灌注樁工程施工

灌注樁工程施工第一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一1.實(shí)現(xiàn)方法可在第四紀(jì)松散地層中鉆進(jìn)大直徑孔，在各種粘土、粉土、淤泥、砂土及卵石中能獲得較高的鉆進(jìn)效率。反循環(huán)鉆進(jìn)適用地層由于牙輪鉆頭、滾刀鉆頭、潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用以及雙壁鉆桿的出現(xiàn)，可適用于較深孔和堅(jiān)硬地層鉆進(jìn)。雙壁鉆桿，從地面沿雙壁鉆桿之間的環(huán)狀間隙壓入沖洗液，沖洗液到達(dá)孔底后從內(nèi)管中上返。封閉孔口處鉆桿與護(hù)筒之間的環(huán)狀間隙，從孔口向環(huán)狀間隙中壓送沖洗液，沖洗液到達(dá)孔底后從鉆桿內(nèi)上返。直接壓送法利用離心泵、射流泵、氣舉泵在循環(huán)管路的終端（出口）或中間某處，形成負(fù)壓和反向壓差，并由此產(chǎn)生抽吸力，從鉆桿中心通孔抽吸循環(huán)介質(zhì)，形成循環(huán)介質(zhì)的連續(xù)反循環(huán)。抽吸法地層適應(yīng)性好，而且不必封閉孔口，但需要用專用鉆具，這種方法在樁孔施工中應(yīng)用較少設(shè)備簡單，只適用于非漏失或漏失量很小的地層（或用套管有效封閉漏失層之后）工藝與設(shè)備均較簡單，已在大口徑鉆孔施工中得到廣泛應(yīng)用。第二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一2.泵吸反循環(huán)利用砂石泵（一般為離心泵）將鉆桿柱內(nèi)帶有鉆屑的泥漿抽到沉淀池，沉淀后的泥漿經(jīng)循環(huán)槽或其他方式再流回鉆孔，從而實(shí)現(xiàn)泥漿的反循環(huán)。1-砂石泵的啟動(dòng)真空抽吸排氣法灌注泵灌液排氣法工作前管路為空氣充滿，離心泵抽吸空氣的能力非常有限，必須先排除砂石泵吸入管路中的空氣。2-泵吸反循環(huán)工作條件水龍頭彎管最高點(diǎn)（壓力最低點(diǎn)）的壓力應(yīng)不小于泥漿的汽化壓力Pγ

砂石泵的吸入口處壓力大于砂石泵的吸入壓力Pb

第三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一Pa-大氣壓（100KPa）；Pb-吸入口壓力；Pγ-泥漿汽化壓力；ΔP1-沿程壓力損失；ΔP2-鉆頭吸入阻力產(chǎn)生的壓力損失；ΔP3-鉆桿內(nèi)外重度差形成的壓差；L1-水龍頭彎管最高點(diǎn)與鉆孔液面之間的高度；L2-砂石泵吸入口與鉆孔液面之間的高度。效率（m/h）孔深（m）1020300306090120150工作特性曲線驅(qū)動(dòng)泥漿循環(huán)的壓力（Pa-Pb）或（Pa-Pγ）小于一個(gè)大氣壓，這就限制了泵吸反循環(huán)的鉆進(jìn)能力（鉆進(jìn)深度及鉆進(jìn)過程中排除管線堵塞的能力）理論與實(shí)踐都說明，泵吸反循環(huán)在孔深50米以內(nèi)效率較高，孔深超過70米時(shí)雖能工作但效率太低，不經(jīng)濟(jì)。第四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一3-泵吸反循環(huán)參數(shù)選擇鉆桿長度采用較短的鉆桿和主動(dòng)鉆桿鉆桿內(nèi)泥漿上返速度大于鉆屑在鉆桿內(nèi)的沉降速度鉆桿內(nèi)徑內(nèi)徑大，可增大能到達(dá)的鉆孔深；同時(shí)上返的鉆屑顆粒也大，且不易產(chǎn)生堵塞從而可提高鉆速?zèng)_洗液上返流速流速大則排渣效果好，但阻力損失與速度的平方成正比，沿程及局部阻力損失加劇第五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一4-泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)工藝砂石泵啟動(dòng)后，應(yīng)形成正常反循環(huán)才能