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        產(chǎn)品列表 / products

        卵石層降水井施工鉆機(jī)選擇及漏漿處理

        更新時(shí)間:2020-03-17 點(diǎn)擊量:1891

        1、工程概況

        擬建南水北調(diào)湖北興隆樞紐電站廠房位于湖北省潛江市高石碑鎮(zhèn)興隆村漢江右岸漫灘與河槽的交接部位,其中河槽段河床高程約27.97~29.53m,高漫灘地面高程約37.90m左右;電站廠房建基面高程10.20m,持力層為全新統(tǒng)下段粉細(xì)砂層,其下為厚約31.7m的砂礫(卵)石層,下伏基巖為砂質(zhì)粘土巖,埋深達(dá)53.7m,頂板高程-25.7m。

        降水井的施工面高程28m左右,開(kāi)挖基坑為兩個(gè),其面積分別為4.4萬(wàn)平米和5.3萬(wàn)平米,兩個(gè)基坑被面積44萬(wàn)平米的連續(xù)墻止水帷幕包圍。擬采用53口,直徑600mm,深48m-52.5m降水井進(jìn)行降水。

        2、工程地質(zhì)條件

        降水井施工面以下地層為二元結(jié)構(gòu),具體為:

        1、粉細(xì)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、基巖,為砂質(zhì)粘土巖。

        場(chǎng)地地下水位不詳,估計(jì)為25m左右,由于下部砂礫石(卵石)滲透性比上部粉細(xì)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(xiàn)為承壓水。電廠的建基面的高程10.20m,承壓水的水位降深估計(jì)為16m左右,砂礫石(卵石)的滲透系數(shù)估計(jì)在30~60m/d,基坑涌水量將很大。但是考慮到圍護(hù)結(jié)構(gòu)止水幕墻的作用,所以計(jì)算基坑涌水量要靠試驗(yàn)確定。

        3、施工難點(diǎn)

        為砂礫石(卵石)地層的成孔問(wèn)題,因?yàn)榫藓竦纳暗[石(卵石)層,沒(méi)有粘性土造漿地層,表現(xiàn)為漏漿造成的坍塌和卵礫石沉淀。

        4、施工工藝及鉆機(jī)的選擇

        為保證成井質(zhì)量,針對(duì)該地層,選用了以下二種施工工藝:

        (1)正循環(huán)成井工藝,泥漿護(hù)壁,鉆機(jī)選用80-ZJ130型高效輕型水井鉆機(jī)、SR100旋挖鉆機(jī)

        (2)反循環(huán)成井工藝,泥漿護(hù)壁,鉆機(jī)選用GF200型車(chē)載反循環(huán)鉆機(jī)

        各鉆機(jī)性能參數(shù)如下:

         

        5、施工過(guò)程及事故

        (1)80-ZJ130型高效輕型水井鉆機(jī)進(jìn)行施工時(shí),普通膨潤(rùn)土造漿,泥漿密度保持在1.1-1.3KG/L左右,20m后遇卵石層,無(wú)法進(jìn)尺;

        (2)SR100旋挖鉆機(jī)施工,普通膨潤(rùn)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(shè)計(jì)深度,不存在漏漿情況,但是無(wú)論怎么洗井,井內(nèi)無(wú)水,且在下井管時(shí)所成井在20m左右塌孔,無(wú)一例外;

        (3)GF200型車(chē)載反循環(huán)鉆機(jī)成井時(shí),前20m采用80-ZJ130型高效輕型水井鉆機(jī),普通膨潤(rùn)土進(jìn)行造漿,并添加純堿提高泥漿粘度,20m后換反循環(huán)鉆機(jī)進(jìn)行鉆進(jìn),快速吸取砂礫石、卵石,在鉆進(jìn)至一定深度后開(kāi)始出現(xiàn)急性漏漿,并導(dǎo)致無(wú)法鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度,具體情況見(jiàn)表1描述。

        表1 事故狀況描述

         

        6、分析漏漿原因及漏漿規(guī)律

        (1)漏漿原因分析

        地層漏漿由三個(gè)條件決定:容納空間、壓差、滲透性地層差。容納空間決定漏漿量,壓差及滲透性地層差決定漏漿速度。故而知要改變上述三條件之一就可以改變漏漿情況,進(jìn)而達(dá)到緩解或控制漏漿的目的。

