变形监测岩体原位测试岩土体边坡治理地基灌浆和注 浆等工程施工的造孔工作 引用标准 下列标准所包含的条文通过在本标准中引用而构成为本标 准的条文本标准出版时所示版本均为有效所有标准都会被 修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能 性 水利水电工程地质勘察规范 水利水电工程钻探规程 水利水电工程坑探规程 水利水电工程岩石试验规程 水利水电工程钻孔压水试验规程 水工预应力锚固施工规范 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范 水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范 建筑桩基技术规范 水工混凝土施工规范 总
3、则 水电水利岩土工程施工及岩体测试造孔是一项技术复杂 质量要求高的地下工程施工单位应根据设计要求和造孔目的 编制施工组织设计没有施工组织设计文件不得施工 施工单位必须按照设计文件施工施工中如遇异常情况应 由设计部门修改设计 施工前设计单位应向施工单位进行技术交底并提供下 列主要文件 施工区域内工程地质和水文地质资料 工程设计文件钻孔平面布置图工程工作量及工程进度 要求 造孔目的施工质量标准及检验方法 施工区内正常供水供电及交通条件 施工区内地下埋藏设施如电缆线自来水及煤气管道 等资料 编制造孔施工组织设计主要内容 确定钻孔结构和造孔工艺技术方法 选择适宜的造孔机具 施工现场布置及钻进冲洗液系统
4、的设置 建立工程质量管理体系 编制施工组织及生产进度计划 制订技术安全操作和劳动保护措施做到文明施工 施工场地位于井洞和廊道内作业时必须进行通风及有害 气体的监测工作严防粉尘及有害气体伤害人体 施工单位应对造孔技术及时进行总结不断优化施工技术 对从事造孔施工的人员应进行技术培训并经考核合格方 可上岗 防渗墙施工造孔 一般规定 在松散透水地基或土石坝坝体内建筑深度小于墙厚 的防渗墙时宜采用冲击钻进造孔成槽方法在小 型水工建筑物基础防渗桩基工程抽水泵站基础水闸堤防 及防冲墙施工造孔时可采用回转钻进方法 依照设计文件由测量确定建立防渗墙中心线和高程控制 基准点 防渗墙槽孔段划分应根据地基土性状及力学
5、性能指 标钻进方法机具性能和混凝土供应能力墙体预留孔位置 浇筑导管布置等条件确定 槽孔施工应注意下列事项 施工期的水位变化 孔口宜高出地下水位以上 废浆废渣废水排放畅通 在松散地基上修建钻机平台时应先采取打桩或注浆等加 固措施以防止地基沉陷 有特殊要求的工程宜在地质条件类似的地点或防渗墙 地段内进行试验以取得造槽成孔泥浆护壁混凝土浇筑等试 验资料 槽孔孔壁应平整垂直不应出现梅花孔小墙等孔位允 许偏差不得大于孔斜率不得大于含孤石漂石 基岩面倾斜度较大的地层孔斜率不得大于一二期槽 孔接头及套接孔的孔位中心偏差值在任一深度内不得大于设计 墙厚的 造孔施工中槽孔内泥浆面应保持在导墙顶面以下 漏失地层必
6、须采取预防措施如发现泥浆严重漏失 应立即堵漏并向槽孔内补充泥浆 防渗墙嵌入基岩的深度必须符合设计要求一般为 钻进基岩时应采取岩芯岩样校测基岩面高程并 由地质人员鉴定验收 造孔达到设计深度时经现场质量检查验收合格后方可 进行清孔换浆和浇筑混凝土 防渗墙混凝土浇筑应按照执行 冲击钻进造槽钻孔 造孔机械设备选择与安装应符合下列规定 冲击钻进造孔主要机具由钻机出渣清孔及打捞工具等组 成钻机一般使用型型 钻机安装 在槽孔施工前应修筑混凝土导墙铺设钻机轨道当地基 土松软时应采取加固措施一般加固深度为 钻机轨道应平行于防渗墙中心线轨枕间应填充道渣碎 石以防止地基产生不均匀沉陷 钻机必须牢固安装在轨道车上并能
7、沿轨道轴线纵横移 动 钻具选择应符合下列要求 冲击钻头用号钢或号钢铸成硫磷含量应小于 钻头重量为等其形状为一字形或十字 形 钻头直径应根据设计孔深和墙厚选择孔深 钻头直径为孔深大于时开孔钻头直径为 砂卵石地层宜采用十字弧形钻头冲击角为底 刃角为在混凝土接头处采用十字形钻头的冲击刃角 为在坚硬岩层或砂砾石层中十字形钻头冲击刃角为 底刃角为 冲击钻具总长度应等于钻头圆周长度的钻耳总长度 不应小于钻头圆周长度的 应根据钻头的磨损情况及时修复以免影响造孔质量 钻进造槽钻孔应遵守下列规定 钻劈法钻进 开孔钻头直径应大于终孔钻头直径钻头磨损后应 及时补焊 一二期槽孔同时施工时其间距应大于槽孔宽度倍 以上
