山区河流砂卵石地层

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梯级枢纽调控下西江干线末端航道设计水位推算

梯级枢纽调控下西江干线末端航道设计水位推算

Vol. 42 No.lFeb. 2021第42卷第1期2021年2月水道邃 口Journal of Waterway and Harbor梯级枢纽调控下西江干线末端航道设计水位推算覃昌佩1,王鑫2,冯小香2(1•广西交通设计集团有限公司,南宁530011 ;2,交通运输部天津水运工程科学研究所工程泥沙交通行业重点实验室,天津300456)摘要:长洲枢纽坝下一界首河段位于西江航运干线广西境内末端,其上游已建或规划建设多座梯级枢纽,该河段河床受到清水冲刷,加之人为无序采砂,河床下切明显。

配合贵港至梧州3 000 t 级航道工 程建设,现状条件下航道设计水位已较前期工可阶段有明显下降。

为了保证贵梧3 000 t 级航道工程的 建设,文章采用长洲枢纽运行后实测地形、水文实测资料,对长洲枢纽坝下一界首河段设计水位进行重 新推求,并根据推求结果提出贵梧3 000 t 级(长洲坝下一界首)河段航道设计水位应充分考虑长洲水利 枢纽运行导致的河床下切以及航道整治开挖为3 000 t 级航道共同影响引起的枯水期水位备降值。

关键词:设计水位;梯级枢纽;河床下切中图分类号:U617 文献标识码:A 文章编号:1005 - 8443 (2021)01 -0074 - 04广西境内河流众多,大多属山区河流,河流平面形态复杂,河床组成多为砂卵石或基岩相间,汛期洪峰 暴涨暴落,枯季流量小,枯洪水位及流量变幅大,河道水面比降及流速均较大,与平原河流相比航道等级普 遍较低。

考虑枢纽工程的实施可壅高上游水位形成优良的深水库区航道,并调节下游流量,从而提升航道 等级。

因此对于山区河流,通过流域梯级开发并辅以必要的航道整治是促进航道建设的最有效途径。

针对 西江水系,提出“一干七支”建设,截止至2014年年底,一干七支已建枢纽共40个。

其中作为“一干”的西江 航运干线,贵港至梧州航道工程被规划按照3 000 t 航道进行建设,其间长洲水利枢纽坝下至梧州界首河段 为西江下游广西境内的工程末端,长洲水利枢纽对应为最后一个梯级枢纽。

川西卵石地质条件河流穿越不同方式的分析

川西卵石地质条件河流穿越不同方式的分析

川西卵石地质条件河流穿越不同方式的分析石亭江穿越所处位置的地质构造在川西地区极具代表性,河床表层可见第四系冲洪积层,地貌单元为河流堆积河谷,以卵砾石为主。

卵石粒径3-10cm不等,个别存在粒径30cm以上卵石。

本文以石亭江穿越为例,挖沟法穿越石亭江和蘭成输油管道定向钻穿越石亭江进行分析。

标签:大开挖;定向钻;套管隔离1 概述石亭江穿越位于广汉市金轮镇与德阳市旌阳区天元镇交界位置,石亭江特大桥上游(106省道)约330m处,穿越位置北东岸为德阳市旌阳区天元镇秋月村,南西岸为什邡市禾丰镇文顺村。

地形平坦,两岸均有水泥道路直接到达穿越位置,路宽约2.5-3.5m,为机耕道,交通比较方便。

穿越管材规格Φ711×11.0mm SAWL L415M,挖沟法穿越,穿越水平长度501.77m。

2 穿越设计基础2.1 场地地层岩性根据岩土工程勘察报告,穿越场地在勘察深度范围内地层岩性为第四系全新统冲洪积(Q4al+pl)和上更新统冲积、冰水沉积(Q3fal),岩性主要为砂砾卵石层,本次勘察未揭露基岩。

2.1.1 第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)①1层粉质粘土层:主要分布于一级阶地表层,浅灰色,可塑,稍湿,成分均匀。

