卵石地层中施工的要点
卵石层施工

卵石地层的钻进工法卵石属于机械松散地层,具有孔隙大、透水性强、压缩性低、抗剪强度大等特点,进尺通过钻齿旋转切入卵石缝隙将石块挤赶进入钻斗。
卵石层排列无规则、压缩性低,钻进中齿具受力不均匀、整机振动剧烈、钻杆跳跃和钻杆偏摆,这对钻杆和钻具的伤害很大。
需要操作手摸清地层分布规律,同时根据负载和振动的变化以及钻杆的偏摆,判定卵石的密集程度、漂石的数量和位置。
卵石和漂石地层,为河流沉积相,粒径大于20mm的卵石超过50%,局部为<500kPa。
卵石和漂石密集程度为中密和密实,卵石漂石粒径600-1000mm,σ成分主要是砂岩、石英岩和花岗岩,充填物主要是砂、粉土和粘土。
使用SR200C 钻机,配备摩阻钻杆,运用犁耙式钻进方式,施工过程中注意以下几点:一.保证桅杆垂直度钻机支撑地面不能软弱或软硬不均匀,需要平整夯实场地。
钻进时保证桅杆的垂直度,通过显示器监控,及时进行调整。
二.护壁该地层胶结性差,容易漏浆或者塌孔,尤其在中密卵石层。
护筒要埋到地下水位以下,搅拌泥浆时可向泥浆中加入锯末、纸浆、棉籽屑,最好是在冲击钻孔中加入以上物质,形成高粘度泥浆,使用这种粘度高的泥浆,水头高度高于地下水位1.5m以上。
如果没有层厚的粉砂和粉土泥浆比重也要较高,达到1.3以上。
钻进中要注意观察护筒周围是否发生松动或塌陷,护筒是否处在原位。
同时注意泥浆上表面气泡的情况。
三.操作1.提放钻头尽量缓慢匀速,防止钻头刮碰孔壁,保护泥皮,避免塌孔。
钻进时要低转速、大扭矩,防止泥浆高速冲刷孔壁。
严格控制单斗进尺深度,严禁冒钻现象发生,同时流水孔呈细长条形防止石子从流水孔露出,避免卡钻。
碎石含量大的地层可使用双层嵌岩筒钻,含孤石、漂石地层可使短螺旋钻头进行处理,松动后再使用嵌岩筒钻捞取。
2.在提钻、正反转动力头时,严禁快速起步操作方式,导致阻力瞬间增加提断钢丝绳,扭断钻杆等。
当钻杆被负载憋住,严禁硬钻导致阻力无处泄出而损伤钻杆钻具。
当提升出现异常阻力增高时,严禁硬提,预防钻具卡死。
卵石层桥梁桩基施工技术控制要点分析

卵石层桥梁桩基施工技术控制要点分析上林县公路建设养护中心广西上林530500摘要:由于地质原因,在卵石层中进行桩基施作业时,极易出现钻进难、孔倾斜偏移、卡钻、孔壁坍塌以及扩孔等问题,其施工质量以及工效控制难度较大。
本文结合工程实例,对卵石层桥梁桩基施工技术控制作一些分析。
关键词:卵石层;桥梁桩基;施工技术;控制桥梁的桩基是桥梁的重要组成部分,承载着桥梁的全部重量,是桥梁安全的重要保证。
由于地质原因,卵石层可能存在粉砂层、松散卵石层、粒径较大的漂石等,桩基施工过程中极易出现钻进难、孔倾斜偏移、卡钻、孔壁坍塌以及扩孔等问题,直接影响桥梁施工质量和安全。
因此,在卵石层中进行桩基作业时,应采取合适的施工工艺以及相应的技术措施,解决施工中的遇到的难题,确保桥梁施工质量和安全。
一、工程概况某公路桥梁工程基础采用桩基、承台,桩基均采用钻孔灌注桩,桩基均为柱桩。
从地质资料上和现场实际情况揭示,本桥施工地段工程地质情况较为复杂,地层分布为杂填土、粉质粘土、粉土、卵石、强风化泥质粉砂岩和中风化泥质粉砂岩等。
本工程由于卵石层分布较广、较厚,桩基施工过程中极易发生漏浆、塌孔现象,严重影响施工质量和施工进度。
