■馬 軍 ■上海市建工設(shè)計研究院有限公司，上海 200050

在以往的文獻中對于各種CT 試驗運用在灰?guī)r巖溶探測中的適應(yīng)性以及解譯方法有了較為充分的敘述，但是在實際CT 試驗前的鉆孔過程以及CT 管放入鉆孔的過程中出現(xiàn)的各種問題涉及的相對較少，尤其在深厚第四紀全新世～晚更新統(tǒng)松軟覆蓋層，這樣的地層常夾有多層不均勻松軟夾層，鉆探過程中容易垮孔、縮頸，造成卡鉆、鉆具提升困難以及埋鉆，其次是深厚覆蓋層以下的灰?guī)r的溶洞對鉆探的影響，會導(dǎo)致鉆探?jīng)_洗液的流失，使其失去對上部土層的防護作用。當出現(xiàn)上述困難時，將會對下一步鉆孔形成后的CT 管下放的過程有嚴重影響。

本此通過對無錫某場地具體鉆探以及CT 管下放過程的小結(jié)，分析鉆探、CT 管下放過程中的不利因素以及可行的處理措施。

擬建項目位于無錫市濱湖區(qū)吳都路南側(cè)、立德道西側(cè)。樓高度約為195m，擬采用框筒結(jié)構(gòu)。擬建建筑物的層數(shù)、結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)埋深、荷載等，詳見表1。

表1 擬建建筑物性質(zhì)一覽表

場地的鉆探孔及CT 剖面布置見圖1。

圖1 鉆探孔及CT 剖面布置圖

1 場地的地質(zhì)條件

無錫市的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造為揚子準臺下?lián)P子臺褶帶東側(cè)，以皺褶為主，斷裂次之。

無錫市區(qū)地層隸屬于江南地層區(qū)，修水～錢塘江分區(qū)，蘇州～長興小區(qū)。區(qū)內(nèi)地層自老至新有古生界志留系、泥盆系、石炭系、二疊系，中生界三疊系、侏羅系、白堊系以及新生界第三系和第四系。境內(nèi)第四紀沉積物覆蓋廣泛，除泥盆系出露地表并組成境內(nèi)山體外，其余地層均隱伏于第四系之下。

擬建的場地地貌屬太湖沖湖積堆積平原。地理位置在無錫市西南側(cè)，場地內(nèi)地勢較為平坦，在場地東南角有小池塘分布，水深1.0～1.5m，水面高程為2.70m。各勘探點高程在3.30～4.82m。鉆探深度95.0～110.0m，進入弱風化灰?guī)r15～20m。由于地層較多，所以只列出了對鉆探和CT 管下放有不良影響的地層，詳見表2。

表2 對鉆探和CT 管放入有影響地層

2 施工作業(yè)難點分析

表層的填土以粘性土為主，夾有少量碎石，厚度變化較大，其厚度為0.7～6.8m。在較厚填土鉆探過程中泥漿滲漏嚴重，土不斷塌入孔內(nèi)，地表凹陷，造成鉆機歪斜，鉆具無法放入原孔位，尤其在鉆探進入中風化灰?guī)r的時的鉆機歪斜，鉆孔無法垂直造成梅花孔，并且會造成鉆桿斷裂，使鉆孔報廢。

其下的軟塑、流塑黏性土及稍密～中密粉土、粉砂的土層，在鉆探過程中易縮頸及垮孔，鉆具被卡在孔內(nèi)提升困難，甚至造成鉆桿斷裂。當鉆桿斷裂后落入孔中，需要花費大量時間打撈鉆具，打撈不成功就造成鉆孔報廢。在鉆探過程中遇到溶洞、裂隙造成泥漿大量流失，泥漿液面迅速下降的同時，鉆孔孔壁的粉土、粉砂沒有了泥漿的保護再加上鉆桿的擾動，就會發(fā)生坍塌堵塞鉆孔，同時大量的細小顆粒落入孔底，使得鉆探困難增加，軟塑、流塑黏性土產(chǎn)生縮頸，鉆桿下放困難。上述情況使得CT 管下放困難無法下放到位，鉆孔中的基巖面上部的粉砂層在鉆桿的擾動下，產(chǎn)生了一個較大空洞，而下部的灰?guī)r鉆孔孔徑?jīng)]有變化，于是形成一個倒錐形空洞，造成CT 管無法進入灰?guī)r內(nèi)。

