卵石层降水井施工钻机选择及漏浆处理-文档资料

1、卵石层降水井施工钻机选择及漏浆处理1、工程概况 拟建南水北调湖北兴隆枢纽电站厂房位于湖北省潜江市高 石碑镇兴隆村汉江右岸漫滩与河槽的交接部位， 其中河槽段河床 高程约27.9729.53m，高漫滩地面高程约 37.90m左右；电站 厂房建基面高程10.20 m,持力层为全新统下段粉细砂层，其下 为厚约 31.7m 的砂砾 （卵）石层， 下伏基岩为砂质粘土岩， 埋深达 53.7m，顶板高程-25.7m。降水井的施工面高程28m左右，开挖基坑为两个，其面积分 别为 4.4 万平米和 5.3 万平米，两个基坑被面积 44 万平米的连 续墙止水帷幕包围。拟采用 53 口，直径600mm深 48m-52

2、.5m降 水井进行降水。2、工程地质条件降水井施工面以下地层为二元结构，具体为：1、粉细砂层：高程 28m- 5m 厚度23m左右。2、 砂砾石（卵石）层：高程 5n25m厚度31m左右，砾石直径2mn20mm砾石含量30%。3、基岩，为砂质粘土岩。场地地下水位不详，估计为 25m左右，由于下部砂砾石（卵 石）渗透性比上部粉细砂的渗透性大许多倍， 所以砂砾石 （卵石） 的水具有承压性，表现为承压水。电厂的建基面的高程 10.20m， 承压水的水位降深估计为16m左右，砂砾石（卵石）的渗透系数 估计在3060m/d，基坑涌水量将很大。但是考虑到围护结构止 水幕墙的作用，所以计算基坑涌水量要靠试验

3、确定。3、施工难点 为砂砾石（卵石）地层的成孔问题，因为巨厚的砂砾石（卵石）层，没有粘性土造浆地层，表现为漏浆造成的坍塌和卵砾石 沉淀。4、施工工艺及钻机的选择为保证成井质量， 针对该地层， 选用了以下二种施工工艺：（ 1 ）正循环成井工艺，泥浆护壁，钻机选用 80-ZJ130 型高 效轻型水井钻机、SR100旋挖钻机（2）反循环成井工艺，泥浆护壁，钻机选用GF200型车载反循环钻机各钻机性能参数如下：5、施工过程及事故（ 1 ） 80-ZJ130 型高效轻型水井钻机进行施工时，普通膨润 土造浆，泥浆密度保持在 1.1-1.3KG/L左右，20m后遇卵石层， 无法进尺；（2） SR100旋挖钻

4、机施工，普通膨润土造浆，泥浆密度保 持在 1.1-1.3KG/L 左右， 可以安全成孔至设计深度， 不存在漏浆 情况，但是无论怎么洗井，井内无水，且在下井管时所成井在 20m左右塌孔，无一例外；(3) GF200型车载反循环钻机成井时，前20m采用80-ZJ130 型高效轻型水井钻机， 普通膨润土进行造浆， 并添加纯碱提高泥 浆粘度，20m后换反循环钻机进行钻进， 快速吸取砂砾石、卵石， 在钻进至一定深度后开始出现急性漏浆， 并导致无法钻进至设计 深度，具体情况见表 1 描述。表 1 事故状况描述6、分析漏浆原因及漏浆规律( 1 )漏浆原因分析地层漏浆由三个条件决定： 容纳空间、 压差、渗透性

5、地层差。 容纳空间决定漏浆量， 压差及渗透性地层差决定漏浆速度。 故而 知要改变上述三条件之一就可以改变漏浆情况， 进而达到缓解或 控制漏浆的目的。( 2)漏浆规律通过GF200型钻机钻进发现，急性漏浆位置仅发生在孔深 34-40m 之间。7、漏浆处理通过认真研究漏浆条件， 掌握急性漏浆规律， 及时调整钻进 方法与泥浆性能， 并针对性的编出了可控漏浆方案， 主要方法如 下：( 1 )调节泥浆性能：提高泥浆粘度，降低其流动性，具体 做法： 2-4T 优质膨润土造浆，均匀后添加其重量 5%-10%烧碱， 使泥浆粘土达到 50MPa.s 以上后开钻。(2)钻进速度：在0-33m,钻进速度正常，在进入

6、 33m后钻进速度调整为正常速度一半以下，40m后钻速调节至正常。(3)添加堵漏材料：在33m处停止进尺，添加堵漏材料， 具体做法是优质膨润土、锯末、烧碱按 2:5:1 投放(袋装)，均 匀后缓慢钻进并观察泥浆液面变化。 当进入急性漏浆区后发现漏 浆速度过快，及时停钻，并及时补充浆维持孔口泥浆面，再重复 上述钻进方法。8、经验教训在卵石层成井施工时漏浆现象比较普遍， 但有时会出现突然 漏浆无法控制， 往往容易造成质量与安全事故， 通过本工程实践， 有几点经验教训：( 1)施工前认真研究场地勘察资料，详细了解泥浆渗漏情 况；( 2)急性漏浆发生时，若无法保持泥浆液面，应及时提钻， 回填粘土，以防发地面塌陷及钻机倾倒事故。(