厚1.0-2.0m,层底标高为498.11-499.0m。

①2层含砾砂层:主要分布于河床地带,以含砾卵石的中细砂为主,砾卵石含量20-30%,磨圆度较好,多为浑圆-次圆状,直径3-5cm。

结构松散,饱和状态。

厚1.37m~8.70m,层底标高为478.94m~480.20m。

漫滩地带卵石含量增加至50-60%,卵石粒径一般1-3cm,大的5-10cm,个别大于10cm,由细砂及中粗砂充填,不均匀,呈松散状态,卵石成分以花岗岩、砂岩为主。

①3层稍密砂卵石层:主要分布于场区含砾砂层以下,灰褐色,次圆-浑圆状,卵石含量40-60%,粒径3-5cm,大的10cm,成分为砂岩、石英岩、花岗岩,砂为中粗砂。

河流沿线工程地质评价

河流沿线工程地质评价

东溪南支流(埔内至镇区段)河道沿线分段工程地质评价表7 里程桩号河岸工程地质评价治理方案建议K0+000-k0+700 右岸地貌类型为剥蚀残丘,岸坡外侧多为菜地,分布少量民用建筑。

地层由填筑土、粉质粘土、残积砂质粘性土、花岗岩各风化层组成。

K0+100~K0+200m段形成人工岸坡,坡高约3m,坡体以填筑土为主,未采取支护措施。

其余地段岸坡高度1-2m,坡体以粉质粘土及填筑土为主。

K0+200m处分布诗坂中桥,基础类型墩台式,桥台两侧经过护坡处理。

根据《堤防工程地质勘察规程》(SL188-2005)划分,堤基地质结构分类为Ⅱ类,堤基工程地质条件为C类。

1、河道为自然形成,现坡面破坏较严重,必须对坡体进护坡,护止河岸冲刷坍塌,造成河内淤积,阻塞河道,造成一定的危害;对最高河水位下应进行浆砌块石护岸,最高河水位以上可采用可采用浆砌块石或植草方案;2、河道疏浚应放坡开挖,不可垂直开挖,造成岸坡失稳。

左岸沿线地貌类型为冲洪积地貌单元,岸坡外多为菜地。

地层由填筑土、粗砂、卵石、残积砂质粘性土、花岗岩各风化层组成。

本河段岸坡高约1-3m,呈垂直状,坡面基本未进行处理。

根据《堤防工程地质勘察规程》(SL188-2005)划分,堤基地质结构分类为Ⅲ类,堤基工程地质条件为C类。

K0+700-k1+600右岸K0+700-K1+120m沿线地貌类型主要为残坡地貌单元,其中K0+900-K0+950m处为基岩裸露区,岸坡外侧沿线多为居民菜地。

地层由填筑土、粉质粘土、残积砂质粘性土、花岗岩各风化层组成。

岸坡高约0.5-1m,坡面未进行处理。

K1+120-K1+140m沿线地貌类型主要为冲洪积地貌单元,岸坡外侧沿线多为居民菜地。

地层由填筑土、中砂、粗砂、残积砂质粘性土、花岗岩各风化层组成。

岸坡高约0.5-1m,坡面未进行处理。

河面淤塞严重K1+380-K1+600m沿线地貌类型主要为剥蚀残丘地貌单元,山丘植被茂盛,地层由填筑土、粉质粘土、残积砂质粘性土、花岗岩各风化层组成。

河道卵砾石层地质描述

河道卵砾石层地质描述

河道卵砾石层地质描述
地质勘探中卵砾石地层是工程地质钻探中常见的一种典型的不稳定地层,其基本特征是结构松散、胶结差或无胶结,呈大小不等的颗粒状。

钻进时钻进效率低、钻头钻具损耗大、孔壁不稳定、钻孔容易出卡、埋钻事故,成孔困难,且发生事故后处理十分困难;二是取芯困难,岩芯采取率达不到地质要求。

因此,确保工程地质勘探钻孔成孔和取芯率成为卵石地层钻探的关键。

对该种地层的钻进要有充分的思想准备,施工前做好准备工作。

做到预防为主,及时消除隐患,保证生产的顺利进行。

三峡水库蓄水运用后枝江水道河床演变特征分析

三峡水库蓄水运用后枝江水道河床演变特征分析

第17卷第5期中国水运Vol.17No.52017年5月China Water Transport May 2017收稿日期:2017-03-08作者简介:程伊颖(1991-),女,湖北武汉人,硕士,长江航道规划设计研究院助理工程师,从事航道整治工作。