本次工程的最難點就是灰?guī)r的鉆探。灰?guī)r在沒有泥漿潤滑的狀態(tài)下，鉆頭容易損壞，巖芯管的磨損也比平時嚴重，會出現(xiàn)鉆頭與巖芯管的連接處斷裂，金屬的鉆頭掉落在孔中，其打撈困難重重使得鉆探無法進行，時間一長致使鉆孔報廢。鉆探過程中產(chǎn)生的巖粉由于沒有泥漿的攜帶作用，大量沉積在孔底，CT 管無法放到位。

3 各土層的鉆探過程及CT 管下放鉆孔的措施

3.1 對表層的填土處理措施

表層的填土層，較薄的地方可以不用處理，較厚的地方就需要采取在鉆孔穿過后，使用套管將填土層隔離開的措施，可以減少鉆探過程的擾動。

具體在場地中的運用，先進行場地填土區(qū)調(diào)查必要時使用小螺紋鉆，調(diào)查清楚填土層厚度，根據(jù)填土層的厚度選擇是否使用套管。在鉆探前對鉆探場地進行平整后，鉆機到位后使用水平尺保持鉆探面水平，開始鉆探時應(yīng)進行干鉆，當進入原狀土一定深度后放入套管。

3.2 對土層的保護處理措施

其下的70m～90m 厚的土層中夾有多層軟塑、流塑黏性土及粉土粉砂，鉆探過程中保持土的原狀，防止土層的垮塌造成的鉆孔無法使用，由于場地土層較厚，使用套管保護的費用較高，所以推薦使用泥漿護壁的方法。在鉆探過程中需要的泥漿各項指標以控制在下列范圍為宜:比重1.05～1.15，泥皮厚度小于1mm，含砂量小于4%，pH 值8～9。

具體在本場地中的應(yīng)用，由于場地中有良好的造漿土層，所以一般采用自造漿進行鉆探，但是當遇到灰?guī)r漏漿的現(xiàn)象時往往漿液不夠時使用膨潤土+燒堿造漿灌入鉆孔內(nèi)，保持孔內(nèi)外壓力的平衡達到保持孔壁的穩(wěn)定。

3.3 對灰?guī)r的處理措施

進入到灰?guī)r后的溶洞，采用以下三種方法:(1)鉆探用泥漿滲漏過多，無返水時，不對溶洞進行任何隔離堵漏措施，不斷對孔內(nèi)送人清水，持續(xù)進行鉆探。這樣節(jié)省了大量的時間，但是需要鉆孔附近要有水源進行供給，鉆探過程中清水的攜帶巖粉的能力比較差，有部分巖粉沉淀到孔底，鉆探時應(yīng)采用正循環(huán)的工藝后，巖粉對CT 管的下放影響較小。這種方法在本場地運用時，需要大量的水，所以一般選擇在水塘邊進行。當灌入清水造成嚴重塌孔時，也可以采用鉆探報廢的孔內(nèi)插入PC管，PC 管的長度大于土層的長度，進入到鉆探孔的底部，讓其與水塘聯(lián)通，靜置一段時間后在其周邊較近處進行鉆探;(2)單獨配置泥漿然后灌入鉆孔底部，用來堵塞及填充溶洞。泥漿主要組成為膨潤土+燒堿。此種方法在溶洞較小時，可以很快填滿溶洞，使得鉆探可以順利進行。采用這種方法使用在漏漿一般的情況。工地開始前就需要提前準備大量的材料，注意防水防潮，提前把材料放到鉆孔邊上，單獨開挖一個泥漿池，調(diào)制好泥漿后聯(lián)通鉆孔，保持孔口漿液面不低于地面，就可以防止孔壁垮塌;(3)使用水泥-水玻璃堵漏法，由于普通水泥的凝結(jié)時間較長，在現(xiàn)場試驗中通過加入水玻璃后，使得水泥縮短了凝結(jié)時間，同時也減少了水泥的損耗。具體辦法為用2%～3%的水玻璃與水泥配置的漿液通過泥漿泵直接灌入到溶洞處，鉆機可以搬離去其它鉆孔，待水泥凝固一定時間后再將鉆機搬到原孔位進行鉆探。由于需要大量的材料以及人力，采用這種方法是在溶洞裂隙發(fā)育嚴重的地方以及采用其他方法無法翻漿時使用。采用這種方法時需要注意的是提前準備大量的材料并將其堆放在離孔較近的位置以便降低勞動強度。水泥堆放時應(yīng)注意底部防水防潮，上部防雨的工作。當鉆探出現(xiàn)漏漿劇烈時就需要快速大量的調(diào)制，灌注時的間隔時間應(yīng)小于其初凝時間，待灌滿溶洞后靜置24 小時后進行下一步的鉆探。鉆探過程中再次嚴重漏漿時重復(fù)上述的步奏直至鉆探到位后將CT 管放入設(shè)計深度后。