開動(dòng)鉆機(jī)慢速回轉(zhuǎn)，正常后逐漸加大轉(zhuǎn)速（防堵）在砂礫、砂卵、卵礫石層中鉆進(jìn)時(shí)，為防止鉆渣過多造成堵塞，可采用間斷給進(jìn)、間斷回轉(zhuǎn)觀察排水出渣情況，排量減小或出水中含鉆渣量太多時(shí)，應(yīng)控制給進(jìn)速度加接鉆桿應(yīng)先停進(jìn)尺，將鉆具提離孔底100㎜左右，維持沖洗液循環(huán)1～2min，并將管道內(nèi)鉆渣排凈后加接鉆桿出現(xiàn)坍孔、涌砂等異常情況，立即將鉆具提離孔底，控制泵量保持循環(huán)，同時(shí)向孔內(nèi)輸送性能符合要求的泥漿鉆孔到達(dá)要求深度時(shí)，鉆具提離孔底50～80㎜，維持正常反循環(huán)清孔，直到符合清孔標(biāo)準(zhǔn)第六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一鉆進(jìn)速度根據(jù)下式計(jì)算：D——鉆孔直徑m——泥漿中巖屑的含量，一般為8—10%轉(zhuǎn)速：2）國外推薦大口徑鉆進(jìn)轉(zhuǎn)速按下式計(jì)算：

1）試驗(yàn)證明，鉆頭線速度在1.2—3.5m/s3）牙輪鉆頭或滾刀鉆頭可按外側(cè)牙輪或滾刀直徑與鉆頭直徑關(guān)系確定：

D——鉆頭直徑，mm，在D≥600mm較為適用

d——牙輪或滾刀直徑，mmD——鉆頭直徑，mm第七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)參數(shù)推薦值鉆壓（KN）鉆進(jìn)參數(shù)和鉆速轉(zhuǎn)速（r/min）砂石泵排量（m3/h）鉆速（m/s）地層粘土層、硬土層砂土層砂層、砂礫層、砂卵層風(fēng)化基巖、中硬以上基巖10—255—153—1020—5020—6020—5020—5010—30180160—180160—180140—1604—66—108—120.5—2.0第八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一3.射流反循環(huán)供水管高壓工作流體經(jīng)噴嘴進(jìn)入吸入室，速度增高形成高速射流高速射流對周圍介質(zhì)有卷吸作用，可帶著周圍介質(zhì)一起向前運(yùn)動(dòng)吸入室流體介質(zhì)被帶走后，壓力減小形成一定的真空由于真空負(fù)壓，引射流體通過吸入管不斷進(jìn)入吸入室引射流體被吸入又不斷地被帶走，形成一個(gè)連續(xù)的抽吸過程采用射流泵驅(qū)動(dòng)泥漿實(shí)現(xiàn)反循環(huán)射流泵的工作流體與引射流體可以是液體也可以是氣體，射流泵的工作流體為凈化的泥漿或清水。第九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一1-射流泵的構(gòu)造一般射流泵常用一個(gè)噴嘴，它與排出管在同一軸線上，吸入管與排出管則不在同一軸線上（中心射流泵）。為了使大顆粒鉆屑能順利通過管道，常用多噴嘴布置成環(huán)形，吸入管與排出管在同一軸線上（環(huán)形射流泵）2-射流泵的特點(diǎn)工作流體的隨意性，使得泥漿泵（包括離心泵和往復(fù)泵）和空壓機(jī)都可用為射流泵的動(dòng)力源，不需要啟動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡單，射流泵無運(yùn)動(dòng)部件，工作可靠，作業(yè)率高，鉆屑通過管路通暢，機(jī)件磨損后易于更換射流泵的機(jī)械效率在25%以下，消耗功率較大結(jié)合上圖介紹正反循環(huán)兩用射流泵的工作原理及特點(diǎn)，原工程鉆進(jìn)教室射流泵生產(chǎn)情況。Maginotline為何成了擺設(shè)。此外，引射流體的隨意性，使得射流泵既可抽吸液體也可抽吸氣體。使得其應(yīng)用非常靈活。氣舉反循環(huán)開孔時(shí)，可用空壓機(jī)作為動(dòng)力源進(jìn)行射流反循環(huán)鉆進(jìn)；在泵吸反循環(huán)中，可用射流泵作為真空泵來啟動(dòng)砂石泵。