8、主孔宽度应符合设计要求副孔搭接处的宽度应大于主孔 宽度主副孔高差不得小于 钻劈副孔时应在相邻两主孔内放置接石筒每钻进 时提取钻渣一次 钻进中应根据钻进速度均匀放松钢丝绳做到勤松少 放当孔内钢丝绳摆动过大时应停钻调整后方可继续钻进 钻进中出现斜坡小墙梅花瓣和探头石等应立即采取 措施进行修孔 钻进中遇到漏失地层孔内泥浆液柱突然下降时应立即 提升钻具加大泥浆黏度和投入黏土球堵漏保持孔内泥浆液面 并快速钻穿漏失层 基岩钻进中应密切注意钻具和钻头磨损情况严防发生孔 内事故 在砂卵砾石层中钻进使用抽筒捞渣时每回次捞渣深度不 得超过抽筒高度的 钻头外径出刃和抽筒肋骨片如有严重磨损时必须及时 修复 采用两钻一
9、抓法时应先钻完主孔后用抓斗抓取副孔 岩土体且要求两侧主孔的中心距离应等于抓斗的有效抓取长 度 采用抓取法施工时应分主孔和副孔主副孔之间的距 离应小于抓斗的有效抓取长度 出渣及清孔工具应具备如下性能 应能取出较大直径的岩屑和卵石 安装方便具有足够的强度不易损坏 在砂卵砾石层中钻进使用的抽筒应与钻头直径相匹 配 接石筒用厚度钢板制成其直径应根据主孔直径确 定高度宜为 造孔泥浆应符合下列要求 泥浆应具有良好的物理性流变性和稳定性造浆黏土应 具有下列特征 经风干后用手不易掰开捣碎 干土破碎后其断面具有坚硬的尖锐棱角 用刀切开时切面光滑 水浸湿后有黏滑感 加水拌和后易搓成直径小于的细长泥条 用手指揉捻时
10、含砂量较少 造浆黏土黏土黏粒含量应大于塑性黏度大于 含砂量小于二氧化硅与三氧化二铝含量的比值应为 制浆土料宜优先选用膨润土膨润土的质量标准按照 钻井液用膨润土的规定 泥浆的性能指标和配合比必须根据地层特性和造孔方法 通过试验确定 泥浆性能指标见表 表制配泥浆性能指标 项次项目性 能 指 标检 测 方 法 相对密度泥浆比重计 黏度漏斗法 表续完 项次项目性 能 指 标检 测 方 法 含 砂 量 胶 体 率量杯法 失 水 量失水量仪 泥皮厚度失水量仪 静切力静切力计 稳 定 性 值试纸 钻进不同地层黏土泥浆性能指标见表 表不同地层泥浆性能指标 性能 地层 密度黏度 含砂量 失水量 胶体率 值 不含
11、水的黏性土层 粉细中砂层 粗砂砾石层 卵石层漂石层 承压水层 遇水膨胀岩层 坍塌掉块岩层 软弱基岩 风化及破碎基岩 不同阶段泥浆性能测定项目见表 表不同阶段泥浆性能测定项目 土料种类 阶段 膨润土黏土 鉴定土料造浆性 能时 密度漏斗黏度失水量 静切力塑性黏度 密度漏斗黏度含砂量 胶体率稳定性 确定泥浆配合比 时 密度漏斗黏度失水量 泥饼厚度动切力静切力 值 密度漏斗黏度含砂量 胶体 率稳 定 性失 水 量 泥饼厚度值 造孔过程中密度漏斗黏度含砂量密度漏斗黏度含砂量 拌制泥浆应遵守下列规定 配制泥浆的水质标准应按照的规定 拌制泥浆应使用搅拌机搅拌时间不应少于 制浆黏土应经过筛网筛分后使用冬季应做
12、好黏土 的防冻工作 膨润土泥浆宜使用高速搅拌机搅拌新浆液应经过浸 泡后方可使用 储浆池内的泥浆应经常搅动以保持泥浆性能稳定 清孔泥浆黏度为密度为 含砂量应小于 在砂层中造孔时应提高泥浆密度和黏度一般密度为 黏度为 停钻超过时应定时进行孔内泥浆循环以防止出 现泥浆离析沉降孔壁坍塌等 泥浆净化处理 钻进及清孔的污浆和地表水严禁流入储浆池内 钻进及清孔的污浆必须采用机械离心法及化学法等进行 处理 采用循环沉淀净化方法时应设置数个沉淀池和长度为 坡度小于的循环槽并在孔口设置筛网除去较 大颗粒的钻渣 泥浆净化处理后经测定达到规定指标方可继续使用 必须做好施工现场废浆处理如达不到国家规定的排放标 准不得经
13、地下水道排放 施工现场泥浆管理按照执行 冲击反循环造槽钻孔 钻孔机械设备的选择应根据设计要求及现场施工环境和 工程地质条件配套选择冲击反循环钻机砂石泵组泥浆泵和 搅拌机等 钻进成孔 砂砾石层反循环冲击钻进易产生大面积塌孔钻进中应 加大泥浆密度和泥浆黏度 在粒径为具有胶结的卵砾石层中宜采 用短冲程高频率冲击钻进 反循环冲击钻进风化基岩层时冲击行程应大于 并宜采用较大泵量 冲击钻进造孔中遇到特殊情况时应按下列方法处理 导墙发生严重变形或底部坍塌时应重新修筑导墙并采取 安全施工措施 地层严重漏浆时应迅速填入堵漏材料改善泥浆性能 必要时回填槽孔 在孤石及基岩中钻进时应改进钻具及钻头参数 在施工中如遇雨