因此,如何克服卵石层桩基施工出现的质量问题是施工中的难点和重点。
二、施工方案选择本工程地质条件复杂,而且卵石层较厚,如果采用回旋钻机成孔,塌孔严重、施工质量和施工进度得不到保证。
因此,本工程采用冲击钻成孔,考虑到用掏渣法出渣,易对泥浆壁造成破坏,同时为了减少环境污染,施工中借鉴回旋转钻成孔钻渣的清除方法,采用循环泥浆法出渣。
本工程桩基施工工艺流程为:场地整平→桩位放样→护筒埋设→钻机就位→钻进→清孔→下放钢筋笼→安装导管→二次清孔→水灌注下混凝土。
三、施工技术控制要点1.施工准备开孔前,采用机械将施工场地整平,清除杂物、换除软土、碾压密实。
测量放线确定桩位,钉好十字保护桩。
采用挖坑法埋设钢护筒。
冲击钻成孔护筒采用3mm厚钢护筒,护筒内径比钻头直径大300mm,直径大于1m的护筒在顶端焊加强圆环,在筒身外壁竖向焊加肋筋,护筒埋设采用人工埋设。
砂卵石地层盾构施工技术

砂卵石地层盾构施工技术摘要:砂卵石地层盾构施工风险较大,长距离穿越砂卵石地层,往往会产生刀盘刀具磨损严重,同时如出土量控制、背后注浆控制不当,会引起地面沉降,甚至塌陷等问题。
本文在北京地铁16号线某区间施工中采取了控制排土量、紧凑衔接各工序、及时同步注浆与二次补浆等控制措施,大大减小了土体沉降量,保证了施工安全。
关键词:砂卵石地层;盾构隧道施工1工程介绍北京地铁16号线苏州街站后停车线~苏州桥站区间为叠落区间,盾构机从苏州桥站北端始发,至苏州街站后施工横通道接收。
区间右线841.35米,左线长度841.484米。
右线埋深范围为13.6m~28.4m,左线埋深范围为21.6m~38m。
盾构穿越地层由上而下揭示的地层分别为:杂填土层、砂质粉土层、粉质粘土层、粉细砂层、卵石层、粉质粘土层。
盾构区间主要穿越卵石圆砾⑤层、粉质粘土⑥层、卵石圆砾⑦层。
卵石⑤层一般粒径10-30mm,最大粒径不小于300mm,粒径大于20mm的含量大于55%;卵石⑦层最大粒径不小于350mm,一般粒径15~25mm。
砂卵石在该区间的盾构掘进整个长度及断面范围内中占了约1/2,由于地层物理力学性质的特殊性,并且存在承压含水层,导致盾构在掘进过程中容易产生以下问题。
1)砂卵石地层具有相对较高的压缩模量及较大的内摩擦角,盾构在掘进过程中容易出现推力大、推进速度缓慢,进而引起盾壳及刀盘、刀具磨损,影响盾构施工的安全。
2)承压含水层中的盾构施工,由于地层含水量高,容易出现螺旋机喷涌,危及地面及周边环境安全。
2盾构设计上的调整2.1盾构壳体采用阶梯型原盾构壳体采用直筒型设计,即盾构的刀盘、切口环、支承环及盾尾的外直径相同。
此时盾壳及刀盘与周边的土体全面接触。
根据砂卵石层特点,盾构掘进的摩擦阻力明显增大。
为了减少盾壳与周边砂土的摩擦力,特将盾壳由原直筒型改造成前大后小的阶梯型,从而可将盾构穿越砂卵石的总推力控制在22000~35000kN,比原直筒型盾壳减少约30%。
砂卵石地层钻孔桩施工技术

砂卵石地层钻孔桩施工技术简介砂卵石地层是一种常见的地质类型,其特点是含有大量的砂卵石颗粒,地层较松散。
在这种地质环境下进行桩基施工是一项具有挑战性的工作。
本文将详细探讨砂卵石地层钻孔桩施工技术。