第十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一3-射流泵的安裝a-射流泵放在井底鉆頭的上部：靠射流泵的揚(yáng)程來驅(qū)動(dòng)泥漿循環(huán)，驅(qū)動(dòng)壓力可大于一個(gè)大氣壓，但管路較復(fù)雜，高壓水流經(jīng)路程長，沿程壓力損失大。b-將射流泵放在地表靠射流泵的吸程工作，具有較高的吸入壓力（不超過一個(gè)大氣壓）對于大口徑工程鉆進(jìn)，這一布置較好。c-把射流泵放在水龍頭旁靠射流泵的吸程工作，吸入壓力較b中的小，但沿程壓力損失也小。（密封要求相對低些）第十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一4.氣舉反循環(huán)上升的液氣混合物帶動(dòng)孔內(nèi)的沖洗液和鉆屑一起向上流動(dòng)壓縮空氣通過供氣管路送至孔內(nèi)氣水混合室混合室內(nèi)壓縮空氣膨脹、混合形成密度小的液氣混合物在重度差和壓氣動(dòng)量作用下，液氣混合物沿鉆桿內(nèi)孔上升1-工作原理2-氣舉反循環(huán)參數(shù)氣舉反循環(huán)形成的前提混合器沉入水下一定深度，在鉆桿內(nèi)外形成足夠大的液樁壓力差ΔP泥漿池排渣管護(hù)筒雙層鉆桿鉆頭壓氣盒空壓機(jī)泥漿池轉(zhuǎn)盤h1h0γα沖洗液重度；h1升液高度；h0混合器沉沒深度；γm液氣混合物重度第十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一在沖洗液重度γα和升液高度h1一定的情況下，增大混合器沉沒深度，降低三相流的重度γm（加大風(fēng)量），將會(huì)提高壓力差。氣舉反循環(huán)的重要參數(shù)壓縮空氣流量壓縮空氣壓力混合器沉沒深度混合器的沉沒深度h1-升液高度；h0-混合器沉沒深度混合器的沉沒深度通常用沉沒系數(shù)ε表示從上式可看出，0<ε<1，沉沒系數(shù)越大，氣水混合器沉入鉆孔越深，驅(qū)動(dòng)壓差越大。

若泥漿相對密度為1.1，氣液混合物相對密0.6則ε為多大時(shí)氣舉反循環(huán)才能工作？若水龍頭最高點(diǎn)距鉆孔液面的高度是4米，則混合器必須沉沒多深才能開始?xì)馀e反循環(huán)？？？第十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一鉆桿內(nèi)徑(㎜)8094120150200300空壓機(jī)風(fēng)量㎡2.54561020空氣壓力考慮供氣管道的壓力損失，空氣壓力P(MPa)應(yīng)按左式計(jì)算γα-孔內(nèi)泥漿重度(KN/m3)；h0-混合器沉沒深度(m)；ΔP-供氣管道壓力損失(0.05～0.1MPa)壓氣量(Q)壓氣量的大小直接影響鉆桿內(nèi)三相流的重度γm，進(jìn)而影響驅(qū)動(dòng)反循環(huán)的壓力差。壓氣量與泥漿上返量有關(guān)，泥漿上返速度一定時(shí)，泥漿上返量又與鉆桿內(nèi)徑有關(guān)。經(jīng)驗(yàn)公式Q=(2～2.4)d2vd-鉆桿內(nèi)徑；v-鉆桿內(nèi)混合流體上返速度第十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一尾管長度(L)重度差引起的壓力損失以及泥漿和鉆渣兩相流的沿程阻力損失都與尾管長度(L)成正比。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明尾管長度以L≤(2～3)h0為宜，其極限值為LMAX=4h0?；旌掀髦零@頭吸水口的長度-尾管長度（L）要提高鉆進(jìn)深度，就必須加大混合器的沉沒深度3-氣舉反循環(huán)的供氣方式并列式：通過與鉆桿并列的輸氣管供氣，結(jié)構(gòu)簡單，但鉆桿之間一般用法蘭聯(lián)接。環(huán)隙式：使用雙壁鉆桿，壓氣經(jīng)雙壁鉆桿內(nèi)外間隙進(jìn)入混合器，拆裝方便。