14、天大雪时应作好混凝土的防冻和防水 淋等措施 钻进中常见事故预防和处理可按照表执行 成孔质量验收应包括下列内容 孔位孔深孔斜槽宽是否符合设计要求 槽孔嵌入基岩深度是否达到设计要求 一二期槽孔间接头是否清理干净套接厚度是否符合设 计要求 孔底沉渣厚度不得超过孔内泥浆性能指标是否符 合规定 施工原始记录是否齐全 回转钻进造槽钻孔 造孔机械设备选择与安装应遵守下列规定 叠孔防渗墙钻孔直径为深度小于 时应选择泵吸反循环钻机及相匹配的砂石泵组 钻机安装 沿防渗墙轴心线一侧铺设钢轨枕木其轨道间距可根据 钻机型号确定 钻机应安装在特制的机架上并能沿防渗墙轴线纵横向 移动 钻场应平稳牢固不得产生沉陷 钻具选择
15、钻具组成包括钻杆粗径钻具变径接头加重块连接 盘导正盘和沉淀管等 钻杆应具有一定刚度内径为钻杆连接 宜采用法兰盘式或插接式接头 钻机起吊能力应与加重块和钻具重量相适应 导正盘和导正轮的直径应根据钻孔直径确定导正盘的外 径应小于钻头直径 沉淀管上开口边沿应倒角 钻头类型 刮刀钻头适用于土层砂层黏土夹小砾石层钻头翼 片分为双翼三翼和多翼每个翼片刃部应镶有硬质合金块出 刃宽度应根据地层确定 滚刀钻头适用于中硬基岩地层钻进钻头由多个滚刀组 成分为平底式超前式和塔形阶梯式等不同直径刀盘 钻头所需滚刀数量见表 表不同直径刀盘钻头所需滚刀数量 滚刀类型 钻孔直径 圈数 滚刀数量 中心刀正刀边刀小计 单支点 双
16、支点 泵吸反循环钻头应符合下列要求 钻头进水口断面应开敞平整中心管距底端高度不宜大 于进水口直径宜小于钻杆内径 刮刀钻头导正环圆度误差不得大于同心度误差不得 大于 钻头翼片肩高应保持一致不得有偏斜现象 钻进成孔应遵守下列规定 钻孔施工次序排列形式应严格按照设计要求和地层条件 确定 护筒埋设应排列紧密周正垂直回填密实护筒中心 点偏离防渗墙轴线的距离不得大于孔距误差不大于 开孔钻进宜采用大于设计孔径的三翼钻头钻进 深度后更换同径筒状四翼钻头钻进钻具长度不得小于 钻进技术参数按照大口径钻进成孔执行终孔 时宜采用大泵量冲洗钻孔冲孔泥浆密度应大于 黏度大于孔底沉渣厚度不得大于 泥浆配制指标按照表表执行
17、钻进操作注意事项 泵吸反循环钻进启动砂石泵组应按照规定操作 启动砂石泵组待孔内形成正常反循环后方可开动钻机慢速回转 将钻具下至孔底开始钻进 在砂卵砾石地层中钻进时应控制钻进速度观察排渣 量 加接钻杆时应将钻具提离孔底并维持 冲洗液循环 孔内出现坍孔涌砂等异常情况时应迅速将钻具提离孔 底排除坍塌物及涌砂并及时改变泥浆性能 停钻时应保持冲洗液正常循环 回转钻进中遇到特殊情况时应按下列方法处理 遇到孤石时应根据情况采用预爆和聚能爆破相结合的方法 处理 卵砾石层中钻进宜采用冲抓锥抓取其操作方法按照 执行 孔槽底沉渣厚度超过时应采用泥浆循环排渣 清孔 复杂地层第二次清孔可利用混凝土浇筑导管输入泥浆 循环
18、清孔清孔结束后 混凝 土浇注 前的间 隔时间 不宜超 过 成孔质量检验 孔位偏差不得大于钻孔直径的 钻孔孔径钻孔倾斜度孔壁形状和沉渣厚度宜采用桩 径检测仪器和井斜仪进行检测 在混凝土浇筑前孔内泥浆的密度应小于黏度 应小于含砂量应小于 钻孔灌注桩施工造孔 一般规定 在有地下设施 如输水管道 电缆 煤气管道 地下通道等 的地区施工时 应根据设计单位提供的资料采取处理措施 设计桩孔间距过小时应按间隔跳打的顺序施工以免影 响成桩质量 造孔和灌注桩施工应连续进行孔口应加防护设施 冲击钻进造孔 钢丝绳冲击钻进造孔 钢丝绳冲击钻进适用于填土黏性土砂性土砂层卵 砾石层漂石层及风化基岩地层中成孔钻孔直径一般为
19、以上孔深一般不超过 钢丝绳冲击钻进成孔的主要机具有冲击钻机或卷扬机 和冲击钻头冲击钻头应根据地层条件可选用十字形一字 形工字形钻头及碗形阀抽砂筒单扇活门抽砂筒双扇活门抽 砂筒等 设备安装可按照执行 钢丝绳冲击钻进应遵守下列规定 根据桩孔位置埋设护筒并根据地层情况确定护筒下入的 深度 开钻前应在孔内投入适量的黏土碎石等并以低锤勤 击超出护筒底口后方可采用正常冲程钻进 冲击钻进时应采取勤放少放的方法控制放绳量 应经常检测钻头的磨损情况并及时进行补焊修复 出现孔形不规则孔径大小不一孔斜超标等质量事故 时应立即停钻测准事故孔段然后用黏土和碎石回填事故孔 段并采用小冲程低冲次钻进重新成孔 每次停钻或捞渣
