蘇丹富拉電廠試驗(yàn)樁項(xiàng)目成孔工藝的選擇
　　陳冬華劉新元
　　天津華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊(duì)300801
　　摘要：旋挖鉆機(jī)在鉆孔過(guò)程中往往根據(jù)地層的穩(wěn)定情況選取適宜的護(hù)壁方式，護(hù)壁方式有很多種，因此在選取上要盡量?jī)?yōu)化施工工藝，選擇符合施工要求的護(hù)壁方式。筆者結(jié)合富拉電廠旋挖鉆機(jī)護(hù)壁方式選取方案進(jìn)行論述，僅供大家參考。
　　關(guān)鍵詞：成孔工藝干成孔水泥漿泥漿護(hù)壁地層結(jié)構(gòu)
　　一、工程概況
　　蘇丹ALFULA電廠工程位于蘇丹中部，南科爾凡州ALFULA城東南6km。設(shè)計(jì)容量為3×135MW，電廠供水為地下水水源，水源地距電廠廠區(qū)11km。由于該電廠為新建電廠，無(wú)相關(guān)樁基工程經(jīng)驗(yàn)，因此進(jìn)行綜合試樁以選擇合適的樁型、樁基持力層及施工工藝，為設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的有關(guān)參數(shù)等。因此，設(shè)計(jì)院計(jì)劃先期施工34顆試驗(yàn)樁和錨樁進(jìn)行各類(lèi)試驗(yàn)，設(shè)計(jì)單位為中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院。
　　二、場(chǎng)地工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件
　　勘察揭露，廠區(qū)地層結(jié)構(gòu)主要為：上覆地層為第四系全新統(tǒng)風(fēng)積層Q4eol、第四系坡積洪積層Qsl+pl、第四系殘積層Qel，下伏第三系地層N。現(xiàn)將本次勘察揭露的地層由新至老描述如下:
　　第四系全新統(tǒng)風(fēng)積層Q4eol：①層含粘性土粉砂；
　　第四系坡積洪積層Qsl+pl：②含粘性土粉砂，③層粉質(zhì)粘土；
　　第四系殘積層Qel：④-1層中細(xì)砂，④-2層細(xì)砂；
　　第三系N：⑤層粘土，⑥-1層粉細(xì)砂，⑥-2層粉細(xì)砂。
　　在場(chǎng)區(qū)勘探深度（30m）內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)地下水。
　　依據(jù)《蘇丹水文地質(zhì)圖》，場(chǎng)區(qū)地下水位標(biāo)高為425.0m左右，地下水埋深為90m左右。地下水類(lèi)型為微承壓水，主要富存于砂土、碎石土中，主要補(bǔ)給方式為側(cè)向徑流，地下水水量豐富。主要排泄方式為側(cè)向徑流排泄。
　　三、設(shè)計(jì)要求
　　場(chǎng)區(qū)內(nèi)分別設(shè)置兩塊區(qū)域，其中一區(qū)域樁徑600mm，設(shè)計(jì)深度為20.5米，二區(qū)域樁徑800mm，設(shè)計(jì)深度為20米。地面標(biāo)高14米以下地層密實(shí)程度較松散，為細(xì)砂層。樁端均以⑥-1層為持力層，成孔工藝設(shè)計(jì)單位提出采用干成孔作業(yè)方式進(jìn)行鉆孔。該方法只是根據(jù)勘察報(bào)告理論推測(cè)，實(shí)際施工過(guò)程需要進(jìn)行驗(yàn)證，因此，針對(duì)各地層的密實(shí)程度，選擇干成孔施工、水泥漿液護(hù)壁施工和泥漿護(hù)壁三種方法進(jìn)行選擇。
　　四、成孔工藝選擇
　　1，干成孔工藝
　　選挖鉆機(jī)在廠區(qū)內(nèi)選擇一點(diǎn)進(jìn)行試鉆孔，鉆孔預(yù)計(jì)深度21米，樁徑800mm，由于砂層較厚，為防止塌孔發(fā)生，鉆機(jī)在鉆進(jìn)過(guò)程中采取輕壓，慢轉(zhuǎn)，低速進(jìn)尺。當(dāng)鉆機(jī)鉆進(jìn)15米深度后，鉆機(jī)取土提鉆后再次鉆進(jìn)，孔內(nèi)深度變?yōu)?4米，反復(fù)兩次鉆進(jìn)后確認(rèn)，孔內(nèi)坍塌，坍塌至14米，鉆機(jī)無(wú)法繼續(xù)鉆進(jìn)，停止鉆孔。經(jīng)分析，該鉆孔14米以上地層比較密實(shí)，但14米以下存在細(xì)砂層，該層比較松散，當(dāng)鉆機(jī)鉆入該層后提鉆，細(xì)砂由于受到擾動(dòng)產(chǎn)生坍塌。即使該地層在鉆進(jìn)過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)坍塌，但在下籠后或者灌注過(guò)程中也有可能在瞬間坍塌，造成質(zhì)量事故，因此，干成孔方法在該區(qū)域無(wú)法實(shí)行。
