基于盾构影响的长江砾石层工程地质研究

拟建长江盾构地铁隧道(江心洲站—中间风井区间)局部穿过长江砾石层,砾石层中卵石、砾石等颗粒级配,最大粒径、大粒径卵石、砾石含量,砾石层密实度以及卵、砾石单轴抗压强度对盾构刀盘选型、盾构掘进均产生影响。基于盾构影响的角度结合工程实践,采用水上钻探方法,详细查明长江大盾构隧道所穿越砾石层的工程地质特性。结果表明,长江大盾构隧道所穿越砾石层的工程地质特征要求盾构掘进遵循排小碎大的原则,合理选择盾构刀盘的开口尺寸、开口率、滚刀刃间距等,并加设耐磨保护装置,注入改良渣土的泡沫试剂等,掘进时合理控制盾构推进的速度、转速和锥入度,为工程实际中过江大盾构选型、盾构掘进施工提供地质依据。     

聚丙烯酰胺泥浆在砂卵砾石层钻进中的应用

砂卵砾石层是我队水文地质钻探的常见地层，其厚度从几米到数百米。多数砂卵砾石层岩性松散，钻进中经常出现坍塌、漏浆、孔内积砂甚多等复杂情况，给正常施工造成很大困难。过去用普通泥浆护孔无效时，就向孔内投入大量粘土或跟管钻进，但孔内事故多，效率低，成本高。79年我队二号机施工的ZK7927孔，砂卵砾石层厚达130米以上，其上部为砂卵砾石层，70米以下为含泥质的卵砾石层，并在其间夹有薄层淤泥质亚砂土。砂卵砾石层成分以灰岩及石英岩为主，砾石约占50％，卵石约占40％，砂占10％。粒径一般在15～200毫米，大者可达2     

卵砾石层大断面斜井井筒支护方法现场试验研究

我国缺少在巨厚卵砾石层中采用普通施工方法掘进煤矿斜井井筒的成熟支护经验。结合伊犁一矿材料斜井和回风斜井的施工过程,设计了现场支护试验方案,对不含水和含水卵砾石层大断面斜井井筒的多种支护方法进行了试验。研究结果表明,含水与不含水卵砾石层斜井井筒相比,其支架变形量和支护难度显著变大;架棚临时支护结合钢筋混凝土永久井壁支护是不含水卵砾石层大断面斜井井筒有效的支护方法;含水卵砾石层地压显现明显,采用超前支护、架棚临时支护和钢筋混凝土永久井壁支护相结合的方法可以实现围岩稳定。由试验推断,库仑和太沙基土压力理论用于计算卵砾石层围岩压力误差显著。     

砂卵砾石层倒垂孔施工技术

针对砂卵砾石层倒垂孔施工中钻孔偏斜、孔内坍塌掉块、取心以及保护管的安装等困难问题,从钻机安装、钻具结构、设备能力、钻进技术参数等多方面采取相应的技术措施,取得了良好的施工效果。介绍了红叶电站砂卵砾石层倒垂孔的施工技术。     

卵砾石下伏中等膨胀岩地层土压平衡盾构姿态演化规律

南宁地铁1号线区间盾构隧道局部穿过卵砾石下伏中等膨胀岩地层,为得到盾构在该地层中掘进的姿态演化过程,通过现场实测数据分析了下部膨胀岩地层遇水膨胀后对盾构姿态变化的影响。研究表明:下部泥岩遇水膨胀后与同步浆液混合物包裹于盾构机下方,导致姿态控制困难;掘进过程中增大上部推力可使盾头姿态下降,但盾构中后部姿态会上升,停机拼装管片时遇水膨胀的泥岩会导致盾头姿态上升;掘进过程中应保持合理的上下推力差值,并配合采取其他控制技术。     

空气潜孔锤取心钻进技术在砂卵砾石层管棚水平钻孔施工中的应用

以成都市顺城街人防地下通道工程为实验，在砂卵砾石层管棚水平钻孔施工中，立足现有技术装备条件，应用空气潜孔锤取心钻进技术，突破砂卵砾石层钻进及跟管技术难关，并从设备、器具、钻进及跟管工艺、技术经济效果等方面进行了总结。     