20、后钻进时应由小冲程逐渐增大至正常钻 进冲程以避免卡钻 每钻进应测量钻孔孔径和钻孔形状如遇缩径 孔段时应经常测量 钻进过程中应坚持勤捞渣的原则每次捞渣后应向孔 内补充泥浆或黏土使孔内的泥浆高度保持在孔口位置 钻进技术参数 在 护 筒 下部内宜 采 用 小冲 程 低冲次次次泥浆相对密度宜为 并加入适量的黏土块和碎石钻进中尽量不捞渣或 少捞渣 在黏性土层中钻进时在加清水或稀泥浆后宜采用 中小冲程钻进并将钻头上的泥块及时清除干净 在粉砂层或中粗砂层中钻进时宜采用中小冲 程钻进泥浆相对密度宜为并应勤投放黏土块勤 冲击勤捞渣 在砂卵石层中钻进时宜采用中高冲程钻进 并勤捞渣泥浆相对密度宜为 在基岩中钻进时宜
21、采用高冲程钻进泥浆相对 密度宜为 钻孔因故回填后重新钻孔时宜采用小冲程反 复冲击并加入黏土碎石泥浆相对密度宜为 钢丝绳冲击钻进常见事故预防和处理见表 表钢丝绳冲击钻进常见事故预防和处理 事故类型事 故 原 因预防和处理 桩孔不圆检 测器或抽砂筒下 放困难 转向装置失灵钻头不 转动 冲程过小钻头无法转 动 孔内泥浆黏度高钻头 转动阻力大 经常检查转向装置的灵 活性能 经常检测泥浆黏度并 及时调整 发现孔壁不规整应投 入黏土和碎石片石重新钻孔 表续完 事故类型事 故 原 因预防和处理 桩孔偏斜超标 钻进时钻机移位 孔内碎石卵石大小不 均使钻头受力不均有探头 石 基岩层面倾斜 经常检查钻机固定是否
22、牢固并及时进行加固 若发现孔内有探头石 应及时回填加大冲程击碎探 头石 钻进倾斜度较大的基岩 时采用低冲程高冲次若 已偏斜应回填重钻 钻头被卡提 起困难 钻 孔 不 圆钻 头 被 卡 住 未及时焊补钻头形成 小径孔段 上部塌落物卡住钻头 在 黏 性 土 中冲 程 过 大泥浆黏度过高钻头被 吸住 放绳过长钻头倾倒顶 住孔壁 应分析判断卡钻原因 原因不明不能随意处理防 止越卡越紧应使钻头转动灵 活至孔径较大处上提 及时修补钻头使用合 格钻头 用泥浆泵向孔内输送优 质泥浆清除塌落物 若孔径已变小应采用相 应直径的钻头上下反复冲 刮孔壁使之增大到正常孔径 使用特制工具将顶住孔 壁的钻头扶正 钻头掉入孔
23、内 钢 丝 绳 磨 断绳 卡 松 脱 转向装置与顶锥连接处 脱开 冲击钻头本身在薄弱处 断裂 勤检查钻头钢绳及转 向装置等的磨损损坏断裂 情况并及时进行补救修理 用打捞钩打捞活套 用冲抓锥抓取 冲击反循环钻进造孔 冲击反循环钻进适用于填土黏性土砂性土砂层砂 卵砾石漂石和风化基岩层中成孔成孔直径大于孔深 不超过 主要设备及安装 主要设备由冲击反循环钻机射流泵或砂石泵组组成 设备安装按照执行 主要钻具由排渣管和冲击反循环钻头等组成 冲击反循环钻进工艺及技术参数 黏性土宜采用小冲程钻进为防止泥包钻头和堵 塞排渣管排渣管底口应距离孔底若地层塑性大 可适当加入碎石 硬性土宜采用小冲程钻进排渣管底口应距离
24、孔 底 砂卵砾石层宜采用中小冲程钻进并提 高泥浆的相对密度和黏度当孔壁不稳定时投入适量黏土球 必要时改用正循环钻进将投入的黏土挤入孔壁待孔壁加固后 再恢复反循环钻进并及时跟进排渣管 基岩宜采用冲程钻进排渣管底口距离孔底 冲击反循环钻进操作应遵守下列规定 手动和自动冲击要控制好松绳量做到勤放绳少放绳 经常检查提引器钢丝绳等并根据磨损情况及时更换或 修理 冲抓锥钻进造孔 冲抓锥钻进适用于松散砂土黏土填土砂卵石地层中 成孔成 孔 直 径 一 般 为孔 深 不 宜 超 过 冲抓锥钻进工艺及技术参数 不密实的黏性土宜采用冲程钻进防 止抓瓣侵入过深难以闭合和提升 坚硬较密实的黏土宜采用冲程钻进若用 双绳冲
25、抓时可用外套绳提锥连续冲击数次使土松动再收内 套绳闭合抓瓣抓土 松散砂土宜采用小冲程钻进应使用 较大相对密度和黏度的泥浆并投入黏土护壁 砂卵石层宜采用中冲程钻进若地层 较密实时冲程可加大至且落锥要快若地层稳定性 差可提高泥浆相对密度和黏度或投入黏土球挤入孔壁护壁 粒径较大卵石和漂石宜采用小冲程钻进并用外套绳 提起冲锥连续冲击冲击时内套绳要慢放利于抓取 泥浆性能指标按照执行 冲抓锥钻进应遵守下列规定 将冲抓锥提起呈闭合状检查锥中心是否与钻孔中心 一致并检查冲抓锥开闭是否灵活自如 采用双绳冲抓锥时应防止钢丝绳缠绕冲抓时内套绳放 松长度应比冲程多 冲抓锥提出孔口时应停止提升将出渣车推至冲抓 锥下端然
