『壹』 人工挖孔樁護壁有幾種方法,其適用條件有哪些
人工挖孔樁是危險性較大的分部分項工程,護壁施工只能採用等級不小於C25的現澆配筋混凝土,不得採用其它材料。當特殊情況需要時,應經專家組論證通過。
『貳』 泥漿護壁的制備方法
鑽孔泥漿由水、粘土(膨潤土)和添加劑組成。具有浮懸鑽渣、冷卻鑽頭、潤滑鑽具,增大靜水壓力,並在孔壁形成泥皮,隔斷孔內外滲流.
調制的鑽孔泥漿及經過循環凈化的泥漿,應根據鑽孔方法和地層情況來確定泥漿稠度,泥漿稠度應視地層變化或操作要求機動掌握,泥漿太稀,排渣能力小、護壁效果差;泥漿太稠會削弱鑽頭沖擊功能,降低鑽進速度。
泥漿是樁孔施工中的沖刷液,主要作用是清洗孔底,攜帶鑽渣平衡土壓力,護壁防塌、潤滑和冷卻鑽頭。泥漿配置時應注意控制四個方面。
A:控制泥漿液面:
要控制護筒內液面標高高於河水面1m多,必要時可以安裝水位檢測燈,由專人看管,以保證足夠水頭壓力,維護下部孔壁安全。
B:控制泥漿比重:
泥漿比重過大,失水量大,孔壁易剝落、崩解的可能性就大。泥漿比重過小,孔內水壓力就小,易造成坍孔。泥漿比重控制在1.05~1.15之間。
C:控制泥漿粘度:
粘度過高會使泵壓升高,排量顯著減少,鑽速下降,排粉困難,壓力增長,泥漿粘度控制在18~22s,一般為20s。
D:控制泥漿PH值:
泥漿PH值的大小,表示了泥漿酸鹼性的強弱。PH<7時,泥漿為酸性,PH值越小,酸性越強;PH>7為鹼性PH值越大,鹼性越強;PH=7時,泥漿為中性。如果PH值大於11,則泥漿會產生分層現象,失去固壁作用。
泥漿的配備要求[1]
項目
比重
粘度(秒)
含砂率
PH值
一般性能指標
1.05~1.15
18~22
<4%
8~10
『叄』 灌注樁根據成孔的方法不同,有哪幾種形式
灌注樁按其成孔方法不同,可分為鑽孔灌注樁、沉管灌注樁、人工挖孔灌注樁、爆擴灌注樁四種。
1、鑽孔灌注。
指利用鑽孔機械鑽出樁孔,並在孔中澆築混凝土(或先在孔中吊放鋼筋籠)而成的樁。
根據鑽孔機械的鑽頭是否在土的含水層中施工,又分為泥漿護壁成孔和干作業成孔及套管護壁三種方法。
2、沉管灌注。
指利用錘擊打樁法或振動打樁法,將帶有活瓣式樁尖或預制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中,然後邊澆築混凝土(或先在管內放入鋼筋籠),邊錘擊或振動邊拔管而成的樁。前者稱為錘擊沉管灌注樁,後者稱為振動沉管灌注樁。
3、人工挖孔。
指樁孔採用人工挖掘方法進行成孔,然後安放鋼筋籠,澆築混凝土而成的樁。為了確保人工挖孔樁施工過程中的安全,施工時必須考慮預防孔壁坍塌和流砂現象發生,制定合理的護壁措施。
護壁方法可以採用現澆混凝土護壁、噴射混凝土護壁、磚砌體護壁、沉井護壁、鋼套管護壁、型鋼或木板樁工具式護壁等多種。以應用較廣的現澆混凝土分段護壁為例說明人工挖孔樁的施工工藝流程。
4.爆擴灌注
『肆』 鑽孔護壁堵漏技術措施
在復雜地層鑽進中,平衡地層壓力、保持孔壁穩定是鑽孔施工成敗的關鍵。目前護壁堵漏方法概括起來主要有以下幾種:
(一)隨鑽泥漿法
