PRODUCT CLASSIFICATION
產品分類1、工程概況
擬建南水北調湖北興(xing) 隆樞紐電站廠房位於(yu) 湖北省潛江市高石碑鎮興(xing) 隆村漢江右岸漫灘與(yu) 河槽的交接部位,其中河槽段河床高程約27.97~29.53m,高漫灘地麵高程約37.90m左右;電站廠房建基麵高程10.20m,持力層為(wei) 全新統下段粉細砂層,其下為(wei) 厚約31.7m的砂礫(卵)石層,下伏基岩為(wei) 砂質粘土岩,埋深達53.7m,頂板高程-25.7m。
降水井的施工麵高程28m左右,開挖基坑為(wei) 兩(liang) 個(ge) ,其麵積分別為(wei) 4.4萬(wan) 平米和5.3萬(wan) 平米,兩(liang) 個(ge) 基坑被麵積44萬(wan) 平米的連續牆止水帷幕包圍。擬采用53口,直徑600mm,深48m-52.5m降水井進行降水。
2、工程地質條件
降水井施工麵以下地層為(wei) 二元結構,具體(ti) 為(wei) :
1、粉細砂層:高程28m~5m,厚度23m左右。
2、砂礫石(卵石)層:高程5m~-25m,厚度31m左右,礫石直徑2mm~20mm,礫石含量30%。
3、基岩,為(wei) 砂質粘土岩。
場地地下水位不詳,估計為(wei) 25m左右,由於(yu) 下部砂礫石(卵石)滲透性比上部粉細砂的滲透性大許多倍,所以砂礫石(卵石)的水具有承壓性,表現為(wei) 承壓水。電廠的建基麵的高程10.20m,承壓水的水位降深估計為(wei) 16m左右,砂礫石(卵石)的滲透係數估計在30~60m/d,基坑湧水量將很大。但是考慮到圍護結構止水幕牆的作用,所以計算基坑湧水量要靠試驗確定。
3、施工難點
為(wei) 砂礫石(卵石)地層的成孔問題,因為(wei) 巨厚的砂礫石(卵石)層,沒有粘性土造漿地層,表現為(wei) 漏漿造成的坍塌和卵礫石沉澱。
4、施工工藝及鑽機的選擇
為(wei) 保證成井質量,針對該地層,選用了以下二種施工工藝:
(1)正循環成井工藝,泥漿護壁,鑽機選用80-ZJ130型高效輕型水井鑽機、SR100旋挖鑽機
(2)反循環成井工藝,泥漿護壁,鑽機選用GF200型車載反循環鑽機
各鑽機性能參數如下:
5、施工過程及事故
(1)80-ZJ130型高效輕型水井鑽機進行施工時,普通膨潤土造漿,泥漿密度保持在1.1-1.3KG/L左右,20m後遇卵石層,無法進尺;
(2)SR100旋挖鑽機施工,普通膨潤土造漿,泥漿密度保持在1.1-1.3KG/L左右,可以安全成孔至設計深度,不存在漏漿情況,但是無論怎麽(me) 洗井,井內(nei) 無水,且在下井管時所成井在20m左右塌孔,無一例外;
(3)GF200型車載反循環鑽機成井時,前20m采用80-ZJ130型高效輕型水井鑽機,普通膨潤土進行造漿,並添加純堿提高泥漿粘度,20m後換反循環鑽機進行鑽進,快速吸取砂礫石、卵石,在鑽進至一定深度後開始出現急性漏漿,並導致無法鑽進至設計深度,具體(ti) 情況見表1描述。
表1 事故狀況描述
6、分析漏漿原因及漏漿規律
(1)漏漿原因分析
地層漏漿由三個(ge) 條件決(jue) 定:容納空間、壓差、滲透性地層差。容納空間決(jue) 定漏漿量,壓差及滲透性地層差決(jue) 定漏漿速度。故而知要改變上述三條件之一就可以改變漏漿情況,進而達到緩解或控製漏漿的目的。
(2)漏漿規律
通過GF200型鑽機鑽進發現,急性漏漿位置僅(jin) 發生在孔深34-40m之間。
7、漏漿處理
通過認真研究漏漿條件,掌握急性漏漿規律,及時調整鑽進方法與(yu) 泥漿性能,並針對性的編出了可控漏漿方案,主要方法如下:
(1)調節泥漿性能:提高泥漿粘度,降低其流動性,具體(ti) 做法:2-4T優(you) 質膨潤土造漿,均勻後添加其重量5%-10%燒堿,使泥漿粘土達到50MPa.s以上後開鑽。
(2)鑽進速度:在0-33m,鑽進速度正常,在進入33m後鑽進速度調整為(wei) 正常速度一半以下,40m後鑽速調節至正常。
(3)添加堵漏材料:在33m處停止進尺,添加堵漏材料,具體(ti) 做法是優(you) 質膨潤土、鋸末、燒堿按2:5:1投放(袋裝),均勻後緩慢鑽進並觀察泥漿液麵變化。當進入急性漏漿區後發現漏漿速度過快,及時停鑽,並及時補充漿維持孔口泥漿麵,再重複上述鑽進方法。
8、經驗教訓
在卵石層成井施工時漏漿現象比較普遍,但有時會(hui) 出現突然漏漿無法控製,往往容易造成質量與(yu) 安全事故,通過本工程實踐,有幾點經驗教訓:
(1)施工前認真研究場地勘察資料,詳細了解泥漿滲漏情況;
(2)急性漏漿發生時,若無法保持泥漿液麵,應及時提鑽,回填粘土,以防發地麵塌陷及鑽機傾(qing) 倒事故。
(3)漏漿處理原理是改變容納空間、壓差、滲透性地層差;一般來說前期做好預防工作尤為(wei) 重要。
(4)根據降水井成井過程中各鑽機的施工表現,在粉細砂層及卵石層二元結構中降水井施工反循環鑽機是適用的。
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