本技术介绍了一种适用于水下厚粉细砂层的成孔扩搅器及其施工方法。该扩搅器由管体、钻头、切削搅拌架和浆液输送系统组成,其中管体分为外管和内管,外管上端与钻杆连接,两者外壁均设有螺旋叶片,内管下端连接钻头。切削搅拌架围绕管体外周布置。施工方法依据粉细砂层特性和厚度,确定扩搅器尺寸,通过扩搅器作业使浆体与土体混合固化,形成5~20cm厚的固化层,有效保护孔壁稳定。
背景技术
粉细砂层无粘结强度,其自稳主要依据土颗粒间相嵌与咬合。因此水下粉细砂层钻孔的孔壁稳定性差,易造成孔底沉渣超限,有时成为废孔。当粉细砂层中富含高承压水时,成孔更加困难。某工程等径长桩(桩长40m余)施工中遭遇到高承压水(7m多的承压水头)厚粉细砂层(顶板距地面约15m,厚度4~6m),成孔后10分钟,即测得孔底沉渣超过3m。虽然通过调节护壁泥浆、更换成孔方法(先高压旋喷再成孔)、更换施工队伍(具有丰富水下粉细砂层成孔经验和大量工程实践经验)等措施,但厚沉渣问题依然没有得到解决。经过多次论证,最终采用钢套管护壁成孔取得成功,但却多付出了近千万元的经济代价。
水下厚粉细砂层中成孔,尤其是富存高承压水时,孔壁不稳,成孔质量往往得不到保证。因此,如何控制这种水下,特别是高承压水下粉细砂层孔壁的稳定是成孔的关键。
实现思路