        (2)漏漿規(guī)律

        通過(guò)GF200型鉆機(jī)鉆進(jìn)發(fā)現(xiàn),急性漏漿位置僅發(fā)生在孔深34-40m之間。

        7、漏漿處理

        通過(guò)認(rèn)真研究漏漿條件,掌握急性漏漿規(guī)律,及時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)方法與泥漿性能,并針對(duì)性的編出了可控漏漿方案,主要方法如下:

        (1)調(diào)節(jié)泥漿性能:提高泥漿粘度,降低其流動(dòng)性,具體做法:2-4T優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土造漿,均勻后添加其重量5%-10%燒堿,使泥漿粘土達(dá)到50MPa.s以上后開(kāi)鉆。

        (2)鉆進(jìn)速度:在0-33m,鉆進(jìn)速度正常,在進(jìn)入33m后鉆進(jìn)速度調(diào)整為正常速度一半以下,40m后鉆速調(diào)節(jié)至正常。

        (3)添加堵漏材料:在33m處停止進(jìn)尺,添加堵漏材料,具體做法是優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土、鋸末、燒堿按2:5:1投放(袋裝),均勻后緩慢鉆進(jìn)并觀察泥漿液面變化。當(dāng)進(jìn)入急性漏漿區(qū)后發(fā)現(xiàn)漏漿速度過(guò)快,及時(shí)停鉆,并及時(shí)補(bǔ)充漿維持孔口泥漿面,再重復(fù)上述鉆進(jìn)方法。

        8、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

        在卵石層成井施工時(shí)漏漿現(xiàn)象比較普遍,但有時(shí)會(huì)出現(xiàn)突然漏漿無(wú)法控制,往往容易造成質(zhì)量與安全事故,通過(guò)本工程實(shí)踐,有幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn):

        (1)施工前認(rèn)真研究場(chǎng)地勘察資料,詳細(xì)了解泥漿滲漏情況;

        (2)急性漏漿發(fā)生時(shí),若無(wú)法保持泥漿液面,應(yīng)及時(shí)提鉆,回填粘土,以防發(fā)地面塌陷及鉆機(jī)傾倒事故。

        (3)漏漿處理原理是改變?nèi)菁{空間、壓差、滲透性地層差;一般來(lái)說(shuō)前期做好預(yù)防工作尤為重要。

        (4)根據(jù)降水井成井過(guò)程中各鉆機(jī)的施工表現(xiàn),在粉細(xì)砂層及卵石層二元結(jié)構(gòu)中降水井施工反循環(huán)鉆機(jī)是適用的。

         

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        地?zé)峁芾硐到y(tǒng)(geothermal management system)是為實(shí)現(xiàn)地?zé)豳Y源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)而建立的管理系統(tǒng)。

        我司深井地?zé)岜O(jiān)測(cè)產(chǎn)品系列介紹:

        1.0-1000米深井單點(diǎn)溫度檢測(cè)(普通表和存儲(chǔ)表)/0-3000米深井單點(diǎn)溫度檢測(cè)(普通顯示,只能顯示溫度,沒(méi)有存儲(chǔ)分析軟件功能)

        2.0-1000米深井淺層地溫能監(jiān)測(cè)(采集器采用低功耗、攜帶方便;物聯(lián)網(wǎng)NB無(wú)線傳輸至WEB端B/S架構(gòu)網(wǎng)絡(luò);單總線結(jié)構(gòu),可擴(kuò)展256個(gè)點(diǎn);進(jìn)口18B20高精度傳感器,在10-85度范圍內(nèi),精度在0.1-0.2

        3. 4.0-10000米深井分布式多點(diǎn)深層地溫監(jiān)測(cè)(采用分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)細(xì)分兩大類:1.井筒測(cè)試 2.井壁測(cè)試

        4.0-2000NB型深井液位/溫度一體式自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和液位兩個(gè)參數(shù),MAX耐溫125攝氏度)

        5.0-7000米全景型耐高溫測(cè)溫成像一體井下電視(同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度和視頻圖片等)

        6. 微功耗采集系統(tǒng)/遙控終端機(jī)——地?zé)豳Y源監(jiān)測(cè)系統(tǒng)/地?zé)峁芾硐到y(tǒng)(可在換熱站同時(shí)監(jiān)測(cè)溫度/流量/水位/泵內(nèi)溫度/壓力/能耗等多參數(shù)內(nèi)容,可實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控,24小時(shí)無(wú)人值守)

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