钻孔前准备工作在进行砂卵石地层钻孔桩施工之前,需要进行一系列的准备工作,包括:1.地质勘察:详细了解地质情况,包括地层类型、地下水位等信息,以便确定施工方案。
2.设计方案:根据地质勘察结果,制定钻孔桩的设计方案,包括桩径、桩长等参数。
3.施工设备准备:选择适合砂卵石地层施工的钻机和配套设备,并进行检修和调试。
钻孔桩施工过程砂卵石地层钻孔桩的施工过程可以分为以下几个步骤:1. 设计标高确定根据设计要求,确定钻孔桩的标高位置,并进行标记。
2. 钻孔前处理在施工区域周围进行挖掘,清除杂物和表层土壤,以便进行钻孔作业。
3. 钻孔作业采用合适的钻具和钻头,进行钻孔作业。
在砂卵石地层中,钻孔过程中容易遭遇坍塌和堵塞的问题,需要采取一系列措施进行解决:•注浆支护:在钻孔过程中,通过注浆的方式加固孔壁,防止坍塌。
•吹洗冲洗:钻孔过程中,定期进行吹洗冲洗,清除孔内的堵塞物,保证钻孔畅通。
4. 钢筋笼安装完成钻孔后,开始进行钢筋笼的安装。
钢筋笼要根据设计要求进行布置,并确保笼筋位置正确。
5. 混凝土浇筑在钢筋笼安装完成后,进行混凝土浇筑。
在砂卵石地层中,需要注意以下几点:•浇筑方式:可以采用搅拌站泵送的方式进行浇筑,确保混凝土能够充分填满钻孔,避免孔口冲刷。
•砂浆配比:根据地质情况和设计要求,确定合适的砂浆配比,确保混凝土的强度和稳定性。
6. 桩顶处理混凝土凝固后,对桩顶进行处理,包括修平、浇筑桩帽等工作。
施工质量控制为了确保砂卵石地层钻孔桩的施工质量,需要进行一系列的质量控制措施,包括:1.钻孔质量检查:检查钻孔的垂直度、直径等参数是否符合设计要求。
2.钢筋安装质量检查:检查钢筋的布置是否符合设计要求,是否存在错位、漏埋等问题。
漂、卵石地质中冲击成桩施工方法及事故处理措施

漂、卵石地质中冲击成桩施工方法及事故处理冲击钻机适用于任何地质。
在漂、卵石地质中具有其它机械成孔的优势,是克服坚硬地层和多种交错地层行之有效的方法。
但是由于漂石、卵石比较松散,在冲击力的作用下,如果施工方法不当,很容易造成坍孔、卡钻、吊钻等现象,因此,解决以下问题是成桩的关键:1.采用CZ—30型钻机,十字型钻头,利用冲击能破碎漂、卵石,碎碴挤入孔壁、泥浆附壁,保证孔内圆顺稳定,同时可利用钻机起吊,灌注砼,以节约成本。
2.采用钢护筒支护孔口,能有效地防止孔内泥浆外泄和外面水头注入孔内造成孔口坍方事故。
3.施工中短松绳、勤松绳、勤换粘土、勤抽碴、勤观察,一短四勤操作能提高钻进速度和成孔质量。
4.运用换浆法,悬浮孔内沉碴。
用抽碴筒抽走孔底沉碴。
下导管时采用高压风吹孔底,保证了孔底沉碴厚度不超标。
5.成孔后及时灌注水下砼。
控制初灌量是保证封底成功的关键,同时避免断桩的可能。
一.护筒的制作和埋设护筒一般采用3-5毫米的钢板制作,为增加刚度、防止变形,在护筒上下端和中部的外侧各焊一道加劲肋。
它的直径根据设计桩径而定,护筒的内径比设计桩径大30~50厘米。
埋设护筒的顶面高出施工水位1.5~2.0米,同时护筒内水位不能随外部水位的升降而变化,因此要求护筒与卵石、漂石相接处要牢靠,不渗水。
护筒的主要作用是保证孔口稳定、定位和导向。
在旱地、河滩施工中一般采用挖坑法埋设。
在水中施工时根据桥墩基础结构尺寸,考虑到冲击钻机施工需要筑岛围堰,迎水面采用竹笼装石围堰或钢丝笼填石围堰,内侧采用麻袋围堰,中间填土抽去围堰内的水。