三峡水库蓄水运用后枝江水道河床演变特征分析程伊颖1,游强强1,冯敏2,徐果2(1.长江航道规划设计研究院,湖北武汉430011;2.长江勘测规划设计研究院,湖北武汉430011)摘要:三峡水利枢纽工程蓄水运用后,下游河段均发生再造床过程,河床冲淤调整相对剧烈。

基于枝江水道三峡水库蓄水后2003~2015年原型观测资料,分析蓄水后该水道河床的冲淤及航道条件变化情况。

结果表明:该水道在三峡蓄水后总体处于冲刷态势,尤以河槽冲刷明显,局部区域有所淤积,洲滩受守护工程作用略有淤积,枝江上浅区水深不足问题逐年恶化,进而影响主航道条件,同时极有可能加剧上游芦家河水道坡陡流急问题。

在此基础上,对本水道河床演变趋势进行预测,一方面目前尚可的航道条件在自然作用下存在恶化的可能,另一方面枝江上浅区将成为本水道提高航道尺度的关键部位。

本文可为本水道航道尺度的进一步提高提供治理思路和工程设计依据。

关键词:枝江水道;河床演变;枝江上浅区;航道条件中图分类号:TV147.4文献标识码:A文章编号:1006-7973(2017)05-0210-04枝江水道位于长江中游荆江河段始端,距宜昌约64km,处于山区河流向平原河流过渡地带,河床多为砂卵石组成。

从已有研究成果[1-3]和大量实测资料来看,枝江水道沿程深泓凹凸起伏,断面宽窄相间,形成了多个对水位具有控制作用的节点,枝江水道是受三峡水库运行影响最早的水道之一。

朱玲玲等[4]利用三峡水库蓄水后5年的观测资料,分析枝江江口河段航道条件的主要影响因素,在此基础上运用二维数学模型进行河床可动性研究。

结果表明:该河段河床可动性较强,洲滩以及河槽的冲刷变化将会导致枝江上浅区的水浅问题加剧,而枝江下浅区的碍航问题可以得到改善,同时冲刷将引起昌门溪枯水水位较大幅度的下降。

山区河流与平原河流的特点

山区河流与平原河流的特点

山区河流与平原河流的特点
山区河流与平原河流的特点
山区河流
山区河流的共同特点是:一般河床下切较深,岸坡陡峻,河身狭窄,河谷断面常呈“V”型或“U”型,如图1 所示。

