论文部分内容阅读
摘要：在工程钻探过程中，钻孔护壁及排岩粉是钻探工艺中的难题，文章结合本人长期野外工程钻探经验，阐述泥粉（澎润土）在工程钻探中的合理应用。
关键词：泥粉；工程钻探；应用
前言
随着广西北部湾经济区上升为国家战略，广西正成为我国沿海开放开发的新热土。而处于北部湾经济区核心区域的南（宁）钦（州）北（海）防（防城港）风声水起，大批的基础建设项目及房地产项目正如火如荼地进行。万丈高楼平地起，地质勘察是建设项目基础中的基础，而钻探是最主要的手段，钻孔护壁及排岩粉是工程钻探过程中需要解决的主要问题。笔者根据多年的野外工程勘察经验，在钻探过程中如何采用泥粉（澎润土）对钻孔护壁及排岩粉问题进行分析与探讨。
1工程实例一 广西北海市某小区
1.1 地层分布及特征
场地内地层主要由第四系更新统（Qp）滨海沉积粉质粘土①、粗砂②组成（见图1）。自上而下简述如下：
1.1.1粉质粘土①：
棕黄色，硬塑，土层结构稍紧密，韧性中等，干强度中等，含约20%的石英砂颗粒，粒径一般为0.1～0.5mm。该层场地内均有分布，成分较均匀，厚度变化较大，层厚7.50～11.50m。
1.1.2粗砂②：
黄色、白色，中密～密实状，成分为石英，粒径一般在0.2～2mm之间，约占80%，局部含少量圆砾及粉质粘土团块。该层场地内均有分布，钻探深度内未揭穿该层。
1.2 水文地质条件
场地内地下水类型主要为孔隙水，赋存于粗砂②中，水量较大，由大气降水及北部湾海水补给。勘察期间初见水位埋深9.30～10.50m（高程0.80～2.90m），稳定水位埋深8.60～10.20m（高程4.01～6.10m）。
1.3 钻探施工分析
建筑场地位于广西北海市合浦县工业园区内，地貌单元属滨海阶地。场地地势较平坦，钻探用水在100m以内，施工条件较好，钻孔深度要求在30m左右，本场地钻探难点主要是粗砂②层。
一般钻探工艺：粉质粘土①层采取冲击钻进，土芯呈团块状、短柱状；钻至粗砂②层时，由于粗砂的粘聚力几乎为零，冲击钻进难取芯，需下套管护壁，往套管中灌水然后采用捞砂筒抽砂，套管跟进，至20m左右出现涌砂现象，4人一起合力扭转套管也难扭动，捞出来的砂堆成了小山，但钻孔深度一直保持在20m左右，隔夜后砂还往上涌了2～3m。套管难下、涌砂，如此反复，3天也无法完成一个钻孔。
使用泥粉：泥粉运到后，造浆，作为冲洗液循环利用，采用回转钻进，钻进一杆2.5m只需10分钟，且孔壁完好未出现塌孔。使用泥粉后，一台钻机一天可以完成两个钻孔，整个场地的野外钻探工作提前一个星期完成，取得了很好的经济效益。
2工程实例二 广西钦州至崇左高速公路某中桥
2.1 地层分布及特征
场地内覆盖层为第四系残积（Qel）砂质粘性土①，下伏基岩为印支期（γ51）全风化花岗岩②、强风化花岗岩③及中风化花岗岩④（见图2）。自上而下简述如下：
2.1.1第四系殘积砂质粘性土①：灰黄色、黄色，含较多粒径为1～3mm的石英颗粒，可见原岩残余结构，成份主要为石英、长石等。该层场地内均有揭示，揭示层厚5.50～6.70m。
2.1.2印支期（γ51）全风化花岗岩②：黄色、灰色，主要成分为石英、长石，可见1～5mm的石英颗粒状，岩石已风化呈坚硬砂质粘性土及碎石土状，岩石风化强烈且不均匀，局部为强风化，送水钻进进尺较快，钻具跳动，岩芯呈粗砂状，砾砂状。该层钻进时易塌孔，场地内均有揭示，揭示层厚3.20～4.00m。