隨鑽泥漿法一般適用於漏失速度小於3m3/h的低壓滲漏地層。即讓泥漿中添加的小粒徑纖維類堵漏材料、剛性顆粒類堵漏材料及可變性顆粒類堵漏材料,在泥漿壓差作用下滲入地層孔隙或微裂縫,起到架橋、填充和封堵作用,達到邊鑽進邊堵漏的目的。與停鑽堵漏相比,隨鑽泥漿法可節省較多的處理漏失時間,適用於高滲透砂層、礫石層、破碎煤層以及其他存在微裂縫的地層堵漏。常在泥漿中添加高分子化學處理劑、高黏度泥漿或隨鑽堵漏材料(801隨鑽堵漏劑等)。
(二)套管隔離法
對第四系鬆散地層或坍塌超徑、老窿、溶洞、地下河等嚴重漏失地層,多採用鋼制套管隔離。套管隔離一般用於1000m以淺孔段,在深部孔段則成本高,影響鑽探工程整體效益。
(三)水泥灌注法
對裂隙不大,中等以上漏失地層,灌注水泥可取得較好的堵漏效果。施工中應根據具體漏失條件選用不同的孔壁固化方法。
1.純水泥漿堵漏
純水泥漿堵漏適用於地層裂隙小,地下承壓水及地下水流動不大的情況。純水泥漿中可加入三乙醇胺和食鹽等速凝劑,常用配方為水泥∶三乙醇胺∶食鹽=100∶0.5∶1,也可直接選用速凝早強水泥漿(灌注前應做地表試驗,確定水泥漿初凝時間等參數)。深孔灌注須採用泥漿泵送漿,水灰比控制在0.5~0.6之間。在安徽霍邱重新集礦區、滁州琅琊山銅礦區破碎漏失孔段Φ91mm和Φ110mm口徑中,均採用該方法堵漏成功。
2.水泥砂石漿堵漏
水泥砂石漿堵漏適用於地層裂隙大、鑽孔超徑、漏失量大的情況。水泥砂石漿由水泥、黃砂(或石英砂)、碎石(一般粒徑為5~10mm)、速凝早強劑、水泥膨脹劑等組成。先判斷鑽孔漏失(或涌水)部位,裂隙大小及鑽孔超徑量,然後將石子、砂子投入漏失孔段,填充裂隙;配製水灰比0.5~0.6的水泥漿,加入0.5%~1%速凝早強劑和5%的水泥膨脹劑,用鑽具透孔至投放砂石孔段底部0.5m處,泵入配製好的水泥漿,水泥漿量要超過漏失孔段體積的2~3倍,使水泥漿滲透到地層裂隙中填充的砂石中,形成混凝土膠結的新孔壁以達到堵漏目的。灌注後需等待72h方可透孔鑽進。該方法曾應用於安徽廬江鐵礦豎井工程3個地質勘查鑽孔(孔深600~700m,終孔口徑Φ110mm)的嚴重破碎、漏失孔段,灌漿後形成的水泥砂石孔壁強度高,對大裂隙具有良好的填充和堵漏效果。
(四)凍膠泥漿及化學絮凝法
該方法亦稱彈塑性堵漏法,是往破碎裂隙地層充填膠黏,不形成固結強度高的剛性孔壁,只形成具有膠黏性的彈塑性孔壁。適用於鑽孔承壓、孔隙水較大、涌水、漏失及溶蝕性地層,水泥漿灌注難以結石的情況。
1.凍膠泥漿堵漏
凍膠泥漿由水泥(或熟石灰)、鋸末、黏土粉、水玻璃(或氯化鈣)等組成。配比是在1m3黏度50~60s的泥漿中加50kg水泥、15kg水玻璃和適量的鋸末;或在上述泥漿中加100kg熟石灰、25kg水玻璃(亦可加40kg氯化鈣)。
堵漏作業時,將鋸末用40目篩網過篩後連同水泥(或石灰)加入泥漿中攪拌,用泵送至漏失部位。泵送時在吸水蓮蓬處緩慢加入水玻璃。使漿液在孔內混合形成低強度的凍膠狀膠結體填充裂隙。一般灌注後停待5~6h即可透孔鑽進。堵漏成功後,必須採用低固相泥漿護壁鑽進。該方法在安徽馬鞍山當塗楊庄鐵礦勘探孔(孔深850m,終孔口徑Φ110mm)中應用取得了較好的堵漏效果。
2.化學絮凝堵漏
