巖溶地區深厚砂卵石地層中的鉆孔護壁方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鉆孔護壁方法，尤其適用于在巖溶地區深厚砂卵石地層中鉆進成孔。
【背景技術】
[0002]隨著社會經濟的快速發展，城市建設也正如火如荼的進行，不可避免的會在巖溶地區深厚砂卵石地層的場地上進行工程建設。在工程建設實施之前，進行巖土工程地質勘察是首要的環節，然而在深厚砂卵石地層中鉆進成孔一直以來是工程界的難點。當相關規范或者設計要求規定必須穿透砂卵石地層達到基巖地層時，此時穿透深厚砂卵石地層進行鉆進成孔不可避免，然而在深厚的砂卵石地層中鉆進成孔異常困難，孔壁結構不穩定，易造成坍塌，漏漿、漏水導致無法有效成孔。因此，提出可靠、高效的深厚砂卵石地層中鉆進成孔護壁方法是當前亟需解決的工程難題。

【發明內容】

[0003]本發明所要解決的問題是提供一種巖溶地區深厚砂卵石地層中的鉆孔護壁方法，該鉆孔護壁方法簡單易操作、穩定可靠、鉆孔效率高、護壁深度深、適用范圍廣。
[0004]本發明的技術解決方案是:巖溶地區深厚砂卵石地層中的鉆孔護壁方法，包括鋼套管二、套設于鋼套管二上的鋼套管一、水泥漿液和砂卵石固化物;首先在砂卵石地層中壓入鋼套管一，全套管護壁鉆進成孔，然后在鋼套管一內壁中嵌入鋼套管二，壓入鋼套管二并全套管護壁鉆進成孔，最后通過已形成的鉆孔內部向下灌注水泥漿液，待水泥漿液與砂卵石固化物初凝，強度達到3.5MPa以上，再進行鉆進成孔，直至鉆孔穿透砂卵石地層至灰巖。
[0005]所述鋼套管一采用外徑為127mm的鋼管，壁厚為5mm，鋼套管一長度控制在鋼套管一不能繼續壓入砂卵石地層的長度范圍內長，鋼套管一壓入深度一般可達3?20m。
[0006]所述鋼套管二采用外徑為108mm的鋼管，壁厚為5mm，鋼套管二長度控制在鋼套管二不能繼續壓入砂卵石地層的長度范圍內，鋼套管二壓入深度一般可達3?40m。
[0007]所述水泥漿液與砂卵石固化物使用水泥漿液通過已形成的鉆孔向下灌注與砂卵石固化形成，水泥漿液技術參數如下:
(1)注漿用水PH不得小于4，水泥漿的水灰比取0.6?1.00;
(2)注漿的流量取(7?10)L/min;
(3)漿體應經過攪拌機充分攪拌均勻后，方可壓注，壓漿過程中應不停緩慢攪拌，攪拌時間應小于漿液初凝時間，漿液在栗送前應經過篩網過濾。
[0008]本發明的有益效果是:通過雙套管結合水泥漿液固化的鉆孔護壁方法，有效地防止砂卵石地層孔壁坍塌現象發生，維持孔壁的穩定性，大大提高了鉆進成孔的可靠性。并且其適用范圍廣，對于不同厚度的砂卵石地層均可適用，如果在雙套管能夠跟進護壁的深度范圍內，則無需進行水泥漿液固化措施，可根據需要靈活選擇。同時鉆進過程中為全套管跟進，可以大大提尚成孔效率。
[0009]本發明具有簡單易操作、穩定可靠、鉆孔效率高、護壁深度深、適用范圍廣等優點，可為類似地層中的鉆進成孔提供借鑒。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的結構示意圖。
[0011]圖2為圖1的A-A剖面放大示意圖。
[0012]圖3為圖1的B-B剖面放大示意圖。
[0013]圖4為圖1的C-C剖面放大示意圖。
【具體實施方式】
[0014]參見圖1-4，本發明包括鋼套管1、鋼套管2、水泥漿液與砂卵石固化物3。
[0015]本發明的實施步驟是:首先將鋼套管I壓入砂卵石地層一定深度，深度控制在鋼套管I不能繼續壓入砂卵石地層的長度范圍內，在鉆進成孔的同時，全套管跟進壓入鋼套管I;其次當鋼套管I壓入一定深度后，無法繼續壓入且沒有穿透卵石層時，此時在鋼套管I內壁中嵌入鋼套管2，下放至鉆孔面，全套管跟進壓入鋼套管2，繼續進行鉆進成孔;最后當鋼套管2壓入一定深度后，深度控制在鋼套管I不能繼續壓入砂卵石地層的長度范圍內，無法再壓入且也沒有穿透卵石層時，此時可通過已形成的鉆孔內部向下灌注水泥漿液，待水泥漿液與砂卵石固化物3初凝，強度達到3.5MPa以上，再進行鉆進成孔，直至鉆孔穿透砂卵石地層至灰巖。
