金刚石钻探封孔材料和方法

钻具封孔材料和方法

钻具进行完钻探作业后需要对钻孔进行封孔，封孔的目的是防止钻孔对原来的地质环境产生不利的影响，尽可能的保持原生状态以便更好的进行地质分析。封孔的材料主要有粘土和水泥砂浆两种，封孔的方法包括导管灌注法、泵入法和水压活塞法。

一、封孔材料

1，粘土

粘土因其颗粒分子的吸引作用和表面张力所产生的粘结力，而使其具有一定的抗剪强度，价值在经过压实以后，又具有不透水性，所以，可在一些浅孔或地下水承压水头不大、流量不高的钻孔中作为封孔材料。粘土封孔时，应将粘土浸湿后，制成球状或柱状。球形可直接投入孔内，柱状可用岩心管投送。每投一定数量的粘土后，用钻具捣实一次。

2，水泥砂浆

水泥封孔效果好，是封孔的主要材料，为增加水泥强度，加入一定比例的砂子称作砂浆。由于水泥在水中固化，且与钻孔孔壁具有一定的胶结力，同时又具有较好的隔水性能。所以，在具有主矿层、主要含水层、第四纪等水文地质条件比较复杂的钻具中进行分层封孔时，均可选用水泥砂浆作为封孔材料。常用的封孔水泥有：硅酸盐水泥和***铝盐水泥两种。

二、封孔方法

1， 导管灌注法。在潜孔封闭的孔段较大时，可采用导管灌注法。此法具有关注效率高，操作简便等优点；上部储浆筒用146套管做成，朔州钻具，长度300-500mm，下端用50mm钻杆连接即可。

导管灌注法

2，泵入法。用泥浆泵将搅拌好的砂浆，通过钻具泵入预计封闭孔段。泵入法的工作效率高，封闭的孔段长，体积大，操作方便。由于泵压作用，水泥砂浆能进入岩石缝隙凝结密实，封孔效果好。泵入前应对水泵、高压管、钻具详细检查，钻杆锁接头丝扣处要缠线，保证工作良好，管道畅通。注浆钻具距离孔底为3-5m；如采用悬封，可将钻具下至待封闭段。

3，水压活塞法。使用时，应先将阀门封闭严密，并用圆销销住，下入孔内，用夹板夹与孔口，装入砂浆，再装上活塞、滑动接头及密封圈。注浆管用外接箍连接，下钻速度要慢，防止因冲撞而剪断圆柱销，打开阀门，砂浆漏掉。水泵压力表应准确，送水后泵压逐渐升高，又突然下降，再有回升，钻具哪家好，圆销剪断，说明阀门已打开。

封孔前应该详细了解每个钻具的具体深度和位置，如果采用了泥浆液作为冲洗液的钻具钻进工艺，有必要对孔壁残留的泥皮进行冲洗，预防这类杂质对砂浆和孔壁的粘合强度产生影响。同时在注浆过程中不能间断，必须保证水泥砂浆的连续输送，并且出口和孔口的距离应该小于0.5米。

钻头广泛应用于桩基抽芯检测

钻具广泛应用于桩基抽芯检测

为了使建筑物能够有一个坚实的地基，在地基深处常常打入或者是浇筑桩基是常用的办法，为了检测桩基的各项性能指标是否符合设计规范。应该对其进行钻具抽芯检测，使用***为广泛是101mm钻具。为加强各位机长对于桩基抽芯工程的认识，本文将介绍地基中灌注桩基的目的以及钻具抽芯检测的目的和方法。

一、地基中灌注桩基的目的

1，灌注桩基前

普通地基主要成分是土壤和低标号混凝土，它们的承受载荷十分有限，如果不对其进行加固很难支撑即将建筑起来的工程项目，如果不采取有效措施将来建筑物会有比较大的沉降，通过灌注桩基能够使原来的地基承受能力大大提升。