化學絮凝法主要採用黏土、高分子化學絮凝劑(高分子聚丙烯醯胺PHP、PAM)等材料。絮凝堵漏時,用泵往漏失孔段送黏度50~60s的泥漿,同時在吸水蓮蓬頭處緩慢加入分子量800萬~1000萬、水解度5%~10%的PAM液體,加入量控制在泥漿體積的2%(乾粉量)。若涌水地層可先用加重泥漿平衡涌水壓力,後投黏土球至漏、涌水孔段,下鑽具加壓搗實。黏土球中心放入PAM乾粉,這樣黏土球遇水膨脹後與PAM混合產生高分子與黏土交聯絮凝作用,填充吸附於岩層裂隙中起到止涌堵漏作用。該方法曾在安徽壽縣正陽關鐵礦異常驗證孔、霍邱周集深部找礦ZK1725試驗孔、華南於都-贛縣礦集區科學鑽探選址預研究NLSD-1孔、華東廬樅盆地科學鑽探選址預研究LZSD-1孔等多孔漏、涌地層中成功堵漏,既節約了堵漏時間,又可降低堵漏綜合成本。
廣東龍歸鹽礦某探采孔施工中遇到一嚴重漏失層,全孔不返泥漿。原中石油某普查大隊為堵漏花費近半年時間,用去100餘噸水泥未能解決問題,後轉交安徽省地礦局313地質隊。313地質隊通過分析,認識到前人失敗的原因在於採用普通水泥漿灌注鹽岩裂隙。因為水泥漿在裂隙中結石成剛性膠結,而鹽岩裂隙中進入水泥後結晶鹽也被溶蝕,即使水泥漿結石很好,在較短的時間內也會從裂隙中剝落,隨之裂隙繼續被溶蝕擴張。每用水泥灌注一次地層裂隙就擴張一次,造成漏失越來越大。所以,決定採用高分子絮凝彈塑性堵漏方案。即用飽和鹽水(或干鹽粉)拌黏土粉製作黏土球並包裹PAM乾粉投入孔內,再用鑽具搗實,在孔內水化後形成具有一定強度的高分子絮凝體堵塞鹽岩裂隙。該方法堵漏十分成功,終孔下套管用水泥固井時,泵漿壓力達16MPa仍未發現漏失。
該實例表明,黏土與高分子混合產生的絮凝彈塑體,能在高分子鏈作用下與鹽岩裂隙緊密交聯吸附,且絮凝體有一定的膨脹性,填充牢固,同時可形成鹽水結晶泥皮的保護層,阻止裂隙中鹽岩被溶蝕。
(五)惰性材料充填法
該方法藉助惰性材料在裂隙孔段形成「架橋」體、「懸浮」體和「填塞」體堵塞地層裂隙,適用於地層裂隙大、坍塌超徑的鑽孔。惰性堵漏材料主要有:
1)顆粒狀材料:如核桃殼、珍珠岩、石灰石、砂石、瀝青等,起架橋作用。
2)纖維狀材料:如鋸末、紙纖維、花生殼、棉籽殼等,起懸浮作用。
3)片狀材料:如雲母、稻殼等,起填塞作用。
堵漏時,應根據地層漏失情況按一定比例和級配使用上述三類材料。由於惰性材料密度低易漂浮在水上,所以需增加部分高分子聚合物或黏土起膠聯作用以利於送入孔內。同時,配合其他堵漏方法使用效果更好。
(六)復合堵漏法
在鑽探施工過程中,如遇到破碎、坍塌、漏、涌、噴現象同時出現的極復雜地層,往往單一堵漏方法很難奏效,必須多種方法並用才能解決。處理該類復雜地層的原則是「先治涌、噴,後堵漏,再護壁」。先採用加重泥漿平衡地層壓力,然後用惰性材料架橋堵塞裂隙通道,再用高分子絮凝堵漏或用水泥造壁封閉。復合堵漏護壁作業流程如圖5-14所示。
圖5-14 復合護壁堵漏作業流程
例如,霍邱周集鐵礦區深部找礦ZK1725試驗孔1050~1220m孔段岩心十分破碎,超徑、涌水、漏水嚴重,開泵時孔內不返泥漿,停泵時孔內涌水,水頭高出地表1~2m,致使無法鑽進。後採用復合堵漏法治涌堵漏成功,穿過復雜地層後用水泥固化孔壁,並在鑽至孔深1230m後下入Φ89mm套管護壁,使該孔順利鑽進至2706.68m終孔。