不同水位时河面宽度变化不大,且平面形态复杂,迂回曲折,极不规则。

图1 山区河流横断面图
在水文方面,由于地势峻陡,暴雨后往往洪水暴涨暴落。

并且,洪水流量与枯水流量相差极大,常达百倍千倍;洪水位与枯水位相差也非常悬殊,可达十至数十米。

这对于防洪和航运是很不利的。

山区河流河床多为岩石或卵石组成,一般比较稳定,在可预见的时期内,一般变化不大。

并且,河床形态的变化主要取决于河床地质
构造的条件,而山区河流地质、地形条件差别较大,难以作共性的研究。

故此,河床演变主要是研究平原河道的形态及其变化规律。

二、平原河流
平原河流(见图2)由于坡降变缓,流速降低,水流挟沙能力减小,河床一般都有不同程度的淤积现象。

多沙河流在两岸堤防的挟持下,由于河床不断淤高,形成所谓地上“悬河”,例如黄河下游河床平均高出两岸地面5~7m。

图2 平原河流横断面图
平原河流由于处在冲积平原上,两岸易于冲刷,稳定性差,因此河床变形较为强烈,河身常常游荡不定。

而且不同的河流其河床演变过程很不相同,这是由于每条河流的水情、坡降、地形、地质等条件千差万别的缘故。

山区河流河床基岩暴露与沙卵石覆盖反常关系研究

山区河流河床基岩暴露与沙卵石覆盖反常关系研究

山区河流河床基岩暴露与沙卵石覆盖反常关系研究——以陇西河为例顾继一,范念念*,刘兴年(四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院,四川成都610065)摘要:山区河流不同河段的河床形态常处于基岩暴露与沙卵石覆盖的相间变化中。

野外调查发现,至少在青藏高原与四川盆地过渡带,不少河流出现了坡度大反而沙卵石覆盖多,坡度小反而基岩暴露多的现象。

为了研究该反常规律,以岷江二级支流陇西河为例,进行了多次野外观测与数据采集,通过提取流域地形数据,得到并分析其干流沿程剖面,并结合已有的室内水槽实验研究结果,进一步说明床面沙卵石的运动情况与分布特性,得到以下结论:陇西河流域岩性以砂岩为主,干流从上游向下游依次出现陡、缓、陡、缓交替的四段,平均坡度依次为8.1%、0.2%、6.2%和1.2%,较陡的两段全部沙卵石覆盖而较缓的两段全部基岩暴露。

产生这种现象的原因:一是较陡段泥沙颗粒通过两侧山体崩塌滑坡侧向补给,床面大尺寸漂石与周围的较细颗粒会逐渐形成相对稳定且水流阻力大的自锁结构,且床面粗糙,有助于提高床面抗冲刷性,抑制基岩的暴露,因此导致输送到下游较缓段的输沙率很低;二是砂岩颗粒岩性较软,少量被输移到下游的颗粒容易破碎成更小的颗粒,更容易被输移,使得较缓段基岩暴露现象突出。

较陡段被沙卵石覆盖,将有效抑制窄深处基岩河床的侵蚀下切速率,从而进一步影响相关流域地貌的演化,如增加河流袭夺的机率。

关键词:基岩暴露;沙卵石覆盖;沿程剖面;自锁结构中图分类号:TV147.1 文献标识码:AStudy on the Abnormal Phenomena of Bedrock Exposure and Alluvial Cover in the River Bed of Mountain Area-A Case Study of Longxi RiverGu Jiyi,Fan Niannian* ,Liu Xingnian(State Key Lab. of Hydraulics and Mountain River Eng. , College of Water Resource & Hydropower, Sichuan Univ. , Chengdu610065, China)Abstract: River reaches in the mountain area are often in the alternation between bedrock exposure and alluvial covered. The field survey found that at least several rivers in the transition zone between Qinghai-Tibet Plateau and Sichuan Basin have the abnormal phenomena that bed rock is exposure in gentle slope reaches and alluvial deposits are covered in the steep slope reaches.In order to study the abnormal phenomena, taking the Longxi River, which is the secondary tributary of Minjiang River as a case study, field observation and data collection were carried out many times. By extracting basin’s terrain data, the longitudinal profile of the truck stream were obtained and analyzed. Moreover, combined with the pervious flume experiment results, sediment transport and distribution characteristics in Longxi River was further illustrated, and the conclusions are obtained as: the lithology of Longxi River basin is mainly sandstone, from the head waters, the slopes of truck stream have four distinguish reaches with different slopes and bed surface characteristics,namely, steep, gentle, steep and gentle successively, with average slope of 8.1%, 0.2%, 6.2% and 1.2% respectively, the two steep reaches are alluvial收稿日期:基金项目:国家自然科学基金资助项目(51509172,51539007,51609160);国家重点研发计划资助项目(2016YFC0402302);国家“十二五”科技计划资助项目(2012BAB05B02);四川大学青年启动基金资助项目(2015SCU11046)作者简介:顾继一(1992—),男,硕士生. 研究方向:水力学与河流动力学. E-mail: 2498214078@*通信联系人E-mail: fannian7172@网络出版时间:网络出版地址:covered but the two gentle reaches are bed rock exposure, The steep slope reaches are supplied from colluvially derived sediment of the hillslopes, particles from sand to large boulders will gradually form relatively stable interlock structures with high resistance, and the bed roughness of narrow and deep channel enhances the erosion resistance of the bed surface, which will inhibit bedrock exposure. The interlocked structures also result in very low sediment transport rate to the downstream gentle slope reaches; moreover, the rare sandstone grains transported downstream are easily broken into smaller ones, which are more mobile, generating the bedrock exposure phenomenon to be prominent; steep slope reaches covered by alluvial deposits will suppress the erosion rate of narrow and deep bedrock and further affect the evolution of basin geomorphology, for e.g., promote stream piracies.Key words: bedrock exposure; alluvial cover; longitudinal profile; interlock structures天然河道中,根据河床表面特性的不同,可分为基岩暴露河床和沙卵石覆盖河床。