开挖前用十字交叉法将桩中心引至开挖区外,作四个护桩,埋设护筒时再将中心引回,使护筒中心与桩中心重合。
埋设护筒的几种方法:(1)先清平护筒位置的漂卵石,护筒四周夯填20~50厘米宽的粘土,外侧用麻袋填筑,隔断外侧水与孔内泥浆之间的联系,如图示。
(2)护筒四周灌注20~50厘米宽的C20砼,厚50厘米,上面用粘土回填,如图示。
砂卵石地层浅埋暗挖施工工法

砂卵石地层浅埋暗挖施工工法一、前言砂卵石地层浅埋暗挖施工工法是在地铁、隧道和地下工程开挖当中常用的一种施工方法。
由于地面施工对交通和附近建筑物的影响较大,因此暗挖施工是一种更为安全和合理的工法。
下面将详细介绍砂卵石地层浅埋暗挖施工工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。
二、工法特点砂卵石地层浅埋暗挖施工工法具有以下几点特点:1、安全可靠:由于采用暗挖施工,避免了地面施工过程中对周围建筑物和交通的影响,因此更为安全可靠。
2、适用广泛:砂卵石地层浅埋暗挖施工工法适用于各种类型的地下工程,如地铁、隧道和地下车库等。
3、效率高:由于采用机械化挖掘,工程进度得到了有效的提高,从而保证了工程的进度。
4、质量稳定:采用精密的施工工艺和严格的质量控制措施,保持了施工过程的质量稳定,从而确保了工程的质量。
三、适应范围砂卵石地层浅埋暗挖施工工法适用范围比较广泛,下面是具体的适用范围:1、地铁、隧道:由于地铁和隧道一般都处于地下50米以内,因此砂卵石地层浅埋暗挖施工工法可以适用。
2、地下车库:由于地下车库的深度较浅,一般在地下20-30米以内,因此砂卵石地层浅埋暗挖施工工法同样可以适用。
四、工艺原理砂卵石地层浅埋暗挖施工工法是由机械进行挖掘,因此其实现是依赖于机械装备的。
具体地说,其工艺原理主要包括以下方面:1、对施工工法与实际工程之间的联系:采用暗挖施工可以避免地面交通和建筑物的影响,可以更为安全和合理地进行工程施工。
2、采取的技术措施:采用先爆后掏的工法,采用先摸后抓和限高吊装等技术措施进行具体实现。
五、施工工艺砂卵石地层浅埋暗挖施工工艺包括以下几个主要的施工阶段:1、勘察设计:对施工区域进行详细的勘察和设计,包括地下水、土质、地下管线等情况的调查和分析。
2、预处理:采用浅埋方法进行地面的预处理,如进行地面加固等措施。
3、爆破作业:采用先爆后掏的方式进行爆破作业,保证了爆破作业的安全性和效率。
砂卵石地层浅埋暗挖法仰坡开挖施工关键技术

砂卵石地层浅埋暗挖法仰坡开挖施工关键技术摘要:北京地铁14号线丰台北路出入口通道穿越砂卵石地层,存在围岩稳定性差,易发生塌落现象。
其中,5号、6号出入口存在30°的仰坡段,仰坡通道因场地限制,施工采取由下向上爬坡暗挖施工工法。
本文通过数值模拟,改进小导管设计参数,提出卵石层仰坡暗挖施工要点,施工效果较好,总结成一套施工关键技术。
关键词:砂卵石地层、浅埋暗挖法、仰坡开挖、核心土保护一、依托工程情况1、工程概况北京地铁14号线丰台北路站为三层叠落式车站,位于丰台北路万丰桥北侧,与地铁9号线丰台北路站形成T型换乘。
5号、6号出入口分别下穿万丰桥,采用暗挖法施工。
暗挖通道为拱顶直墙结构断面。
标准段采用暗挖CD法施工,楼扶梯爬坡段结构采用暗挖CRD法施工。