中心式：供氣用的中心管通過水龍頭懸置于鉆桿中心，不隨鉆桿回轉(zhuǎn)。并列式與環(huán)隙式供氣方式在施工深孔時(shí)的一個(gè)共同缺點(diǎn)：倒風(fēng)管第十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一4-氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)特點(diǎn)只要能提供高壓空氣，就能鉆進(jìn)較深的孔管路平直且驅(qū)動(dòng)壓力較大，管路不易堵塞液流不通過任何工作機(jī)械，設(shè)備磨損小地面管路局部密封不嚴(yán)不會(huì)影響沖洗液循環(huán)工作可靠，故障較少，鉆進(jìn)效率高不能進(jìn)行開孔階段鉆進(jìn)，淺孔段時(shí)效較低5.反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)常用鉆頭芯管翼板齒板超前小鉆頭錐形三翼鉆頭

芯管翼板齒板超前小鉆頭導(dǎo)向板單環(huán)式三翼鉆頭1-錐形三翼鉆頭三個(gè)翼板底邊呈錐形，便于鉆渣向中心吸渣口運(yùn)動(dòng)，開有較大吸渣口的雙翼超前小鉆頭，不僅可減小主翼片的切削阻力，又為孔底聚渣創(chuàng)造有利條件。第十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一芯管翼板齒板超前小鉆頭可調(diào)翼板適用條件：土層、砂層、砂礫層特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、回轉(zhuǎn)穩(wěn)定、聚渣作用強(qiáng)三翼鉆頭活動(dòng)副翼板鋼板環(huán)帶可調(diào)式三翼鉆頭活動(dòng)的副翼板可根據(jù)需要沿主翼板滑動(dòng)槽作徑向滑移，鉆頭直徑可調(diào)。用在有多種孔徑的工地可減少鉆頭數(shù)，降低成本?？烧{(diào)式鉆頭最小與最大直徑之差一般在：300~600mm單環(huán)式三翼鉆頭加焊一圈鋼板環(huán)帶，增加鉆頭的整體性和剛度；環(huán)帶有導(dǎo)向作用，提高鉆頭工作穩(wěn)定性并能修圓鉆孔。大口徑反循環(huán)樁孔施工中最廣泛采用的一種鉆頭，多數(shù)單位自已設(shè)計(jì)加工第十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一2-筒式撈石鉆頭3-牙輪鉆頭適用于砂礫、卵石層反循環(huán)鉆進(jìn)適用于硬巖層及非均質(zhì)地層第十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一③潛水鉆機(jī)成孔潛水鉆機(jī)成孔與正、反循環(huán)原理相同，只是鉆機(jī)是密封的，潛入水中工作。屬于孔底動(dòng)力回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。1.潛水鉆特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、地面設(shè)備簡單孔底動(dòng)力、鉆桿不回轉(zhuǎn)、功率消耗小、鉆進(jìn)效率高易于實(shí)現(xiàn)反循環(huán)（某些型號(hào)的潛水鉆砂石泵也潛入孔底可直接啟動(dòng)）噪音小、振動(dòng)小夾桿導(dǎo)輪水管卷揚(yáng)提升卷揚(yáng)提升鋼繩滑輪水龍頭電纜主機(jī)鉆頭鉆桿電纜卷揚(yáng)主卷揚(yáng)夾桿導(dǎo)輪水管卷揚(yáng)提升卷揚(yáng)提升鋼繩滑輪水龍頭電纜主機(jī)鉆頭鉆桿電纜卷揚(yáng)主卷揚(yáng)提升蓋進(jìn)水管電纜潛水電機(jī)行星減速箱中間進(jìn)水管鉆頭接箍第十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一1-鉆頭；2-電鉆；3-分叉管；4-鉆桿；5-鋼管正循環(huán)鉆進(jìn)時(shí)，泥漿由膠管送至分叉管，再分為兩路經(jīng)鋼管射入鉆錐下部。