河流侵蚀和淤积的工程地质

河流侵蚀和淤积的工程地质

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(6)流态与流速关系
据研究,土颗粒的悬移与水流纵向流速的铅直分量有 关。河流中紊流的平均流速U与其铅直分速,大体上 是成正比的。据实验所得
U

12 20
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(6)流态与流速关系
由此可知,直径为d 的颗粒的悬移临界流速Ucr‘‘ 为其推 移临界流速Ucr‘ 的12-20倍
Ucr‘‘ =(12-20)Ucr‘

3.研究河流地质作用的工程地质意义


研究河流地质作用具有重要的工程地质 意义,因为河流作用直接或间接地对工 程建筑物产生不利的影响。 河流的现代地质作用直接影响着建筑物 的安全、经济和正常使用。
6
(1)侵蚀作用

直接威胁着河流工程的稳定性 如:桥墩、堤坝
7
(2)淤积作用

可使河川和河岸建筑物降低效能 如:港口淤塞,水库淤塞
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二.主流和副流

1.主流 水流沿着河槽总方向的流动 一般在重力作用下产生,在流动过程中, 水流的流线基本平行,水流的速度向量 互相平行,且平行2.副流 在水流内部产生的一种大规模的水流旋转运动。 在这种流动中,流线大多呈封闭曲线,副流有 时在主流的边缘上流动,有时与主流叠加在一 起,使整个水流呈螺旋式的前进运动 副流由重力引起,也可以由其它作用力(内、 外力)所引起,它是引起泥沙横向输移的主要 动力,是形成河槽形状多样化的重要原因。
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一、临界流速

2.推移临界流速Ucr‘



(1)水动压力P (2)滚动摩阻力T (3)推移临界流速Ucr‘ (4)实测临界流速Ucr‘ (5)搬运颗粒分类 (6)流态与流速关系
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(1)水动压力P
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第三工程有限责任公司40山区河流砂卵石地层钻孔灌注桩施工技术总结铁五局三处孙永清一、前言随着铁路施工技术的发展,钻孔灌注桩基础已广泛应用于铁路桥梁的基础工程。

我处自八十年代初以后在沿海软土地层上进行了大量的钻孔桩基础施工,但在山区河床砂卵石地层进行较大孔径钻孔灌注桩施工尚缺乏比较成熟的经验,为此,我们在西康铁路钻孔灌注桩的施工中作了比较充分的准备和比较详细的研究,取得了一些经验。

二、工程概况我处承担西康铁路十一、十二标段火石梁等四座大桥及鹰嘴岩、赵湾旬河两座特大桥的施工。

以上桥梁均跨越旬河,除个别墩台采用挖井基础外,其余全部采用钻孔灌注桩基础,钻孔直径为1.25m和1.50 m两种,钻孔深为20~30m,其中Φ1.25m孔桩共172根计3900延长米,Φ1.50m孔桩共185根计4500延长米。