泡沫改良砂卵石土的试验研究

砂卵石土具有内摩擦角大、流动性差、渗透系数大等特点,在砂卵石地层的盾构施工时会引起出土困难、刀盘磨损、地下水喷涌等问题。通过泡沫优化试验,得到泡沫半衰期及发泡倍率最优时的发泡液浓度为2%～3%。基于四川成都地铁7号线茶店子站至一品天下站区间砂卵石地层,配制卵、砾石含量为20%、40%、60%、80%的土体,掺入泡沫进行室内大型剪切试验、坍落度试验和渗透试验,发现随着泡沫注入率的增加,包裹在砂卵石土周围泡沫土的含量增加,砂石分离现象逐渐消失,抗剪强度和内摩擦角呈非线性降低,坍落度逐渐增大,抗渗性能明显提高,并得到了不同含石量砂卵石土满足盾构施工中“理想状态土体”要求的泡沫注入率。研究成果对砂卵石地层盾构掘进中的相关问题解决具有一定的意义。     

卵砾石含水层高压旋喷注浆止水帷幕技术

高压旋喷桩主要适用于淤泥质土、黏性土、粉土、砂土、黄土和碎石土等地层，在卵砾石地层或动水条件下的应用较少。我国某露天矿在施工旋喷桩止水帷幕的过程中，采用RJP工法进行帷幕施工，成功将高压旋喷注浆技术应用于卵砾石含水层中，通过试桩和筛分试验将卵砾石层特征对桩径大小的影响进行了分析研究，结果表明，RJP工法在卵砾石含水层中成桩效果良好、质量可靠，其桩径大小与卵砾石颗粒大小及含砂量有关。围井试验结果显示，高压旋喷桩帷幕墙完整，止水效果显著。研究成果表明高压旋喷注浆技术可在卵砾石含水层的加固和止水领域进行推广应用。      

砂卵石地层土压盾构掘进掌子面稳定性室内试验与三维离散元仿真研究

采用?800 mm模型土压盾构开展室内掘进试验,以探究砂卵石中土压盾构隧道掌子面失稳诱发地层变形特征。同时,补充开展三维离散元仿真以挖掘室内试验难以获取的掌子面失稳信息,并研究隧道埋深对掌子面稳定性的影响规律。研究结果表明：砂卵石地层中盾构隧道掌子面失稳发展到地表后,沉降曲面呈上大下小逐步收缩的沙漏状,影响范围小于砂土地层。考虑盾构动态掘进过程后,卵石颗粒接触关系变化十分剧烈,掌子面稳定性被削弱,极限支护压力随之增大。掌子面极限支护压力随隧道埋深基本呈线性增加,极限支护压力与初始支护压力之比则随埋深增大而减小。掌子面失稳机制可根据隧道埋深划分为3种模式。与既有研究相比,考虑了盾构动态掘进过程与实际工程更加接近,可为确保砂卵石地层土压盾构隧道施工掌子面稳定提供参考。     

云南鲁基厂水电站坝基振冲试验与施工

鲁基厂水电站坝基建在覆盖层地基上,地基为砂卵砾石层、块石层、泥质粉细砂等地层互层,天然地基承载力不能满足设计要求,采用180 kW大功率电动振冲器加钻机引孔的施工工艺,解决了地层复杂、振冲加固处理深度大的施工技术难题。     

水文水井钻探正确使用泥浆护孔的效果

水文水井钻探（包括所钻遇的含水层）大多是在第四纪松散的卵砾石层、砂砾石层、卵石层以及砂土、粘土、砂等地层中进行钻探。也有一部分是在基岩中进行的，但这些基岩也多半有裂隙、断裂或溶洞。正确使用泥浆护孔，可以提高效率和质量，控制泥浆处理剂可以满足水质和卫生的要求。但用泥浆护孔是否使含水层堵塞、淤积，影响出水量，是个值得探讨的问题。     

定向钻穿越施工中卵砾石层的处理

随着水平定向钻穿越施工技术的不断发展,卵砾石层穿越已不在是水平定向钻穿越难以逾越的禁区,如何在穿越施工中更好的隔离卵砾石层已成为定向钻穿越行业内的热点话题。现以涩宁兰输气管道复线工程河咀湟水河穿越工程为例,浅谈水平定向钻穿越施工中卵砾石层的隔离处理措施。     