1-鉆頭；2-鋼管；3-配重；4-電鉆；5-孔壁支撐；6-分叉管；7-鉆桿；8-高壓風(fēng)噴嘴反循環(huán)鉆進(jìn)時(shí)，泥漿和鉆渣經(jīng)兩個(gè)分叉鋼管吸入并匯集到總管?？偣軆?nèi)有一高壓風(fēng)噴嘴，可以使用氣舉反循環(huán)。第二十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一2.潛水鉆適用條件地層：一般性粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土及砂、砂夾小卵石層、強(qiáng)風(fēng)化基巖。不適合鉆進(jìn)基巖。地下水位：較高施工孔徑：500～1500㎜施工場地：可在狹小場地施工對非均質(zhì)不良地層適應(yīng)性差（地面不能進(jìn)行變速）3.潛水鉆鉆具鉆桿：方形鉆桿，中空但不通水，主要作用是加壓、減壓、提供反扭矩，導(dǎo)正鉆具及提升潛水鉆鉆頭：參考正、反循環(huán)的鉆頭可采用槽鋼對焊而成4.潛水鉆施工注意事項(xiàng)為防止?jié)撍娿@因鉆桿折斷或其它原因而掉入孔中，可在潛水鉆上加焊吊環(huán)，系一保險(xiǎn)鋼絲索通出鉆孔外吊掛根據(jù)進(jìn)尺情況及時(shí)放松電纜及進(jìn)漿膠管，應(yīng)勤放少放，防止纏繞注意觀察電流表，一般鉆機(jī)電流為30～40A，突然上升說明鉆機(jī)超負(fù)荷鉆進(jìn)基巖或硬土層時(shí)，鉆進(jìn)速度以潛水鉆不產(chǎn)生跳動(dòng)為準(zhǔn)鉆孔偏斜時(shí)可反復(fù)掃孔糾斜第二十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一④螺旋鉆進(jìn)螺旋鉆進(jìn)是一種利用鉆具進(jìn)行貯存或輸送巖悄的干式回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法。1.類型長螺旋-整個(gè)鉆進(jìn)過程中，巖粉靠螺旋面連續(xù)不斷的輸送至地表，具有較高的鉆進(jìn)效率短螺旋-在鉆進(jìn)過程中，鉆屑積聚在長度不大的螺旋葉片上，鉆完一個(gè)回次將鉆具提出孔口，清除巖粉，然后再進(jìn)行下一回次的鉆進(jìn)環(huán)狀螺旋鉆-鉆進(jìn)時(shí)切削面是環(huán)形，類似于巖芯鉆進(jìn)，鉆頭是一大直徑鋼管，管的外側(cè)焊有螺旋面，巖屑靠管壁外的螺旋面輸送至地表套管螺旋鉆進(jìn)-用在不穩(wěn)定地層，鉆進(jìn)時(shí)套管與螺旋鉆旋轉(zhuǎn)方向相反，螺旋鉆進(jìn)行巖土切削，套管則起護(hù)孔作用振動(dòng)螺旋鉆進(jìn)-可減少巖屑與螺旋葉片、巖屑與井壁之間的摩擦力及阻力矩，從而提高鉆速，并可減小粘土糊住鉆桿柱的現(xiàn)象鉆進(jìn)是不連續(xù)的，效率不如長螺旋高，由于鉆進(jìn)過程中不用將巖屑送至地表，因而所需功率較小，可用于鉆進(jìn)大直徑(3m)的孔及較深的孔（30m）在鉆進(jìn)大直徑深孔時(shí)，為將巖屑送至地表需要較大功率的動(dòng)力機(jī)。一般用于直徑不大于1m，孔深不大于15～20m的鉆孔第二十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一2.特點(diǎn)時(shí)效高，在均質(zhì)軟土層，可獲得很高的效率（每小時(shí)可達(dá)幾十米）低公害，低成本，現(xiàn)場不挖泥漿池、循環(huán)槽，無泥漿污染，無泥漿制備及處理費(fèi)用由于螺旋鉆桿的回轉(zhuǎn)，巖粉向孔壁擠壓，有加固孔壁的作用只適用于松軟地層（土層、砂層、粒徑較小的砂礫層）不適用于地下水位以下的地層功耗較大3.