　　2，水泥漿液工藝
　　水泥漿工藝即鉆機(jī)在鉆入孔內(nèi)14米深度停后停止鉆進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)攪拌水泥漿液，水和水泥的配比為10：1，攪拌方量為2立方米（根據(jù)具體情況確定），然后將水泥漿液倒入孔內(nèi)，水泥漿會(huì)迅速滲透孔底以下和側(cè)壁一定范圍，24小時(shí)以后水泥漿液會(huì)產(chǎn)生凝固，起到加固孔內(nèi)側(cè)壁的作用。鉆機(jī)開(kāi)鉆，開(kāi)鉆后按照上述方法進(jìn)行施工，注入水泥漿液后停鉆，24小時(shí)以后繼續(xù)鉆進(jìn)，當(dāng)鉆機(jī)鉆到15米深度后孔內(nèi)坍塌。分析原因，水泥漿液并不能有效滲入孔內(nèi)一定深度，水泥漿液在滲透過(guò)程中水泥和水會(huì)產(chǎn)生分離，一米以下水泥的凝固作用會(huì)逐漸減少，雖然水泥漿液起到了固定14米—15米深度的細(xì)砂，但是繼續(xù)灌漿會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間，20米的孔要反復(fù)注漿4—5次，那么施工時(shí)間將要延長(zhǎng)，因此水泥漿液護(hù)壁成孔不適合該區(qū)域。
　　3，泥漿護(hù)壁工藝
　　泥漿護(hù)壁在旋挖鉆機(jī)施工中比較普遍的護(hù)壁方法，泥漿的主要成分組成為膨潤(rùn)土和水，鉆孔附近修筑泥漿池后按照一定比例用攪漿罐攪拌泥漿注入泥漿池后，鉆機(jī)在鉆進(jìn)過(guò)程中用泥漿泵抽取泥漿注入孔內(nèi)，由于泥漿對(duì)孔內(nèi)側(cè)壁有一定的側(cè)壓力，因此不會(huì)造成坍塌。現(xiàn)場(chǎng)制備泥漿，泥漿比重為1.1—1.2，鉆機(jī)鉆孔后注入泥漿，泥漿面始終處于地面標(biāo)高以下50公分，達(dá)到一定的側(cè)壓力，防止孔內(nèi)坍塌，邊鉆進(jìn)，邊注漿，鉆孔深度達(dá)到20米后停止鉆進(jìn)，孔內(nèi)未出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。通過(guò)論證，泥漿護(hù)壁比較適合該區(qū)域的施工，隨后又進(jìn)行一次試驗(yàn)，同樣達(dá)到設(shè)計(jì)深度后孔內(nèi)未出現(xiàn)坍塌，因此，施工方提交施工方案采取泥漿護(hù)壁的方式進(jìn)行鉆進(jìn)，經(jīng)過(guò)業(yè)主和設(shè)計(jì)方論證后同意施工方采取泥漿護(hù)壁方式。
　　五，結(jié)論
　　通過(guò)上述三種方法的試驗(yàn)，富拉電廠場(chǎng)區(qū)內(nèi)14米以下的細(xì)砂層比較松散，鉆機(jī)施工過(guò)程中無(wú)法采取干成孔的工藝進(jìn)行鉆進(jìn)；水泥漿液護(hù)壁雖然在一定程度上能夠起到穩(wěn)固側(cè)壁的作用，但是需反復(fù)注入水泥漿液，等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，對(duì)于整個(gè)工程來(lái)說(shuō)，效果并不理想；泥漿護(hù)壁工藝能夠有效的防止孔內(nèi)坍塌，鉆進(jìn)過(guò)程比較順利，成孔后采取水下灌注的方式進(jìn)行灌注，完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)然，施工方在以后的施工過(guò)程中可根據(jù)設(shè)計(jì)要求、地層穩(wěn)定性選取不同的護(hù)壁工藝。

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