摘要:不同地层旋挖钻进施工工艺

1、旋挖钻机施工工艺一般规范流程
实际施工操作中，根据不同的地质条件，施工工况，选择合适的钻杆，选配合理的钻头，安装有效的护筒，正确配制调节泥浆，并严格控制钻具的升降速度，控制钻具每回次进尺深度，控制钻孔的垂直度，控制孔径大小等一系列具体工艺措施，保证成孔成桩质量。
2、不同地层旋挖钻机施工工艺措施
地层岩土的成因构造、物理性质、水理性质、力学性质等特征，水文地质条件，钻孔深度、大小等，对旋挖钻进工艺影响较大。针对不同的地质条件、施工工况，采用不同的施工工艺措施，保证旋挖钻进施工的顺利进行。
（1）漏失坍塌地层的施工工艺措施
回填碎石土层、泥砂层、砂卵砾石层，胶结不良的松散土层，水敏性泥岩层等均为易漏失的坍塌地层。该类地层产生坍塌的原因有力学不稳定坍塌，遇水不稳定坍塌，及施工过程中钻斗速度过快产生的对孔壁的激振冲力、及负压等引起的坍塌。
该类地层按旋挖钻机施工工艺规范流程进行施工，同时采取如下对应的工艺措施：
A、堵漏防坍泥浆配制：
在黏土泥浆中，按大于1kg/m3加入聚丙烯酰胺（PAM）， 或按1%加入腐植酸钾（KHM）等防坍剂，以及加入5~10cm长的麦杆稻草等纤维材料，并加入适量重晶石粉，使泥浆比重在1.3以上，黏度在28（s）以上，形成低失水、高矿化度、高滤液黏度、密度和黏度适当的防坍泥浆，取堵漏护壁和加大泥浆柱压力平衡较大的地层侧压力的作用。
B、保持静压水头：
钻进过程中始终保持孔内水位比地下水位高出2m以上水柱，否则在钻斗提离孔内泥浆面之前就开始补充泥浆。
C、护筒埋设：
对厚层流砂层，应加长护筒埋深至流砂层以下1~2m，有效隔离流砂层。长护筒的埋深采用振动锤振动沉入。
D、限制钻斗回转速度：
钻斗与孔壁间隙较小，若转速太高，钻斗带动泥浆大速度冲刷孔壁导致垮孔。按线速度控制在0.7m/s以内，Ф1.5 m的钻斗转速n≤8rpm。
E、限制钻斗升、降速度：
桩径（m） 提升速度（m/s） 下降速度（m/s）
Ф1.2 0.75 0.83
Ф1.5 0.58 0.83
F、钻斗选用：
卵砾石层采用截齿型钻斗，必要时采用短螺旋钻头冲孔；砂土、流砂层可采用斗齿型捞砂钻斗。
G、钻杆选用：
该类地层施工采用摩阻式钻杆。
H、钻机附近表面重型机械重量、振动，可能导致地面以下10~15 m处坍孔。利用钻机变幅机构尽量外伸，使钻机尽量远离孔口，其他重型机械也至少在孔口3 m外作业。
I、严格调整控制孔径的垂直度在1‰ 之内，包括钻机下沉引发的垂直度变化的调整。尤其是深孔施工时，可控制钻斗对孔壁的刮碰。
J、钻进过程中要勤提钻，防止细砂填漏钻斗与孔壁间隙，产生吸钻、埋钻事故。
（2）高塑性粘土层施工工艺措施
粘泥含量很大的粘土层，塑性大，造浆能力强，易出现糊钻、缩径，且进入钻斗的钻渣由于粘滞力很强，卸渣非常困难，钻进效率受卸渣和糊钻的影响很大。
该类地层施工按旋挖钻机施工工艺规范流程进行施工，同时采取如下对应的工艺措施：
A．利用钻孔粘土自造浆的能力，向孔内灌注清水自然造浆。
B．采用高转速低扭矩档钻进，但应放慢进尺速度，降低给进压力。
C．严格控制钻斗回次进尺深度不超过钻斗筒高的80%，避免粘土在筒内挤压密实。 
D．采用上下反复扫孔的方法扩大孔径，避免缩孔影响。
E．钻斗采用斗齿型单底土层钻斗。对钻斗结构进行适当的改进，钻齿切削角调整为不大于45°，在钻筒外每120°、对母线夹角为60°反时针方向焊接几根Ф15的圆钢，钻筒内每90°立焊几根Ф15的圆钢。或在钻斗内安装压盘结构加强卸渣。
F．钻斗斗齿，特别是边齿磨损时应及时修补，保证孔径大小，防止吸钻发生。
（3）入岩时的施工工艺措施
该类地层包括中风化岩、弱风化岩及基岩，岩层硬度较大，钻进困难，钻头磨损严重。
该类地层施工遵循旋挖钻机施工工艺规范流程，施工的关键在于钻杆钻头的正确选择和搭配，以及钻进加压的控制。根据不同的岩层采取如下对应的工艺措施：
A．对强度30MPa以下的中风化岩，采用嵌岩短螺旋钻头，在低速、大扭矩下保压冲刮岩石，再用捞砂钻斗减压扫孔取渣。
B．对强度30MPa-60MPa的弱风化岩石，采用岩石筒钻，在低速、大扭矩下加压作业，对孔内岩石的圆周进行松动掏空，为嵌岩短螺旋钻头创造破碎自由面，再用捞砂钻斗减压扫孔取渣。
C．对强度大于60MPa的坚硬基岩，采用气举反循环取芯牙轮钻头，在低速、大扭矩下加压作业，然后结合送至孔底的压缩气体，在泥浆中抽吸孔底泥浆和岩渣到钻头的渣筒内，提升到孔外，完成岩石破碎取芯。
E．上述入岩钻进，在低速、大扭矩作用下，都要对钻头进行加压作业，故必须采用机锁式钻杆。钻杆在加压作用下容易发生压弯变形，轻则钻孔钻偏，重则卡钻扭断钻杠。因此要边钻进边观察，严禁野蛮操作。