3.4 CT 管下放時的措施

保證了鉆孔完成以后，應(yīng)及時進行CT 管下放的步奏，現(xiàn)場采用底部封閉的直徑較大的注漿管，其直徑大于CT 探頭的直徑10mm 左右。在CT 管下放孔內(nèi)時，在CT 管內(nèi)注入泥漿可以減少浮力，減少勞動強度，提高效率。下放過程需要多人配合連續(xù)高強度的進行，根據(jù)現(xiàn)場實際情況一般需要4 人合作進行。在進入灰?guī)r面時候應(yīng)邊旋轉(zhuǎn)CT 管邊均勻用力下壓CT 管以便順利進入灰?guī)r，如果多次還未能進入灰?guī)r，CT管提出鉆孔，用鉆機重新掃孔，掃孔大約30 分鐘左右后再進行放入工作。CT 管進入灰?guī)r后常常不能到達鉆孔底部，這時需要鉆孔的深度要大于CT 實驗深度1～2m，以及做好鉆探過程土層的保護工作，注意孔內(nèi)泥漿的變化并及時補充泥漿。

4 結(jié)論

通過無錫某場地CT 測試前的工作中所遇到的問題及解決措施得到了以下的經(jīng)驗:(1)以下措施在CT 法測試前對灰?guī)r鉆探中可對施工現(xiàn)場出現(xiàn)漏漿問題進行有效補救:第一對表層厚填土使用套管隔離。第二在土層鉆探中注意泥漿的變化，在漏漿時及時補充，防止鉆孔垮塌。第三在灰?guī)r鉆探中遇到漏漿時可以根據(jù)漏漿的嚴重性以及周圍是否有水源以及前期鉆探的廢孔選擇使用:清水灌入法、泥漿配置補充法、水泥-水玻璃堵漏法等;(2)對于特殊地質(zhì)條件下的地層進行CT管放置時應(yīng)根據(jù)實際條件及時采取措施保證CT 管得到位為下一步的工作做好工作;(3)通過在無錫深厚覆蓋層灰?guī)r的現(xiàn)場實際鉆探工作對各層土的物理力學(xué)性質(zhì)、水文地質(zhì)情況及溶洞的發(fā)育規(guī)律進行的分析，可對相似地層內(nèi)的CT 試驗的現(xiàn)場工作有較好的借鑒意義和指導(dǎo)意義。

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［3］王鳳華，巖溶地區(qū)橋基勘察鉆探事故的處理方法［J］.資源環(huán)境與工程，2006(3):293 -294.

［4］巖土工程勘察規(guī)范GB50021 -2001(2009 年版).

［5］建筑工程地質(zhì)勘探與取樣技術(shù)規(guī)程JGJ/T87 -2012.