[0016]所述水泥漿液與砂卵石固化物使用水泥漿液通過已形成的鉆孔向下灌注與砂卵石固化形成，水泥漿液技術參數如下:
(1)注漿用水PH不得小于4，水泥漿的水灰比取0.6-1.00;
(2)注漿的流量取(7?10)L/min;
(3)漿體應經過攪拌機充分攪拌均勻后，方可壓注，壓漿過程中應不停緩慢攪拌，攪拌時間應小于漿液初凝時間，漿液在栗送前應經過篩網過濾。
[0017]本發明具有以下優點:
(I)簡單易操作:該鉆進成孔護壁方法所使用材料及構件簡單，水泥漿液采用普通硅酸鹽水泥配置，雙套管使用鋼管，以上均為建筑工程常用的材料與構件，同時無需復雜的裝配和特殊的施工機械，施工非常簡便。
[0018](2)穩定可靠:使用雙套管結合水泥漿液固化措施的鉆孔護壁方法所形成的護壁結構結構性強，雙套管采用的是鋼套管，抵抗變形能力強，水泥漿液與砂卵石形成的固化物類似于素混凝土，強度也較高，可維持孔壁基本穩定。
[0019](3)鉆孔效率高:使用雙套管結合水泥漿液固化措施的鉆孔護壁方法可有效防止孔壁坍塌現象發生，避免反復填筑鉆進，大大提高了鉆進成孔效率。
[0020](4)護壁深度深:該護壁方法可維持貫穿于深厚砂卵石地層孔壁的穩定性，實際成功案例顯示，該護壁方法的護壁深度在深厚砂卵石地層中可達數十米。
[0021](5)適用范圍廣:該護壁方法不僅適用于深厚砂卵石地層，對于土質松散、易于坍塌的地層也具有較強的適用性。
【主權項】
1.巖溶地區深厚砂卵石地層中的鉆孔護壁方法，首先在砂卵石地層中壓入鋼套管一，全套管護壁鉆進成孔，然后在鋼套管一內壁中嵌入鋼套管二，壓入鋼套管二并全套管護壁鉆進成孔，最后通過已形成的鉆孔內部向下灌注水泥漿液，待水泥漿液與砂卵石固化物初凝，強度達到3.5MPa以上，再進行鉆進成孔，直至鉆孔穿透砂卵石地層至灰巖。2.如權利要求1所述的鉆孔護壁方法，其特征在于:鋼套管一外徑為127mm的鋼管，壁厚為 5mm。3.如權利要求2所述的鉆孔護壁方法，其特征在于:鋼套管一長度控制在鋼套管一不能繼續壓入砂卵石地層的長度范圍內。4.如權利要求1所述的鉆孔護壁方法，其特征在于:鋼套管二外徑為108mm的鋼管，壁厚為 5mm。5.如權利要求4所述的鉆孔護壁方法，其特征在于:鋼套管二長度控制在鋼套管二不能繼續壓入砂卵石地層的長度范圍內。6.如權利要求1所述的鉆孔護壁方法，其特征在于:所述水泥漿液技術參數如下: (1)注漿用水pH不得小于4，水泥漿的水灰比取0.6?1.00; (2)注漿的流量取(7?10)L/min; (3)漿體應經過攪拌機充分攪拌均勻后，方可壓注，壓漿過程中應不停緩慢攪拌，攪拌時間應小于漿液初凝時間，漿液在栗送前應經過篩網過濾。
【專利摘要】本發明涉及一種巖溶地區深厚砂卵石地層中的鉆孔護壁方法，包括鋼套管二、套設于鋼套管二上的鋼套管一、水泥漿液和砂卵石固化物。在深厚砂卵石地層中鉆進成孔，使用雙套管結合水泥漿液與砂卵石固化物的鉆孔護壁方法有效地維持孔壁的穩定性，防止孔壁坍塌造成無法鉆進成孔。本發明所提供的鉆孔護壁方法具有簡單易操作、穩定可靠、鉆孔效率高、護壁深度深、適用范圍廣等優點，可為類似地層中的鉆進成孔提供借鑒。
【IPC分類】E21B7/20, E21B33/138, E02D5/68
【公開號】CN105569041
【申請號】CN201510921633
【發明人】馬鄖, 周國安, 曾雯, 李松, 劉佑祥, 張曉玉, 雷宏達, 龍曉東, 程莉, 朱佳, 范曉峰, 郭運, 張楊, 羅春雨, 易麗麗, 孫盼, 倪欣, 張德樂, 余舜
【申請人】中南勘察設計院（湖北）有限責任公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月14日