2、工程地质和水文地质条件(1)地质条件:根据勘测资料,土层自上而下依次为人工堆积层、新近沉积层、第四纪沉积层、第三纪沉积岩层四大类。
暗挖通道主要为第四纪沉积层。
(2)水文地质条件:暗挖出入口通道最深处底标高24.28m,地下水在通道底板下3.6m,对暗挖施工无影响。
(3)周边环境:丰台北路东-西走向为城市快速路;与之相交的万丰路南-北走向,路口南侧交通流量大,路口北侧交通流量一般。
(4)工程风险1)暗挖通道顶部以卵砾石地层为主,围岩稳定性差,易发生塌落现象。
2)结构顶板以上为人工填土与新近沉积层,暗挖通道穿越桥桩区距离较近、风险程度高。
3)暗挖通道斜坡段在砂卵石地层,超前小导管或注浆孔时的成孔难度大,地层成拱性差,超挖量较大,工作面稳定性难以保证。
二、暗挖通道施工1、地面注浆加固施工方法根据设计图纸,地面注浆加固主要采用地表垂直后退式注浆,洞内超前深孔注浆采用TGRM前进式注浆工艺,注浆材料为TGRM加固水泥单液浆。
地面注浆采用垂直向下后退式注浆,在钻杆顶部连接注浆管,钻杆边向上提升边注浆,直至达到设计注浆厚度。
2、洞内超前深孔注浆加固施工方法本工程实际情况采用TGRM前进式分段深孔注浆工艺,具体过程是:首先采用地质钻机成孔后,安装孔口管,在孔口管内分段向前钻注施工。
最新富水砂卵石地层中盾构施工的控制难点及措施

富水砂卵石地层中盾构施工的控制难点及措施富水砂卵石地层中盾构施工的控制难点及措施段浩引言:随着中国经济的快速增长、城市人口数量迅速膨胀,机动车辆的数量呈级数比例增长,原有的市政道路难以满足交通的需要,为缓解城市交通压力、创造良好的生活和投资环境,国内各主要城市均选择修建地铁工程来提升城市形象和投资环境。
隧道是地铁工程最主要的组成部分,隧道盾构法施工具有施工速度快、工期短、洞体工程质量易控制、质量比较稳定且良好的防渗水性能、施工安全系数高、对周边建筑物影响极小、基本不影响地面交通、适合地层范围广、地质情况复杂的施工作业环境等优点。
随着我国各大城市地铁建设热情的高涨,隧道盾构施工方法必将在地铁建设中被广泛推广应用。
盾构施工虽然有对地层的广泛适应性、施工安全系数高等优点,但因地质情况千变万化、施工环境的复杂性,在盾构施工中必然存在盾构机的适应性和施工方法、措施的调整。
成都地铁穿越的地层主要为砂卵石地层并夹杂有粉细砂层透镜体,地下水丰富、水位高、补给迅速,国内、国际在该种地质条件下全面实施盾构施工隧道尚不多见,无较多经验可以借鉴,在地铁建设史上的应是一次重要技术性突破。
截至目前成都地铁采用泥水盾构和土压平衡盾构施作的隧道,已经完成成型隧道1000余米,在施工中出现一些有别于其它地质情况下施工的难点,对这些难点的技术处理为在富水砂卵石地层中盾构施工积累了一些应对的经验。
成都地铁地质情况描述:盾构隧道从<2-8>、< 3-4>、<3-7〉等砂卵石地层中通过。
卵石成分主要为灰岩、砂岩、石英岩,卵石的含量达67%,中间夹杂大漂石。
砂卵石具有分选性差,强度高的特点。
<2-8>卵石土(Q4al):黄灰色,黄褐色,中密~密实为主,部分密实,潮湿~饱和。
卵石成分主要为中等风化的岩浆岩、变质岩、砂岩等硬质岩组成。