26、后缓慢放松内套绳使抓瓣张开卸渣 冲抓锥钻进成孔是用抓瓣抓取土石成孔不得用来击碎土 石若遇不可抓取的卵石漂石探头石时应及时改用冲击钻 头破碎钻进防止损坏抓瓣 正循环回转钻进造孔 正循环回转钻进适用于回填土黏性土砂性土砂层 以及卵砾石含量小于和粒径小于的卵砾石层及基岩中 成孔钻孔直径不宜大于 应根据成孔直径深度地层及桩孔质量要求选择施工设 备其主要技术性能必须满足施工要求钻塔的提升载荷应大于 有效提升高度应能满足升降钻具的要求 施工现场泥浆管理 选用优质黏土配制泥浆定期检测泥浆的相对密度黏 度含砂量等性能指标以便根据钻进需要随时进行调整 根据施工场地的具体情况设置泥浆循环系统和净化钻渣 分离处理的
27、装置 泥浆池和废浆池容积不小于桩孔容积的倍泥浆池 宜设置两个以保证不停钻条件下轮流清查与使用 泥浆池沉淀池废浆池泥浆循环槽不得渗漏倒塌 且不得修建在新堆积的填土上 应根据钻孔直径地层钻机性能等条件选择具有足够强 度和较大过流量断面的钻杆一般直径不应小于 钻头选择 黏性土淤泥质土砂性土等地层宜选用笼式钻头和刮 刀钻头 砂卵砾石层宜选用镶焊大八角硬质合金的双腰带笼式 钻头 软质基岩级以下可选用硬质合金笼式钻头滚刀 钻头 硬质基岩可选用牙轮钻头钻粒钻头等 钻进技术参数 转速钻头线速度不宜大于在软硬不均地 层卵砾石层中钻进时应适当降低转速 钻进压力 在松散地层中钻进时采用的钻压以能保持冲洗液畅通 及时
28、排出钻渣为原则 在硬质岩层中钻进时宜选用较大钻压 冲洗液量冲洗液的上返流速应不小于冲洗 液量可按公式计算 式中冲洗液量 钻孔环状空间截面积 冲洗液在环状空间中的上返流速 若冲洗液在环状空间中的上返流速低于时应在钻 具组合中增加取粉管 正循环回转钻进应遵守下列规定 开钻前应对设备进行试运行待运行正常后向孔口护筒 管内注入泥浆钻进时应轻钻压慢转速以防止碰撞和挤压护 筒管待钻头穿过护筒管底口后逐渐按正常参数钻进 正常钻进时不应随意变动钻进参数以避免引起孔径变 化产生孔斜及孔内事故 钻进操作时如遇钻具跳动钻进阻力增大憋泵孔内漏 水涌水和钻孔偏斜等现象时应及时查明原因采取技术措施 调整钻进参数或更换钻头
29、等使之恢复正常 升降钻具之前应检查升降机的制动装置离合器提引 器天车滑车等机具是否安全可靠操作升降机要平稳起下 钻时钻具要扶正对准不得碰撞孔口护筒管 正循环钻进常见事故的预防和处理见表 表正循环钻进常见事故的预防和处理 事故现象事 故 原 因处理方法 孔壁坍塌 地层松散地压不平衡 含水丰富泥浆稀化失去护 壁作用 操作不当使孔内产生压 力激动 提高泥浆相对密度黏度 如塌孔很严重应回填重新钻 进 按正确方法操作升降钻 具应缓慢平稳 钻孔偏斜超标 钻机安装不平稳或因地基 不均匀沉陷 钻具弯曲 钻进遇障碍物或陡倾角岩 层 钻机安装应平稳地基要 牢固 不使用弯曲的钻具钻进 发现孔内障碍物应及时处 理可用
30、筒式钻头钻穿在钻 进陡倾角岩层时应加长粗径 钻具宜采用低转速轻钻压 钻进当发现钻孔偏斜时宜 采用回填孔斜段重新钻孔 黏 性 土 中 钻 进效率低憋 泵 泥浆黏度过大 钻压过大孔底钻渣未能 及时排出 糊钻泥包钻头 调整泥浆性能 调整钻进技术参数排除 孔底钻渣 冲洗孔底和钻头 表续完 事故现象事 故 原 因处理方法 砂砾石层中钻 进效率低钻头 磨损严重 冲洗液上返流速小钻渣不 能及时排出钻头重复破碎 加大泵量增大冲洗液上 返流速 及时清理孔底以保持孔 底清洁 钻具跳动回 转阻力大切削 具崩刃钻具折 断 孔内有大小不等的砾石 卵石及杂物等 操作不当 钻具磨损严重或有损伤 可用冲击钻头破碎挤压石 块通
31、过此段地层 用抽砂筒或冲抓锥捞出大 的石块 用打捞器打捞钻具 反循环回转钻进造孔 泵吸反循环回转钻进 泵吸反循环回转钻进适用于地下水位浅渗透性弱的填 土黏土砂层砂卵砾石层和基岩地层中成孔但卵石粒径不 得大于钻杆内径的 泵吸反循环回转钻进成孔直径一般在以上孔深 宜在 冲洗液循环系统应符合下列要求 循环池容积不小于桩孔容积的倍 沉淀池容积视桩孔直径确定桩孔直径小于选用 的沉淀池小于选用沉淀池大于选用 沉淀池 循环槽的断面积应为砂石泵出水管断面积的倍循 环槽的坡度不宜小于 应采用多级振动筛和旋流除砂器进行除砂 应及时清除沉淀池循环池循环槽中的沉渣 泵吸反循环钻进钻杆内径应与砂石泵内径一致并与地层 卵
32、砾石粒径相适应钻杆连接可采用插装式或法兰盘式等但必 须保证连接时对中平直连接处应设置形密封圈单根 钻杆长度不宜大于 泵吸反循环钻进应特别注意保持孔壁的稳定孔内液面宜 与孔口齐平采用自流式供水时孔内冲洗液下流速度应小于 用水泵供水时应设缓冲装置并使冲洗液下流速度不 大于 泵吸反循环钻头应符合下列要求 钻头上端应设置导正环导正环与钻头应同轴钻头体不 得偏心偏重 钻头翼片应均布焊接底面上的切削具应呈梳齿状交错排 列以保证有效刻取岩石 钻头进水吸渣口应规整流阻要小其直径应略小于钻杆 内径距钻头端面 砂石泵组启动操作应遵守下列规定 启动前检查地面所有的管线和孔内钻具必须连接可靠 不堵塞不漏气 检查泵组运