螺旋鉆頭1、結(jié)構(gòu)芯管螺旋帶切削刃連接部分第二十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一2、基本參數(shù)鉆頭直徑D-大于螺旋葉片直徑4㎜，小于孔徑10㎜鉆頭頂角ψ-對鉆進(jìn)速度有重要影響，一般80°～120°，可減小鉆進(jìn)時(shí)的振動(dòng)與沖擊，并能保證切削刃有較高的強(qiáng)度切削角α和前角β-α=90°-β，α在30°～40°時(shí)切削阻力最小，但刀的強(qiáng)度受到影響，一般α在60°～70°后角γ-該值影響給進(jìn)力及切削刃的強(qiáng)度，增大后角可減小給進(jìn)力，但會(huì)減小切削刃的強(qiáng)度，一般后角在10°～20°第二十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一3、螺旋鉆頭類型平底鉆頭：適用于松散土層，成孔后孔底虛土少尖底鉆頭：適用于粘性土，鉆進(jìn)時(shí)所需壓力小，鉆進(jìn)速度高，鉆桿定位好，鉆進(jìn)時(shí)不易產(chǎn)生晃動(dòng)耙式鉆頭：適用于含大量磚頭、瓦塊的雜填土，切削刀齒上鑲焊硬質(zhì)合金后，還可用于軟巖層的鉆進(jìn)筒式鉆頭：適用于鉆混凝土塊、條石等障礙物，每次鉆進(jìn)厚度小于筒身高度帶爪齒鉆頭（漂石鉆頭）：用于漂石層、砂礫層鉆進(jìn)，于葉片側(cè)面鑲焊爪齒第二十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一4.螺旋鉆桿3、參數(shù)螺旋葉片直徑D（2R）螺旋心軸直徑d（2r）螺旋葉片傾角α螺旋葉片螺距S2、要求連接可靠強(qiáng)度足夠耐磨性高易于排粉1、結(jié)構(gòu)心軸螺旋帶連接部分伸縮鉆桿：鉆桿心軸由一套直徑不同的方管或圓管組成，一般由2-3層管組成，內(nèi)層管可在外層管內(nèi)滑動(dòng)。在其能到達(dá)的范圍內(nèi)不用裝卸鉆桿，可大大降低短螺旋的畏助時(shí)間，降低操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度。第二十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一4、傾角與螺距的確定RaraS()drpp2()DRpp2為保證葉片上被輸送的鉆屑不因自重而滑落，則應(yīng)使螺旋傾（升）角(α)小于鉆屑與螺旋面之間的摩擦角（φ）。內(nèi)側(cè)傾角αr外側(cè)傾角αR心軸加粗，這樣會(huì)使鉆桿過重，螺旋通道變小減小螺距，同樣會(huì)使鉆桿過重、螺旋通道變小土與螺旋葉片之間的摩擦系數(shù)一般為0.3~0.6，若取0.5，則摩擦角為26.5°左右，這一要求在葉片外徑易實(shí)現(xiàn)，而靠近心軸處難以達(dá)到。解決方案1、傾角確定第二十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一實(shí)際螺旋鉆桿葉片上分兩區(qū)，一個(gè)區(qū)α>φ，另一個(gè)區(qū)α<φ。在α>φ區(qū)鉆屑因自重而滑落只有靠鉆桿旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的離心力摔到葉片外側(cè)不向下滑，離心力小時(shí)易造成鉆屑擠實(shí)而堵塞。長螺旋兩個(gè)區(qū)域的分界處可取在葉片的中間，通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，將葉片內(nèi)側(cè)鉆碴摔到葉片外側(cè)排出，避免擠密堵塞。短螺旋鉆碴是積聚在螺旋面上提出孔口排出，兩個(gè)區(qū)域的分界處必需取在靠近心軸處，使大部分螺旋面的α<φ避免鉆碴因重力作用而滑落。長螺旋對轉(zhuǎn)速有嚴(yán)格要求，而短螺旋對螺距要求較嚴(yán)，但并不絕對，還于地層、設(shè)備本身有關(guān)，從上面的看似矛盾的內(nèi)容應(yīng)能領(lǐng)會(huì)一些，從這可以談?wù)劰こ填I(lǐng)域?yàn)槭裁磿?huì)有一些相對立的觀點(diǎn)長螺旋一般為單線主要原因是為了減小螺距，減輕因鉆屑摩擦角小于螺旋傾角而因重力下滑與后切削下來的鉆屑擠實(shí)而堵塞，而短螺旋一般為雙線，螺距大鉆速可高些，因其排鉆屑是提鉆摔土，擠實(shí)堵塞關(guān)系不大。土與螺旋葉片的摩擦系數(shù)一般為0.3～0.6，即摩擦角為16.7～31°，所以大部分螺旋葉面上的任意傾角α最大應(yīng)在不大于16.7～31°第二十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一或參考下式得出S=(0.25～0.5)D泥巖；S=(0.5～0.7)D軟濕地層；S=(0.8～1.0)D干硬地層根據(jù)鉆具外徑（D）鉆屑與葉片摩擦角φ（也是地層情況）可求出最大螺距值