三、地质状况及钻孔设备的选择旬河北起秦岭,流经陕南重山峻岭之中,属季节性河流,有常年流水,流量随季节不同有较大变化。

在这种季节性较强的河流中沉积下来的地层具有以下一些基本特征:①沉积物以卵石土和园砾土为主,并伴有漂右、细砂层及淤泥层;②沉积物的分速性、磨园度及成层性较好,且具有一定的规律性。

根据钻机选择的四条原则:①设备性能应首先满足钻孔的地质条件、钻孔主要指标的要求;②优先考虑利用本单位现有钻机的可能性;③考虑外购时,设备应先进和实用,兼顾本工程要求;④选择钻机力求普通、实用、重量轻、分解性好。

结合以往经验,我们选择了太原宝峰C2一28型冲击钻机进场施工。

C2一28型冲击钻机性能参数如下:钻孔最大直径Φ1000 m m钻孔深度500 m m冲程50~100cm冲击频率50、45、40次/min钻具最大质量2500kg电机功率45kW为适应钻机性能,我们对原有的Φ1.0m和Φ1.2m十字型钻头进行了改型,即根据第三工程有限责任公司41 设计孔径要求在弧形付刃外侧邦焊钢轨以满足钻孔直径的要求,主刃下焊上短轨成齿状(见下图1)。

改进后的钻头既扩大了钻头直径,又增加了单位刃长上的钻具重量,使单位刃长上的钻具重量接近20kg/cm。

实践证明,改进后的钻头更有利于砂卵石地层岩土的破碎。

利用钢轨的耐磨性,较好地保护了钻头母体,延长了钻头的使用寿命,成孔四、护筒及泥浆护壁护筒主要起着下列作用:固定桩位、导向钻头、隔离地面水、保护孔口地面、提高孔内水位等。

护筒埋设的好坏对成孔质量、甚致对钻孔的成败有很大影响。

不同的地质及施工条件可采用不同类型的护筒。

经过多方比较,在不同的地段我们分别采用了砼护壁和钢护筒两种类型,即在河漫滩或河流阶地上地下水位在地面下大于1.5m地段采用人工挖孔到地下水位(但以不超过5m为宜),同时浇注砼护壁(厚10~15cm);对于河床水中墩采用筑岛埋设钢护筒的办法,钢护筒厚6~8 m m,埋深3m。

护筒内径较钻头直径大10~15cm,比其他资料或规范中提供的冲抓钻施工时护筒内径应大于钻头直径30~40 cm小。

之所以采用这样的护筒内径,主要从两个方面考虑:虽然护筒内径过小,会给钻头提放产生困难,钻头碰撞护筒的概率大为增加,容易引起护筒底地层的坍孔;但护筒内径过大,容易在护筒与成孔之间产生台阶,不利于钻头抽渣筒的下落,一第三工程有限责任公司42 旦破坏护筒下面已成孔的泥浆护壁,容易引起坍孔。

从我们施工的情况看,在砂卵石地层中采用上述护筒是成功的。

首先,护筒内径较钻头大5cm,可以更好地导向钻头,固定桩位,基本上杜绝了因护筒原因所造成的坍孔。

第二,钢护筒坚固耐用,重复使用次数多,但由于种种因素的影响,例如提拔困难、碰撞变形等,钢护筒实际倒用次数平均为3次,使用砼护壁代替钢护筒不仅可以利用当地廉价的劳动力资源加快进度,而且可以降低成本(见下表1)。