33、转部位的密封性和润滑是否良好并向气水分 离器和灌注泵加入足够的清水严禁加入污水脏水以保证泵 组处于良好状态 保持孔内冲洗液的液面与护筒管管口即孔口相平将 钻头提离孔底 启动砂石泵组时首先开动真空泵待系统的真空度达 汞柱气水分离器中的液面观察窗的水位上升到一半以上 时开动砂石泵并闭真空泵及真空系统 启动已加满水的灌注泵向砂石泵和系统内注水直至孔 口返水无气泡时开动砂石泵关闭灌注泵及其系统 砂石泵开动后逐渐打开砂石泵出水阀门使冲洗液形成 反循环并调节出水阀直至所需排量 泵吸反循环钻进技术参数见表 表泵吸反循环钻进技术参数 规格参数 地层 钻压转速砂石泵排量 黏土硬土层 砂土层 砂层砂卵砾石层 中硬
34、以下基岩风化基岩 泵吸反循环钻进操作应遵守下列规定 砂石泵启动后待反循环正常时再将钻头下到孔底并 用低钻压慢转速钻进逐渐达到正常参数钻进 钻进过程中应随时观察和检测泵吸反循环运行情况和钻 进速度并随着钻孔深度的增加逐渐降低钻速以防止因冲洗 液密度加大而使反循环终止 在砂卵砾石层中钻进时为防止钻渣堵塞管路可降低钻 压或间断给进等方法钻进以控制钻进速度 加接钻杆时应先停钻将钻具提离孔底维持反 循环将钻具内岩渣排净后停泵再加接钻杆 如孔内出现涌砂塌孔现象应及时将钻具提离孔底 以保持冲洗液循环排渣并调整泥浆性能使孔 内泥浆液面不低于孔口以抑制涌砂和孔壁坍塌 钻进至设计孔深后以低泵量维持反循环进行排渣直
35、至 达到清孔要求为止 泵吸反循环钻进常见事故及处理方法见表 表泵吸反循环钻进常见事故及处理方法 序号故 障 现 象故 障 原 因排 除 方 法 真 空 泵 启 动 时系统真空度 达不到要求 启动时间不够 气水分离器中清水加 量不足 管路系统漏气密封 不严 真空泵出现机械故障 操作方法有误 适当延长启动时间但 不宜超过 向气水分离器中加足清 水 检修管路系统尤其是 砂石泵塞线和水龙头处不得 漏气 检修或更换真空泵 按正确操作方法操作 表续 序号故 障 现 象故 障 原 因排 除 方 法 真 空 泵 启 动 时真空度达到 要 求但 不 吸 水或吸水而启 动砂石泵时不上 水 真空管路或循环管路 被堵
36、 钻头水口被堵塞 吸程超过设计高度 检修管路注意检查真 空管 路 上 的 阀 门 是 否 打 开 将钻头提离孔底并作 正循环冲洗 灌 注 泵 启 动 时灌 注 阻 力 大孔口不返水 管路系统被堵塞物堵 死 钻头水口被孔底沉淀 物埋住 清 理 管 路 系 统 堵 塞 物 将钻具提离孔底用正 循环冲堵 砂石泵启动正 常循环后循环 突然中断或逐渐 中断循环 管路系统密封不好产 生漏气 管路突然被堵 钻头水口被堵 吸水胶管损坏 检修管路紧固砂石泵 塞线压盖或水龙头压盖 冲洗管路 清 除 钻 头 水 口 堵 塞 物 更换吸水胶管 在黏土层中钻 进时进尺缓慢 甚至不进尺 钻头结构不合理或不 适应该地层 形
37、成泥 包钻 头 或 糊 钻 钻进参数不合理 检查钻头必要时更换 钻头或重新设计钻头 清除泥包调节冲洗液 性能增大泵量解除泥包糊 钻 调整钻进技术参数 在基岩中钻进 时进尺很慢或 不进尺 岩石较硬钻进压力 偏低 钻头损坏切削具崩落 或钻头有缺陷 加大钻进压力调整钻进 技术参数 修复钻头或更换钻头 在砂层砂卵 砾 石 层 中 钻 进 时冲洗液循环 突然中断或排量 突然减小钻具 在孔内跳动 钻进进尺过快管路 被钻渣堵死 冲洗液的密度过大 冲洗液中钻渣含量过 大 孔底有较大直径的卵 砾石 降低钻进速度关闭砂 石泵出水阀以造成管路内 较大的瞬时压力波动可清 除堵塞物或用正循环冲洗 堵塞物否则应起钻排除
38、立即停钻提动钻具调 整冲 洗 液 密 度 至 符 合 要 求 降低钻速加大泵的排 量及时清渣 起钻后清除大直径卵砾 石 表完 序号故 障 现 象故 障 原 因排 除 方 法 孔壁坍塌 地层松散稳定孔壁 所需的水头压力不够 钻孔内漏水孔内水 位下降 操作不当孔内产生 压力激动 松散地层泵量过大 孔壁失稳造成坍孔 向孔内及时补充冲洗 液量必要 时 改 换 泥 浆 钻 进或抬高水头高度或下 护壁管 向漏水层位投入泥球堵 漏 注意操作升降钻具应 缓慢 调整泵量减少抽吸作 用 气举反循环钻进 气举反循环钻进适用于填土黏性土砂性土砂层砂 卵砾石及较软基岩中成孔一般在孔深左右才能形成气举反 循环钻进孔深以内