S=Dπtgφ5、螺旋鉆進(jìn)參數(shù)1、轉(zhuǎn)速2、螺距確定轉(zhuǎn)速對鉆進(jìn)的影響鉆孔速度排碴效率螺旋葉片轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力鉆屑在離心力作用下滑向孔壁離心力作用下鉆屑與孔壁產(chǎn)生磨擦力鉆屑依靠摩擦力在葉片轉(zhuǎn)動(dòng)下上升排碴過程第二十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一2、鉆壓N≤50時(shí)，σc=0.0122NN＞50時(shí)，σc=0.033N平均值σc=0.023NN為工程地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)所得的N值鉆桿柱較重，鉆進(jìn)時(shí)孔壁對鉆具也有一向下的力，象木螺釘，加上葉片上土的重力，鉆壓較大，因此長螺旋一般是減壓鉆進(jìn)，用卷揚(yáng)機(jī)控制給進(jìn)速度。一般考慮加壓鉆進(jìn)（軸心壓力過小，鉆具抖動(dòng)；軸心鉆壓過大，扭矩增大、鉆屑量增大可能導(dǎo)致蹩鉆）鉆壓設(shè)備給進(jìn)力鉆具重量鉆具上鉆屑重量σc為土層單軸抗壓強(qiáng)度（MPa）P-鉆壓（N）D-鉆頭直徑（cm）長螺旋短螺旋第三十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一6、螺旋鉆鉆進(jìn)注意事項(xiàng)長螺旋鉆進(jìn)，適當(dāng)控制給進(jìn)速度，防止鉆屑量大而堵塞長螺旋鉆進(jìn)到達(dá)深度后，然后空轉(zhuǎn)清土，如果孔底虛土過厚，掏除或夯實(shí)短螺旋鉆進(jìn)回次進(jìn)尺不超過2/3鉆頭長鉆進(jìn)防斜、防擴(kuò)孔接桿同心度要求鉆桿不要彎曲鉆進(jìn)交界層放慢速度帶導(dǎo)向套作業(yè)防鉆具抖動(dòng)第三十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一短螺旋鉆進(jìn)第三十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一⑤鉆斗鉆進(jìn)鉆斗為一個(gè)底部帶耙齒的筒狀鉆具，鉆斗連接在鉆桿下端，鉆進(jìn)過程中，借助鉆具的自重和鉆斗的回轉(zhuǎn)，耙齒壓入并切削土層，切削下的土塊被收入斗內(nèi)。當(dāng)斗內(nèi)渣土裝到相當(dāng)數(shù)量后，鉆具提至孔外，打開鉆斗，卸除渣土。為防止孔內(nèi)泥漿激動(dòng)而影響孔壁穩(wěn)定，提、下鉆具時(shí)速度不可過快鉆掘與排渣不連續(xù)進(jìn)行，輔助時(shí)間多；孔內(nèi)泥漿不循環(huán)，只是起到平衡孔內(nèi)與地層壓力的作用，減少污染、降低成本；適用于軟土和淤泥層，并可在地下水位以下的地層作業(yè)；特點(diǎn)第三十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一用于淤泥、淤泥質(zhì)亞粘土、砂土、砂礫、強(qiáng)風(fēng)化軟基巖旋挖撈砂鉆斗：用于含水量高的砂土層、淤泥質(zhì)粘土、砂礫層硬地層旋挖鉆斗：采用斧形齒。采用不同斗齒，可擴(kuò)大鉆斗對不同地層的適應(yīng)力，提高其鉆進(jìn)速度與使用壽命第三十四頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一⑥沖擊鉆進(jìn)沖擊鉆進(jìn)是采用鋼絲繩周期性地將鉆頭提離孔底一定高度，讓鉆頭在自身重量作用下加速降落，沖擊孔底。