在砂卵石地层中钻孔施工,必须采用泥浆护壁,泥浆的质量、护壁的好坏是钻孔成败的关键。

由于冲击钻孔一般是在孔内直接造浆,因此,应按有关施工技术标准选用优质粘土。

在一些缺乏合适粘土的地区河掺入一些外加剂如膨润土以改善泥浆性能,增强护壁效果。

施工中采用了掺入粘土重量5一10%的水泥与粘土一道共同造浆,使泥浆比重控制在1.3~1.4 范围内,取得了满意的效果。

这种泥浆不仅较好地悬浮泥碴,钻进速度快,而且由于水泥的掺入,使孔壁附近的砂卵石层被掺入的泥浆固结成具有一定强度的护壁,使孔壁更加稳定。

根据我们的统计表明,由于水泥的掺人,减少了粘土的需用量,粘土的实际需用量约为钻孔体积的50~70%,较经验数据100~120%少。

以一个典型的Φ1.25m孔深20.3m 孔桩为例,钻孔体积为26.4共投土16m3,水泥1300kg(380元/t),粘土体积为钻孔体积的61%,较120%节约粘土15 m3,粘土单价按25元/m3计,仅增加成本119元,即5.86元/rn。

从以上可以看出,采用掺入水泥的方法并未增加大多的成本,即可以获得满意的护壁效果,是可取的,特适用于缺少适宜粘土的地区。

五、冲击钻进工艺及成孔过程中常见事故的预防和处理1、钻进参数①钻头重量:冲击钻进是利用钻具在井中自由下落冲击而破碎岩石,因此钻具重量直接影响钻进效率。

钻具过轻则钻进速度较慢,钻具过重,虽然钻进速度较快,但冲第三工程有限责任公司43 击过程对周围岩土的振动过大,易引起坍孔。

陕西某工程公司在平沟口大桥Φ1.5 m孔桩施工中采用4.0吨十字型钻头施工,虽然钻进速度较快,但经常造成坍孔,最后被迫放弃该工程的施工,笔者认为,在Φ1.25 mΦ1.5 0m砂卵石地层钻孔桩施工中,采用重2.5吨的十字型钻头是适合的。

既满足钻机的技术性能要求,又适应该地层对钻具的要求,最后对钻头适当改进,使每单位刃长的钻具重量达15~20Kg/cm,即可取得满意的钻进效果。

②冲程与冲击频率:增加冲程与冲击频率可以提高钻进效率,但这两个因素互相制约不能同时增加。

不同钻深及穿越不同地层时宜采用不同的冲程,以减少坍孔事故的发生,在钻孔开始阶段及穿越细砂层或流砂层时我们采用小冲程50cm,并控制钻进速度,在穿越砂卵石层进入岩层后,我们采用冲程70cm。

③悬距:在实际工作中,常采用控制放绳和留悬距的办法来解决钢丝绳在受力后弹性伸长和不断延伸的井深问题,以提高钻进效率。

钢丝绳的放绳量应做到“勤放少放”。

悬距应根据不同地层预留,砂卵石地层中为0,进入岩层后为2.m,避免“打空锤”现象的发生。

④孔内泥浆:在冲击钻进过程中,井内泥浆的密度直接影响着钻进效率。

密度低,悬浮钻碴的能力差。

增加钻碴重复破碎的次数。

井内岩粉浆密度高,增加钻头下落阻力,降低钻头冲击效果。

因此,应严格控制岩粉浆密度,做到“勤掏少掏”,利用抽碴筒抽碴时,应使抽碴筒在最高“岩粉柱”范围内活动,提动距离控制在20~50 cm、活动次数有4~5次即可。

2、常见事故及处理(1)坍孔:坍孔是砂卵石地层中较常见的现象,主要发生在护壁下7~10米地段及钻孔穿越细砂层或砂层的地层,因此在钻通过这些地层时,应控制钻进速度采用小冲程进行钻进,适当增加水泥造浆,稳定护壁。

一旦发生坍孔,尽快查明坍孔位置、范围大小以便采取相应处理措施,如打入木桩、钢管桩加固孔壁周围地层,回填密实后重新钻进。

不论采取哪种方法:尽量做到一次治理成功,不留后患。

(2)缩孔:由于山区河流中沉积下来的地层常有淤泥质地层,钻孔穿越这些地层时,因孔壁稳定性差造成缩孔。

发现缩孔后,及时向孔内投入小片石,减少钻头冲程,控制钻进速度,使投入的片石挤入周围地层,稳定孔壁。

(3)钻孔偏斜:在山区河流沉积的地层常伴有大漂石,当钻孔内有探头石、漂石、基岩面非水平、钻塔移位等情况下易引起钻孔编斜。

当发现探头石、漂石时应及时回填片石或将钻塔移向探头石一则,采用长冲程;遇基岩时采用短冲程、高冲频,进入基岩后采用长冲程;经常检查是否发生移位并及时调整,特别是场地比较松软时更应注意钻塔移位。