2.1.3印支期（γ51）强风化花岗岩③：灰黄色，粗粒结构，主要成分为石英、长石，岩石已风化呈碎石土状，岩石风化强烈，送水钻进进尺较快，钻具跳动，岩芯呈砾砂状、粗砂状，冲洗液全返。该层钻进时易塌孔，场地内均有揭示，层厚5.80～10.90m。
2.1.4印支期（γ51）中风化花岗岩④：灰黄色、多斑色，粗粒结构，块状构造，岩石坚硬，较破碎，裂隙较发育，裂隙面有铁质渲染，送水钻进进尺较慢，钻具稍有跳动，岩芯采取率低，少量呈块状、碎块状、冲洗液全返。
2.2 钻探施工分析
建筑场地位于广西钦州市，属剥蚀准平原地貌。场地地势较平坦，钻探用水在150m以内，施工条件较好，钻孔深度要求进入中风化岩层5～8m，本场地钻探难点主要在全风化花岗岩②及强风化花岗③段，该段厚度在10～18m，钻进过程中易塌孔和埋钻具。
一般钻探工艺：砂质粘性土（Qel）采用冲击钻进，土芯呈团块状。全风化花岗岩及强风化花岗岩采用送水回转钻进，岩芯多被磨呈砂、砾状及碎块状，岩粉多。由于土（岩）层中粘粒含量少，自身造浆功能差，冲洗液排岩粉能力差，每钻完一杆（2m），岩粉沉积约1～1.5m，导致下钻难，需采用捞砂筒将岩粉捞干净才能钻下一杆。这种钻探工艺的特点是速度慢，而且极易发生塌孔、埋钻事故。完成35m深的钻孔需用时3～4天。
使用泥粉：由于泥粉造的泥浆具有超强的粘结力、吸附力（泥浆越浓，排岩粉能力越强），能将粒径1～2cm的岩粉及碎块浮起排出孔外。岩粉多、下钻难的问题迎刃而解，且泥浆具有很好的护壁作用，不易发生塌孔、埋钻事故。完成40m深的钻孔用时仅需1.5天。
3结束语
实践证明，在工程钻探中合理使用泥粉（膨润土），能起到事半功倍的效果，不仅给勘察单位带来良好的经济效益，而且还能为工程建设赢得宝贵的时间。
作者简介：
李超洪（1978-），男，本科，岩土工程工程师，主要从事岩土工程勘察工作。
关键词：泥粉；工程钻探；应用
前言
随着广西北部湾经济区上升为国家战略，广西正成为我国沿海开放开发的新热土。而处于北部湾经济区核心区域的南（宁）钦（州）北（海）防（防城港）风声水起，大批的基础建设项目及房地产项目正如火如荼地进行。万丈高楼平地起，地质勘察是建设项目基础中的基础，而钻探是最主要的手段，钻孔护壁及排岩粉是工程钻探过程中需要解决的主要问题。笔者根据多年的野外工程勘察经验，在钻探过程中如何采用泥粉（澎润土）对钻孔护壁及排岩粉问题进行分析与探讨。
1工程实例一 广西北海市某小区
1.1 地层分布及特征
场地内地层主要由第四系更新统（Qp）滨海沉积粉质粘土①、粗砂②组成（见图1）。自上而下简述如下：
1.1.1粉质粘土①：
棕黄色，硬塑，土层结构稍紧密，韧性中等，干强度中等，含约20%的石英砂颗粒，粒径一般为0.1～0.5mm。该层场地内均有分布，成分较均匀，厚度变化较大，层厚7.50～11.50m。
1.1.2粗砂②：
黄色、白色，中密～密实状，成分为石英，粒径一般在0.2～2mm之间，约占80%，局部含少量圆砾及粉质粘土团块。该层场地内均有分布，钻探深度内未揭穿该层。
1.2 水文地质条件
场地内地下水类型主要为孔隙水，赋存于粗砂②中，水量较大，由大气降水及北部湾海水补给。勘察期间初见水位埋深9.30～10.50m（高程0.80～2.90m），稳定水位埋深8.60～10.20m（高程4.01～6.10m）。
1.3 钻探施工分析
建筑场地位于广西北海市合浦县工业园区内，地貌单元属滨海阶地。场地地势较平坦，钻探用水在100m以内，施工条件较好，钻孔深度要求在30m左右，本场地钻探难点主要是粗砂②层。