每次沖擊后，鉆頭在鋼絲繩的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度形成圓形鉆孔，再用撈渣筒或其它方式將鉆渣排出。沖擊反循環(huán)鉆頭工藝方法簡單，易于掌握功耗?。ㄖ挥休S向力無扭矩），機(jī)具部件少在含大卵石或漂石地層中鉆進(jìn)成孔效率高沖擊成孔適用于淺孔大口徑鉆進(jìn)，（孔過深，鋼繩彈性伸長大）用于碎巖時(shí)間短，重復(fù)破碎嚴(yán)重，需定期停鉆清渣，鉆進(jìn)效率偏低在非均質(zhì)地層鉆進(jìn)時(shí)易偏斜，鉆孔不圓易出現(xiàn)卡鉆、掉鉆事故只能鉆直孔優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)1、特點(diǎn)對硬巖破碎效果好，沖擠作用形成的孔壁堅(jiān)固第三十五頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一形式結(jié)構(gòu)2、適用范圍除粘性土以外的各類地層，尤其適用于礫石層鉆孔直徑600-1500㎜，最大可達(dá)2500㎜鉆孔深度一般為50m，特殊情況可達(dá)100m3、施工機(jī)械及設(shè)備鉆桿沖擊式上部接頭鉆頭體（錐體）沖擊刃一字形、十字形、工字形、人字形圓形、管式鉆機(jī)1-接頭；2-環(huán)形槽；3-扳手切口（其下為鉆頭體）；4-主刃；5-副刃；6-水槽鉆頭鋼絲繩沖擊式123456簡易沖擊鉆（勘查）正、反循環(huán)沖擊鉆沖擊鉆機(jī)第三十六頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一撈渣筒（抽砂筒）撈取被沖擊鉆頭破碎后的孔內(nèi)鉆渣，筒底閥門為單向閥門。撈碴筒下降時(shí)，孔內(nèi)巖屑與泥漿擠開撈碴筒底閥進(jìn)入筒體內(nèi)，上提時(shí)，底閥關(guān)閉。巖屑與泥漿一同提出孔外。泄水孔擴(kuò)孔器鉆桿吊環(huán)刃口活門鉆筒可撈出巖屑的鉆頭碗閥；單向板閥；雙向板閥第三十七頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一第三十八頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一第三十九頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一第四十頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一第四十一頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一第四十二頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一4、施工工藝特點(diǎn)在孔內(nèi)以最大的加速度下落，增大沖擊功；合理選擇沖擊鉆頭重量，一般為(100-140)Kg/100㎜沖擊行程為0.8-1.5m（最大不超過6m），沖擊頻率40-48次/分依地層選擇合理參數(shù)，少松繩（長度）、輕松繩（次數(shù)）控制合適的泥漿比重，勤掏渣（減小沖洗液重度，提高鉆頭加速度）鉆孔直徑越大，巖石硬度越大，要求鉆頭重量越大；沖程與沖次越大，時(shí)效越高，但沖程與沖次是相互制約的，即沖程大以犧牲沖次為代價(jià)，沖次多也是以犧牲沖程為代價(jià)。第四十三頁，共四十七頁，編輯于2023年，星期一⑦沖抓錐鉆進(jìn)法沖抓成孔是利用沖抓錐張開的錐瓣向下沖擊切入巖土，然后收攏錐瓣將巖土抓提到孔外，形成樁孔。沖抓法可以采用泥漿護(hù)壁（地層好時(shí)可采用水頭來平衡地壓，），也可采用全套管鉆進(jìn)。雙繩沖抓錐沖抓錐的種類單繩沖抓錐松軟、松散地層適用條件成孔直徑：600—1500mm成孔深度：小于40m與沖擊鉆頭配合則可用于硬地層沖抓錐的特點(diǎn)對地層適應(yīng)性強(qiáng)，施工附屬設(shè)備