39、效率较高随着孔深的增加钻进速度 逐渐降低 气举反循环钻进的主要机具 主要机械设备钻机一般选用转盘式和动力头式钻机空 气压缩机一般选用风量为风压 的空气压缩机 主要机具 钻杆选用钻杆应与钻机孔径和孔深相适应无论选用 单壁钻杆或双壁钻杆都要有足够的强度且更换方便连接对准 性好内壁要平整 混合器分外供气和内供气两种形式外供气式混合器安 置在双壁钻杆内外管之间内供气式混合器安置在风管与中心钻 杆排液管之间随着孔深增加混合器的安置位置应随之下 降宜每调整一次 气举反循环钻进技术参数 冲洗液量的确定 式中冲洗液量 排渣管钻杆内径 混合液在排渣管中的上返速度一般 气举反循环混合液的最小流量是根据排渣中混合冲
40、洗液的上返回 流速度要求来确定 混合器的沉没系数 式中混合器没入孔内水位以下的深度 气举钻进时气举高度 混合器沉没深度指混合器没入钻孔的深度 沉没系数一般应在之间但不应低于 通常在气举反循环中气举高度为 钻压钻速见表 潜水钻钻进造孔 潜水钻适用于淤泥淤泥质土黏性土砂土及强风化 基岩地层成孔直径可根据所钻岩土层性质确定孔深宜小于 潜水钻钻头选择 黏性土淤泥及淤泥质土砂土宜用笼式钻头 砂卵石层强风化基岩可用镶焊硬质合金的笼式钻头 孤石及基岩可用镶嵌硬质合金的筒式钻头 潜水钻钻进应遵守下列规定 根据不同地层配制不同性能指标的泥浆并经常检测泥浆 的性能指标 黏土黏性土层中可注入清水自然造浆护壁排渣 砂
41、层砂土层中应配制相对密度为的优质泥浆孔 口排出泥浆相对密度以为宜 砂卵砾石层中孔口排出泥浆相对密度可增大至 应注意控制钻进速度淤泥淤泥质土中不应大于 对其它地层以不超过钻机负荷钻机不跳动为宜 出现缩径严重塌孔钻孔偏斜或泥浆突然漏失时应及 时回填重新钻进 加接钻杆时应先停止电钻转动将电钻提离孔底 维持泥浆循环排渣然后停泵加接钻 杆 为防止潜水钻因钻杆折断等原因掉入孔内应在潜水电钻 上加焊吊环系保险钢丝绳固定在孔外 潜水钻卷扬机砂石泵的电缆线均应接入配电箱内集 中控制通往潜水钻的电缆线不得破损绝缘良好 钻进中电流一般控制在不得超过 电动机电流突然上升时说明电钻超负荷应立即将电钻上 提以减轻钻头负荷
42、 钻进中严禁超负荷强行钻进 螺旋钻钻进造孔 螺旋钻适用于黏性土填土粒径不大的卵砾石层及淤泥 质土中成孔若在地下水面以上钻进成孔效果更佳 螺旋钻分为长螺旋钻和短螺旋钻两种其成孔直径为 孔深在以内孔深超过地下水面时宜采 用跟管护壁钻进 螺旋钻主要机具有导向钻架卷扬机螺旋钻具动力 机等 不同的地层宜选用不同型式的钻头 尖底钻头适用于黏性土较硬土冻土及强风化岩 石 平底钻头适用于松散土层 耙式钻头适用于杂填土及小颗粒卵砾石层 筒式钻头适用于钻进混凝土块条石及地下障碍物等 螺旋钻钻进应遵守以下规定 钻进技术参数转速宜为钻进压力 采用小扭矩钻机时加压为大扭矩钻机时加压为 回次钻进深度不得超过螺旋长度 钻进
43、中孔内发生异常情况时应立即停机提钻检查 钻进中应保持均速给进以免损坏机械和发生孔内事故 提钻遇阻时严禁强行起拔钻具 钻进中遇地下水时钻进深度不得超过初见水位以防钻 孔坍塌 钻进软硬不均地层时应均速缓慢钻进严禁加压强行钻 进而产生钻孔弯曲 回次钻进后应检查钻头发现螺旋钻弯曲或损坏时应立 即修复或更换以防在孔内发生事故 潜孔锤钻进造孔 潜孔锤钻进适用于卵石漂石基岩地层中成孔 潜孔锤钻进排渣可采用泵吸反循环气举反循环和正 循环方法泵吸 反循环气 举反循 环适宜 于钻孔 直径大 于 的桩孔正循环方法适宜于钻孔直径小于的桩 孔 潜孔锤钻进的主要机具包括钻机空气压缩机和砂石泵 组钻具包括水龙头钻杆加重扶正
44、器钻挺钻头等反循 环钻进应使用双通道水龙头和双壁钻杆 钻进技术参数 钻进压力采用加重扶正器钻挺和钻具自重加压 保持每厘米钻头直径的压力为 转速钻进坚硬地层时以低转速为宜钻头回转线速度 为宜 风量反循环潜孔锤钻进的风量应满足潜孔锤性能的要 求一般为正循环潜孔锤钻进时风量除 满足潜孔锤性能要求外还需满足排渣要求即环状空隙中空气 的上返流速应不小于 风压选择的空气压缩机的额定排气压力应大于潜孔 锤工作压力和平衡地层水柱的压力一般比潜孔锤工作压力大 潜孔锤钻进操作应遵守下列规定 钻进前应认真检查钻机空气压缩机冲击器等机具 并进行试运行以确保钻进正常运行 保持冲洗液循环系统或排渣系统畅通采用反循环钻进