『伍』 請問鑽孔灌注樁的干作業法和泥漿護壁施工方法上有什麼不同
1、區別:就是灌注樁施工時,干作業法不使用泥漿(包括水)護壁。
而濕作業法必須使用泥漿(包括水)護壁。
2、區別:干作業法:施工場地,必須做好「三通一平」。並根據現場情況,有條件的先做地面混凝土墊層,以利施工。
泥漿護壁施工方法:現場四周應設置排水溝、集水井,樁孔中抽出積水,經沉澱後並符合環保要求方可排入下水道。施工現場的出土路線應暢通。
3、區別:干作業法:按施工圖紙准確放線,放出樁位中心線和樁徑,並認真進行技術復核,經有關部門辦理簽證手續,才能開挖樁身土方。
泥漿護壁施工方法:要把樁中心位置向樁的四邊引出四個樁心控制點,用牢固的木樁標定。施工前,施工現場技術負責人和施工員應逐孔全面檢查施工准備,逐級進行技術安全交底和安全教育,要使安全、技術管理在思想、組織、措施都得到落實。
(5)護壁方法有哪些擴展閱讀:
鑽孔成敗的關鍵是防止孔壁坍塌。當鑽孔較深時,在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內坍塌、甚至發生流砂現象。
鑽孔內若能保持比地下水位高的水頭,增加孔內靜水壓力,能為孔壁平衡孔外地下水壓力或者加大孔內向水力、防止坍孔。護筒除起到這個作用外,同時還有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鑽頭導向作用等。
製作護筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護筒要求堅固耐用,不漏水,其內徑應比鑽孔直徑大(旋轉鑽約大20--30cm,潛水鑽、沖擊或沖抓錐約大30--40cm),每節長度約2~6m。一般常用鋼護筒。
『陸』 護壁堵漏方法
(1)泥漿護壁
表土覆蓋地層(岩性多為粘土、砂、碎石,孔壁缺乏膠結物質,遇水不穩定易坍塌),採用鈉膨潤土+燒鹼+CMC+植物膠+防塌劑泥漿;在破碎鬆散地層(如碎石、砂、泥包石層,膠結性差,孔壁坍塌厲害),採用膨潤土+燒鹼+CMC+植物膠+801型堵漏劑泥漿;堅硬完整的地層鑽進,採用聚丙烯醯胺(PAM分子量為1000萬以上)無固相沖洗液。
針對特別復雜鑽孔,如ZK7924 孔(全孔地層較復雜,順著斷層施工,地層為碎石、泥包石和高嶺土等,膠結性差,孔壁易坍塌),採取特殊泥漿對策,取得滿意效果。該孔不同地層選用泥漿類型為:
1)開孔至77.29m,為表土覆蓋地層,岩性多為粘土、砂、碎石,孔壁缺乏膠結物質,遇水不穩定易坍塌,使用優質泥漿護壁。泥漿配方:1m3清水+100~150kg鈉膨潤土+3~6kg燒鹼+5~6kg纖維素+5~6kg植物膠。
2)77.29~213.96m,為砂岩、泥岩交替出現,地層相對穩定,採用無固相PAM沖洗液。
3)213.96~324.59m,含多層破碎帶、泥包石,採用無固相PAM沖洗液或水泥護孔。
4)342~530m,地層為碎石、砂、泥包石,膠結性差,孔壁坍塌厲害,採用優質泥漿護壁。