磨圆度较好,以亚圆形为主,少量圆形,分选性差,卵石含量65~75%,粒径以30~70mm为主,钻探揭示最大粒径145mm,夹零星漂石,充填物为细砂及圆砾。
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旋挖钻机在卵石地层中的施工技术要点
卵石主要由颗粒大小不一、形状不规则、风化程度各异的岩石碎屑或石英、长石等原生矿物组成,成单粒结构及块状和假斑状构造,具有孔隙性大、压缩性低、透水性强、抗剪强度大的特点。
正是由于卵石土颗粒结构松散,粒径不均匀,
胶结性差,钻进时冲击力强、摩阻力较大,在这地层中钻
进时钻具极容易出现磨损和断裂,还可能出现卡钻、埋钻、
孔壁坍塌、漏浆,个别地还有钻进困难的问题。
因此在这
种地层中钻进时应该根据地层特点选择专用钻头采用分级
钻进的方法,可以对钻头进行改造或使用短螺旋钻头,减少对钻具的磨损和防止钻杆断裂。
并且在钻进的过程中应该注意要严格控制每个工作循环进尺,避免发生埋钻事故;同时要适当控制钻斗的提升速度,升降速度宜控制在0.75—0.85m/s。
提升速度过快,泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过,冲刷孔壁,破坏孔壁泥皮,对孔壁的稳定性不利,引起掉块卡住钻头。
在卵石地层中钻进时引起漏浆和塌孔现象的原因有:①在钻进的过程中,由于卵石地层结构松散,胶结性差,卵石的比重远超过泥浆的比重,泥浆漏失严重,发生掉块塌孔。
或者是由于钻斗旋转速度太快,带动孔内泥浆高速冲刷孔壁,破坏孔壁泥皮,导致孔壁坍塌。
②在提放钻具的过程中,钻头刮碰孔壁,破坏泥皮导致孔壁塌方。
③在下放钢筋笼的过程中没有保持好垂直度或钢筋笼发生变形,使钢筋笼与孔壁发生刮碰导致塌孔。
对于埋深较浅的卵石地层可采用护筒护臂的方式来预防漏浆和孔壁坍塌的发生。
要根据卵石地层的厚度和钻孔的孔径来确定钢护筒的长度和厚度。
在埋藏较深的卵石地层中,对于地下水位以上的塌孔必须在地下水位以上形成稳固的孔壁阻止泥浆渗漏,可以采用抛填粘土或干水泥的方式或者提高泥浆的粘稠度再加入一些膨胀土或黄泥或者适量防渗剂防止泥浆向卵石缝隙中渗漏来防止塌。
而对于地下水位以下的塌孔可以适当的提高泥浆比重和粘稠度来保护卵石层,但当泥浆的比重远小于卵石层的比重时这种方法就不起作用了。
这时如果发现大量漏浆可向孔内注浆以平衡孔壁侧向压力防止塌孔,同时及时向孔内投放片石、粘土和
水泥等填料,通过钻头的旋转使这些填料不断落入孔壁,等待一定时间孔壁稳定后再继续钻进,或者可以通过预注浆的方式防止漏浆,在桩孔四周预先钻小孔然后通过注浆管道向里面喷射水泥浆,当注浆孔中水泥浆达到一定强度后其周围的碎石间隙因浆液的渗透得以固结从而提高孔壁的整体性。
在特别密实的卵石土层很可能发生钻进困难的问题,因为在这种土层中骨架颗粒含量巨大且交错密集排列,导致钻头无法穿入到卵石块的孔隙中,从而出现钻进速度慢、打滑或破坏钻头或断杆的现象,这种情况的出现不但影响施工进度而且对钻杆、钻具损害很大。
遇到这种问题时可以改冲击钻钻进或者采用正反交替转动的方式,当正转遇到较大阻力时立即反转,然后再次正传,如此循环反复。
或者使用改进后的钻头或短螺旋钻头,配置黄粘土加泥浆护臂控制钻速。
对于含孤石、漂石及较硬地层可先用短螺旋钻头进行处理,松动后再换上钻斗继续钻进。