第三工程有限责任公司44 (4)卡钻:卡钻是由于钻孔不圆,钻头被狭窄部位卡住或者是上部坍落物卡住钻头以及在穿越淤泥层时因缩孔或泥浆粘度过大钻头被吸住。

遇卡钻时可放下钻头转动到孔径较大的方向提起;用打捞勾或打捞活套助提;清除坍落物等。

总之,要先查清卡钻原因再采取相应的处理方法。

若坍方规模较大掩埋钻头使打捞发生困难时,应及时与业主和设计单位取得联系,变更设计,重新钻孔,这样既可以节约成本,又可以加快施工进度,在西康线的一些孔桩采用变更桩位及承台结构形式,取得了较好的效果。

六、清孔及成桩质量的控制1、清孔钻孔达到设计标高,经终孔检查后应立即进行清孔,清孔的目的如下:①清除孔底沉碴,提高桩端承载力,使孔底沉碴满足施工规范要求;②减少孔内泥浆相对密度,便于导管法灌注砼时保证质量,不出故障。

根据经验清孔后的泥浆相对密度应控制在1.15~1.25之间,含砂率控制在10%左右是比较理想的。

沉碴厚度或顶面高度的量测采用圆柱形或园锥形测锤,关于测锤的规格,许多规范、资料上都采用直径13~15cm,高18~20cm的钢板焊制的园锥体,内灌砂配重,容重为15~20KN/M3。

该测锤在泥浆比重较小时量测是适宜的,随着泥浆比重的增大,用该测锤量测将产生较大误差。

经过使用比较,采用下表制作测锤进行量测,获得了满清孔后应尽快下放钢筋笼、导管等工作,使请孔完毕到开始灌注砼的时间控制在2H内。

在灌注砼前应重新探测孔底沉碴厚度,若因为泥浆比重控制不好,清孔后沉淀过快;或清孔后到灌注砼的间隔时间太长,使沉碴厚度超过标准需重新清孔,这时,由于钢筋笼的影响,抽碴筒清孔困难,宜采用压风机清孔或潜水泵排碴法清孔。

为减少工作环节,我们自制了一套简易的内风管吸碴设备(见下图2),该设备主要包括空压机一台,风量6~9 m3/min,风压0.7MPa,清碴时,出水管(导管)距沉碴300~400 mm,风管下入深度以混合器到水位高度与孔深之比0.55~0.65来确定,该设备由于利用导管来作出水管,施工简单,清碴时间短,效果好。

无该设备也可将潜水泵放置距孔底0.3~0.5 m处,开动潜水泵连同钻碴一起排除。

第三工程有限责任公司 452、成桩质量的控制(1)钢筋笼制作安放应严格按设计图及有关的施工规范要求进行,同时应特别注意在钢筋笼就位后采用相应措施牢固定位,并使钢筋笼底部处于悬吊状态下灌注水下混凝土。

(2)灌注工艺灌注水下硷是钻孔灌注桩施工的重要工序,必须做好混凝土灌注前的准备工作:①复测孔底沉碴;②连接导管下孔;③灌注平台就位;④检查砼坍落度。

鉴于第一次灌注量对于保证水下混凝土质量特别重要,应按下列公式对第一次灌注量进行计算:确保混凝土初次灌入后能有效地埋住导管。

K 一一经验系数,取1.15一1.25;V --第一次灌注量m 3 D -一桩孔直径,m ; H 一一桩孔深度,m ;H 首——第一次灌注后的孔深,m ; d γ一一导管内径,m ;γ1一——清孔后泥浆密度,t m 3 ; γ2 ――硷密度,t m 3 。

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