泥漿配方:1m3水+62.5kg鈉膨潤土+2~3kg燒鹼+3~5kg植物膠+3~5kg纖維素;泥漿性能:密度1.07g/cm3,粘度32s,失水量18mL/30min,pH值9。
(2)鑽孔漏失治理
1)地層相對完整、孔壁無垮塌風險時,採用頂漏鑽進,並對水位以上的鑽桿採取潤滑措施:塗抹高效潤滑膏(黃油、二硫化鉬鋰基潤滑脂潤滑),孔口加註潤滑劑等。
2)鑽孔漏失量不是很大,通過及時添加補充可以滿足正常施工需要時,在泥漿中添加3%~5%細粒惰性材料,如鋸末、花生殼等循環堵漏;漏失量較大時,將堵漏材料(含量8%~10%)加入高失水量漿液中,採用鑽桿送入孔內漏失地層進行定點灌注,並盡量封閉返漿通道將堵漏材料有效地壓入漏失地層的裂隙、孔洞。在生產中,試驗性地應用了LHDLX堵漏王與SZ隨鑽堵漏王、803堵漏劑、高失水堵漏劑GSDL等新材料。
3)地層節理發育、膠結性差,且孔內全漏失、水位較低,採用投水泥球或灌水泥封堵。
(3)漏失存在時不穩定地層護壁
1)水泥固結護壁及堵漏
不穩定的破碎帶地層通常又漏又塌,一般採用灌注水泥(砂)漿、投水泥球的方法來實現堵漏和護壁目的。如ZK7521孔自186~193.07m遇風化,鬆散的泥岩,孔壁坍塌嚴重,灌水泥護壁;鑽進至258.40m時,上部186~193.07m處坍塌嚴重,架橋在194m處,又在186~193.07m第二次灌水泥;掃到258m處全漏失,在253.58~256.55m處重新投水泥球堵漏。另,該孔在446.81~451.75m斷層破碎帶也採用水泥護壁,確保了孔內的安全。
深部「斷層泥」等護壁難題,後期研究了高壓旋噴水泥漿護壁技術(見後述)。
2)使用套管隔離,如:膠結性差、極嚴重鬆散或破碎地層,溶洞、大裂隙、破碎帶等嚴重漏失層,以及孔內「下漏上塌」情況等採用套管隔離。
『柒』 灌注樁施工護壁方法有哪些,混凝土
機械成孔灌注樁採用泥漿護壁;
人工成孔灌注樁採用加筋混凝土圈護壁;
沉井成孔灌注樁用沉井材料護壁。
『捌』 人工挖孔樁磚砌護壁怎麼施工
一、施工方法:
1、頂層護壁用直徑20cm圓鋼加設2~4個吊耳,用鋼絲繩固定在地面木樁上。
2、加密護壁豎向鋼筋,並讓鋼筋伸出20cm以上,與下一節護壁的豎向鋼筋及箍筋連成整體,然後再澆注成形。如果有必要,可在挖孔樁中部護壁上預留直徑200mm左右的孔洞,但該部位的地質要選擇比較堅硬的土壤,然後再將護壁與護壁外周的土錨在一起,用混凝土土樁、竹木樁都可以。這樣護壁就不會斷裂脫落。
3、在已成形的護壁上鑽孔至砂土薄弱層,以充填、滲透和擠密的形式把灌漿材料充填到土體的孔隙中,以固結護壁外圍土體,護保壁周泥砂不塌落,從而增加樁周摩擦力。壓力灌漿材料可選擇粉煤灰、早強型水泥混凝土、石灰粘土混合料等。
二、名詞解釋:
人工挖孔樁,工程名詞,用人力挖土、現場澆築的鋼筋混凝土樁。人工挖孔樁一般直徑較粗,最細的也在800毫米以上,能夠承載樓層較少且壓力較大的結構主體,目前應用比較普遍。樁的上面設置承台,再用承台梁拉結、連系起來,使各個樁的受力均勻分布,用以支承整個建築物。人工挖孔灌注樁是指樁孔採用人工挖掘方法進行成孔,然後安放鋼筋籠,澆注混凝土而成的樁。
三、圖示:
『玖』 基坑支護的常用方式...