一般钻探工艺：粉质粘土①层采取冲击钻进，土芯呈团块状、短柱状；钻至粗砂②层时，由于粗砂的粘聚力几乎为零，冲击钻进难取芯，需下套管护壁，往套管中灌水然后采用捞砂筒抽砂，套管跟进，至20m左右出现涌砂现象，4人一起合力扭转套管也难扭动，捞出来的砂堆成了小山，但钻孔深度一直保持在20m左右，隔夜后砂还往上涌了2～3m。套管难下、涌砂，如此反复，3天也无法完成一个钻孔。
使用泥粉：泥粉运到后，造浆，作为冲洗液循环利用，采用回转钻进，钻进一杆2.5m只需10分钟，且孔壁完好未出现塌孔。使用泥粉后，一台钻机一天可以完成两个钻孔，整个场地的野外钻探工作提前一个星期完成，取得了很好的经济效益。
2工程实例二 广西钦州至崇左高速公路某中桥
2.1 地层分布及特征
场地内覆盖层为第四系残积（Qel）砂质粘性土①，下伏基岩为印支期（γ51）全风化花岗岩②、强风化花岗岩③及中风化花岗岩④（见图2）。自上而下简述如下：
2.1.1第四系殘积砂质粘性土①：灰黄色、黄色，含较多粒径为1～3mm的石英颗粒，可见原岩残余结构，成份主要为石英、长石等。该层场地内均有揭示，揭示层厚5.50～6.70m。
2.1.2印支期（γ51）全风化花岗岩②：黄色、灰色，主要成分为石英、长石，可见1～5mm的石英颗粒状，岩石已风化呈坚硬砂质粘性土及碎石土状，岩石风化强烈且不均匀，局部为强风化，送水钻进进尺较快，钻具跳动，岩芯呈粗砂状，砾砂状。该层钻进时易塌孔，场地内均有揭示，揭示层厚3.20～4.00m。
2.1.3印支期（γ51）强风化花岗岩③：灰黄色，粗粒结构，主要成分为石英、长石，岩石已风化呈碎石土状，岩石风化强烈，送水钻进进尺较快，钻具跳动，岩芯呈砾砂状、粗砂状，冲洗液全返。该层钻进时易塌孔，场地内均有揭示，层厚5.80～10.90m。
2.1.4印支期（γ51）中风化花岗岩④：灰黄色、多斑色，粗粒结构，块状构造，岩石坚硬，较破碎，裂隙较发育，裂隙面有铁质渲染，送水钻进进尺较慢，钻具稍有跳动，岩芯采取率低，少量呈块状、碎块状、冲洗液全返。
2.2 钻探施工分析
建筑场地位于广西钦州市，属剥蚀准平原地貌。场地地势较平坦，钻探用水在150m以内，施工条件较好，钻孔深度要求进入中风化岩层5～8m，本场地钻探难点主要在全风化花岗岩②及强风化花岗③段，该段厚度在10～18m，钻进过程中易塌孔和埋钻具。
一般钻探工艺：砂质粘性土（Qel）采用冲击钻进，土芯呈团块状。全风化花岗岩及强风化花岗岩采用送水回转钻进，岩芯多被磨呈砂、砾状及碎块状，岩粉多。由于土（岩）层中粘粒含量少，自身造浆功能差，冲洗液排岩粉能力差，每钻完一杆（2m），岩粉沉积约1～1.5m，导致下钻难，需采用捞砂筒将岩粉捞干净才能钻下一杆。这种钻探工艺的特点是速度慢，而且极易发生塌孔、埋钻事故。完成35m深的钻孔需用时3～4天。
使用泥粉：由于泥粉造的泥浆具有超强的粘结力、吸附力（泥浆越浓，排岩粉能力越强），能将粒径1～2cm的岩粉及碎块浮起排出孔外。岩粉多、下钻难的问题迎刃而解，且泥浆具有很好的护壁作用，不易发生塌孔、埋钻事故。完成40m深的钻孔用时仅需1.5天。
3结束语
实践证明，在工程钻探中合理使用泥粉（膨润土），能起到事半功倍的效果，不仅给勘察单位带来良好的经济效益，而且还能为工程建设赢得宝贵的时间。
作者简介：
李超洪（1978-），男，本科，岩土工程工程师，主要从事岩土工程勘察工作。