2，灌注桩基时

土体沿桩尖向桩侧四周挤出，在地表部分，土体向上隆起。在地面下，由于上覆土层的压力，土体向水平方向排挤，如图所示，形成贴近桩身结构完全***的一区和完全不受影响的第三区，以及介于该二区之间的过渡区——第二区。在一区，原来的水平土层变成薄的垂直层理的土壳，此部分土受到强烈的挤压。由于打桩的振动和挤压的影响，土壳外第二区的土体也受到扰动，原有结构有一定***。

3，灌注桩基后

灌注桩基后地基承载力变化

饱和软粘土的压密过程需要很长时间，桩打入土后，土不易被立即挤实，在强大的挤压力作用下，使贴近桩身的土体中，产生很大的孔隙水压力，土的结构也遭到***，抗剪强度大为降低（触变）。经过一段时间的间歇后，孔隙水压力逐渐消散，土逐渐固结压密，同时土的结构强度也逐渐***，抗剪强度逐渐提高，甚至超过了原状土的强度，因而摩擦力及桩端阻力也不断***，桩的承载力在一相当长的时间内不断有所***。图所示即为在软土中桩随着间隙时间加长，承载力不断提高的实例，初期增长速度很快，逐渐减慢，***后趋于某个极限值。

桩打入土体时总桩周附近（约3~5倍桩径）的土受到某些甚至相当大的扰动重塑作用。在施加全部设计荷载之前，要经相当长的时间，钻具多少钱，在此过程中，由打桩引起的土中孔隙水应力消散，钻具生产哪家好，桩周土强度相当于重塑土的排水强度值。

粘性土中桩的承载力随时间增加，强度提高***快发生在1~3个月时。这在某种程度上可由高孔隙水压和排挤开的体积影响，紧考桩的土产生迅速的排水固结来解释。事实上紧靠桩的土（大约在50~200m的范围内）往往固结得很厉害，以致使桩的有效直径增加，超过现有直径达5%~7%。

钻具牙齿胎体形状及适用范围

影响钻具进尺效率的因素除了有胎体牙齿的硬度、水口的形状和数量、金刚石的含量以及排列方式、操作规程和钻机类型等之外，还与钻头本身的牙齿胎体形状有关。实际上在市场上常见的牙齿胎体形状不多，但是在钻头发展历程中，出现了多种形式的胎体形状，在经过长期的实践总结后才有了市场上常用的钻具牙齿胎体。

1，常见的钻具牙齿胎体形状

为了适应不同的地层构造和不同的钻探工艺，钻头生产厂家将钻头的牙齿胎体形状做成各式各样，目的是在进尺效率和耐磨程度上取得一个好的平衡点。常见的形状有圆弧形、半圆形、多阶梯形、内锥形和外锥形。每种形状有着各自的应用范围。

2，常见牙齿胎体形状的使用范围

圆弧形的牙齿胎体其头部的圆弧形状高度大于胎体整体高度度的1/2，这样的目的是很好的保护了钻头的外径，适用于各类岩层的钻进，是市场上使用***广泛的牙型；半圆形是圆弧形状高度等于胎体整体高度度的1/2，耐磨性能没有圆形高，进尺效率稍微有所加强，但是应用范围并不广泛，主要是一些钻头采用来钻进溶洞和软硬交替地层；多阶梯形是牙齿胎体具有和楼梯一样的坡度，比较像尖齿牙型，具有的进尺但是耐磨性能太低导致其在市场上鲜有见闻；内锥形和外锥形的牙齿胎体分别是指牙齿外角和内角有一个比较大的倒角直至胎体的底部，这类牙型是多阶梯形的改良版，通常是通过热压烧结的方法来克服其耐磨程度差的缺点，因此烧结类钻头常使用这类牙齿胎体，一般适用于比较破碎的和岩性较软的岩层，进尺效率介于钻具和复合片钻头之间。

钻具牙齿胎体形状和适用范围

我们说过，钻具的进尺效率和牙型有关，但***重要的因素还是本身金刚石的质量和生产技术。牙齿胎体形状的不同更多的影响是其使用寿命，而非钻头实际使用效率。因此选购钻具，在品质保证的情况下，选择适合岩层属性和钻探类型的牙型也是节约钻探成本的关键。

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