八種常見類型及其適用條件:
1、放坡開挖
優勢:只要求穩定,價錢最便宜。
劣勢:回填土方較大。
適用:場地開闊,周圍無重要建築物的工程。
2、圍護牆深層攪拌水泥土
深層攪拌水泥土圍護牆是採用深層攪拌機就地將土和輸入的水泥漿強行攪拌,形成連續搭接的水泥土柱狀加固體擋牆。
優勢:由於一般坑內無支撐,便於機械化快速挖土;具有擋土、止水的雙重功能;一般情況下較經濟;施工中無振動、無雜訊、污染少、擠土輕微。
劣勢:位移、厚度相對較大,對於長度大的基坑,需採取中間加墩、起拱等措施以限制過大的位移;施工時需注意防止影響周圍環境。
適用:鬧市區工程。
3、高壓旋噴樁
高壓旋噴樁所用的材料亦為水泥漿,它是利用高壓經過旋轉的噴嘴將水泥漿噴入土層與土體混合形成水泥土加固體,相互搭接形成排樁,用來擋土和止水。
優勢:施工設備結構緊湊、體積小、機動性強、佔地少,並且施工機具的振動很小,雜訊也較低,不會對周圍建築物帶來振動影響和產生雜訊等。
劣勢:施工中有大量泥漿排出,容易引起污染。對於地下水流速過大的地層,無填充物的岩溶地段永凍土和對水泥有嚴重腐蝕的土質,由於噴射的漿液無法在注漿管周圍凝固,均不宜採用該法。
適用:施工空間較小的工程。
4、鋼板樁
這是一種簡易的鋼板樁圍護牆,由槽鋼正反扣搭接或並排組成。槽鋼長6~8m ,型號由計算確定。
優勢:耐久性良好,二次利用率高;施工方便,工期短。
劣勢:不能擋水和土中的細小顆粒,在地下水位高的地區需採取隔水或降水措施;抗彎能力較弱,支護剛度小,開挖後變形較大。
適用:多用於深度≤4m的較淺基坑或溝槽。
5、鑽孔灌注樁
鑽孔灌注樁具有承載能力高、沉降小等特點。鑽孔灌注樁的施工,因其所選護壁形成的不同,有泥漿護壁方式法和全套管施工法兩種。
優勢:施工時無振動、無雜訊等環境公害,無擠土現象,對周圍環境影響小;牆身強度高,剛度大,支護穩定性好,變形小;當工程樁也為灌注樁時,可以同步施工,從而施工有利於施工組織、工期短。
劣勢:樁間縫隙易造成水土流失,特別是在高水位軟粘土質地區,需根據工程條件採取注漿、水泥攪拌樁、旋噴樁等施工措施以解決擋水問題。
適用:排樁式中應用最多的一種,多用於坑深7~15m 的基坑工程, 適用於軟粘土質和砂土地區。
6、地下連續牆
優勢:剛度大,止水效果好,是支護結構中最強的支護形式。
劣勢:造價較高,施工要求專用設備。
適用:地質條件差和復雜,基坑深度大,周邊環境要求較高的基坑。
7、土釘牆
土釘牆是一種邊坡穩定式的支護,其作用與被動的具備擋土作用的上述圍護牆不同,它是起主動嵌固作用,增加邊坡的穩定性,使基坑開挖後坡面保持穩定。
優勢:穩定可靠、施工簡便且工期短、效果較好、經濟性好、在土質較好地區應積極推廣。
劣勢:土質不好的地區難以運用。
適用:主要用於土質較好地區。
8、SMW工法
SMW工法亦稱勁性水泥土攪拌樁法,即在水泥土樁內插入H型鋼等(多數為H型鋼,亦有插入拉伸式鋼板樁、鋼管等) ,將承受荷載與防滲擋水結合起來,使之成為同時具有受力與抗滲兩種功能的支護結構的圍護牆。
優勢:施工時基本無雜訊,對周圍環境影響小;結構強度可靠,凡是適合應用水泥土攪拌樁的場合都可使用;擋水防滲性能好,不必另設擋水帷幕;可以配合多道支撐應用於較深的基坑;
此工法在一定條件下可代替作為地下圍護的地下連續牆,在費用上如果能夠採取一定施工措施成功回收H 型鋼等受拉材料,則大大低於地下連續牆,因而具有較大發展前景。
適用:可在粘性土、粉土、砂土、砂礫土等土層中應用。