45、时应保持孔内水位与孔口持平 冲击器工作前应将钻具提离孔底待供气 与排气正常后再慢转轻压钻进 钻进时应连续不断送风随时观察空气压缩机的运转排 气压力钻具的振动冲击以及进尺变化等情况若有异常应查明 原因及时处理 停钻前应将钻具提离孔底并维持冲洗液 循环待孔底清洁后方可停气和中断冲洗液循环 以避免钻渣进入冲击器而影响工作性能及寿命 每一回次钻进后应检查冲击器及钻头磨损情况 潜孔锤钻进常见事故的预防处理见表 表潜孔锤钻进常见事故的预防处理 事故现象事 故 原 因预 防 与 处 理 冲击器不工作 空压机能力太小 钻具气路漏气 钻渣进入冲击器内气路 堵死 按要求配备空压机 检查送气通道密封情况 并及时更换
46、损坏的密封圈 按操作要求进行操作提钻 前应排渣拆卸冲击器进行清 洗除去钻渣 表续完 事故现象事 故 原 因预 防 与 处 理 钻头合金磨损 很快 转速过高 孔底不清洁 降低转速 增强排渣能力 泵吸反循环突 然中断 地面设备管路漏气 钻具水气道串通 适度降低转速 检查钻具连接处密封圈是否 已损坏并及时更换 桩孔扩底钻进造孔 扩底钻进是在桩孔钻进至设计深度后采用扩底钻具切 削孔壁扩大孔底直径的钻进方法适用于地下水位以上的坚硬 硬塑可塑软塑状态的黏性土及密实中密稍密的砂土层 不宜在流塑状态的黏性土松散砂土碎石土卵砾石层中进行 扩底钻进 根据地层选择扩底钻头 上开式扩底钻头适用于地下水位较低及含水量较
47、少的黏性 土层或孔壁稳定的软质岩层 下开式扩底钻头适于地下水位较高的黏性土砂层砂 土层 钻进注意事项 扩底钻头下至孔底后开动钻机逐渐增大轴向压力迫使 扩底翼逐渐张开切削孔壁岩土钻进速度不宜大于 直到扩底翼张开到极限位置再回转数圈 扩底钻进时转速要低于正常钻进的回转速度钻进速度 宜在 提升钻具时必须在扩底钻头完全收拢和钻机停止转动后 进行 大口径基岩钻进造孔 大口径钻孔直径钻孔适用于探查岩 体缓倾角结构面和软弱夹层取芯造孔也可适用岩体抗滑桩基造 孔等砂卵砾层中宜采用冲击钻进坚硬岩石宜采用钢粒钻进 中硬及较软岩石宜采用金刚石复合片及硬质合金钻进或采用硬 质合金破岩滚刀全断面钻进 大口径钻进的准备工
48、作 设备选择 设备选择的原则应具有足够的功率扭矩提升力转盘通 孔应与井径相适应以及多级变速等技术性能钻塔应具有足够 的稳定性和承载能力在基岩中钻进孔深以内其钻机技 术参数见表 表钻机设备技术参数 额定功率转盘扭矩主卷扬提升力钻塔承载力 钻场修筑及机械安装 应根据所选用设备类型修筑钻场并埋置井口管 应在井口处浇筑钢筋混凝土方框防止地基沉陷 应用的枕木枕木与机架间用螺栓紧固 大口径钢粒取芯钻进成孔 大口径钻具 大口径钢粒取芯钻进的钻具结构示意图见图其 沉淀管岩芯管钻头钻杆锁接头 钻杆变径接头法兰盘接头 小法兰盘焊缝大法兰盘 图大口径基岩取芯粗径钻具结构示意图 规格见表 表大口径钢粒取芯钻具规格 钢
49、具规格 钻头岩芯管 外径壁厚长度钢号外径壁厚长度 备注 开孔用 备用 注在岩芯管的上部应设置同径的取粉管其长度为 制作大口径钻具应遵守下列规定 粗径钻具组装焊接时应采用电焊连接焊接前要找正 垫平法兰盘钻头岩芯管中心的不同轴度在长度内应小 于 大法兰盘外径磨损与岩芯管相平时应及时补焊以减少 岩芯管的磨损 钻进技术参数 大口径钢粒钻进的转速线速度为 钻头压力应根据岩性和动力机的功率确定冲洗液量应根据岩性 变化和钻头直径等因素适当调整以直径钻头为例除 水口 面 积 外有 效 面 积 达其 钻 进 技 术 参 数 见 采用多次投砂法钻进时应根据不同岩性每次投砂量宜为 表钻进技术参数 岩石可钻 性级别
50、岩石名称 举例 钻进总压力泵量线速度一次投砂法的投砂量 回次 石英板岩 花岗岩 砂岩 黏土岩 钻粒钻头水口一般为个均匀分布在钻头唇面上 形状宜为单弧形水口高度为上宽为 下宽为 钻进压力应根据岩石可钻性确定见表 表不同岩石级别钻头唇面单位钻进压力 岩 石 名 称岩石可钻性级别 钻头唇面单位压力 黏土岩 灰岩 砂岩 花岗岩 钢粒钻进应遵守下列规定 宜采用较长粗径钻具和孔底加压的方法进行钻进 开钻前应将钻具提离孔底然后送入冲洗液以低转速 钻至孔底逐渐转入正常参数钻进 钻进时正确掌握孔内情况及时调整钻进技术参数 钻进中应保持孔内钢粒均匀适量中途补投砂时应提 动钻具均匀投砂 钻进中应经常检查转盘固定螺丝