XX河定向钻穿越卵砾石地层施工技术浅析

本文主要介绍了定向钻穿越卵砾石层,未采取卵砾石隔离处理和地质改良等措施,在软硬岩变化大的复杂地层施工遇到的技术问题和解决措施。     

套管、潜孔锤复合性钻进工艺在河床卵砾石层中的应用

在卵砾石层中钻进,采用常规钻进方法效果欠佳。本文介绍的采用套管钻进和潜孔锤钻进相结合的复合性钻进工艺,有效地解决了在卵砾石层中钻进的难题。     

新矿物——滦河矿的研究

1981年,我们在河北省某砂金矿区的重砂找矿工作中发现了一个特殊的重砂矿物。经研究,此矿物是未曾发现过的新矿物,命名为滦河矿(Luanheite) 一、滦河矿的产状砂金矿区长25 km,宽200—400m,四级河漫滩发育。自然金主要见于混合砂砾层中。混合砂砾层含有70%的卵砾,20%的中粗粒砂,10%左右的粘土。砾石磨圆度较好;主要由     

新疆冲洪积卵砾石地层岩土工程勘察钻探技术发展回顾

冲洪积卵砾石层是新疆岩土工程勘察的主要地层,通过对近30年来冲洪积卵砾石层工程钻探的技术总结,对孔底局部反循环取心钻进、取心钻具回转钻进、牙轮钻具全面钻进、潜孔锤全面钻进等几种主要的钻探工艺技术要点进行了总结归纳,并评述了各钻进工艺的优缺点,尤其对市场竞争环境下卵砾石层钻进工艺做出了对比分析,提出了钻探技术发展的方向。     

SZ-92型孔底砾石爆破器

一、问题的提出砂金矿床大都是分布在河床、河谷阶地、湖滨等地带，地层多由亚砂土、砂和砂砾石等组成，在砾石层中往往含有大小不等、成份复杂的漂卵砾石，在砂矿钻探中必须穿过这类复杂层位；并钻至基岩一定深度而终孔。其中钻孔要穿过漂、卵石则是一大难关，往往在钻进中被迫停钻，不得不另打新孔，有时一处要打几个才能成孔一个，甚至一个也成不了，其结果不但影响一个矿区的普查勘探速度，增加勘探成本，而且也影响了地质资料的收集和地质报告的质量。所以，在砂矿普查勘探中，对穿过漂、卵砾石问题一直是国内外砂矿钻探工作者不易解决的难题，如     

大兴安岭北段东坡扎兰屯地区高位砂砾石层研究及其地质意义

通过对大兴安岭北段东坡扎兰屯东南前新生代基岩上高位砂砾石沉积的展布、沉积特征、砾组特征及孢粉分析等研究,分析本套砂砾石层的成因及其气候环境记录,并结合区域资料,探讨其形成时代和新构造意义.分析结果表明,研究区高位砂砾石层可划分为Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级高位砂砾石层,沉积时代初步厘定为早全新世、晚更新世和中更新世.3级高位砂砾石层均为河流作用的冲积成因,水动力条件较强,略具冲积扇特征,分别为雅鲁河Ⅰ级、Ⅱ级阶地沉积记录和嫩江Ⅲ级阶地沉积记录.孢粉分析显示,Ⅱ级和Ⅲ级高位砂砾石层沉积时为针叶森林草原环境,气候温凉干旱;Ⅰ级高位砂砾石层沉积时为落叶阔叶森林草原环境,气候温暖偏干,其后变为草原荒漠环境,气候寒冷干旱.雅鲁河主河道晚更新世以来由东向西略有迁移,嫩江主河道中更新世以来由西向东不断迁移,雅鲁河断裂和嫩江断裂所夹的断块中更新世以来存在3期抬升.     

潜孔锤偏心跟管钻进法在卵砾石地层岩土工程勘察中的应用

卵砾石地层是钻探工程中常见的一种典型的难钻进不稳定地层。通过采用潜孔锤偏心跟管钻进法,从根本上解决了卵砾石地层难以钻进的难题,结合都匀市区岩土工程勘察实例,笔者认为潜孔锤偏心跟管钻进法是在卵砾石地层钻进中行之有效的一种钻进法。     

卵砾石层的钢管桩施工工艺研究

卵砾石地层属钻探复杂地层，也是基础工程施工的主要地层。目前，国内外卵砾石地层的钻进方法存在局限性大、效率低、成本高、工艺复杂、易出现孔内事故等缺点。钢管桩的应用日趋广泛。卵砾石层中有效的施工工艺亟待解决。在理论研究与实践的基础上，提出高效的钢管静压冲击钻进工艺，并在实践中取得了良好的效果