泥浆下混凝土浇灌简介

泥浆下混凝土浇灌是指在槽孔内充满泥浆条件下，利用混凝土与泥浆的密度差，经导管下放混凝土置换槽孔内泥浆而形成混凝土帷幕的一种施工方法。施工时在槽孔内沿其长度设置几根由钢管组成的垂直导管，导管与孔底留有不小于30cm的间隙。导管上端高出泥浆面一定的高度。灌注时，将混凝土拌合料同时从几根导管上端连续快速地灌入，从导管下端挤出并摊开。随混凝土面的不断上升，定期提升导管，分节拆卸，直至混凝土灌满槽孔为止。这样，槽孔内的泥浆便被混凝土不断置换出去 。

泥浆下浇灌混凝土一般采用400号以上的普通硅酸盐水泥。每立方米混凝土水泥用量不少于100kg，尽量采用级配合格的骨料。粗骨料直径不得大于异管直径的四分之一，混凝土应有较好的和易性和足够的流动性，坍落度为18-22cm。含砂率为40%-50%。强度要比设计强度提高20%，水灰比不大0.6 。

输送混凝土的导管直径一般为20-30cm，导管连结后须作压水试验.检查其密封性能。一根导管的灌注范围为3-3.5m。导管高出泥浆面的最小高度为1.42m。导管埋入混凝土深度宜在0. 8-2.0m以内。各导管底端高差应小于1m，混凝土上升面基本保持水平。灌注混凝土宣连续进行，间断时间不应超过20min，两个槽孔之间的混凝土帷幕通过接头孔来连接 。

相邻两槽孔之间的衔接，有圆弧形接失，直线形接尖和隔板式接头等。圆弧形接头嵌接后有足够的承压面，对地下水的抗渗漏性能好。预制隔板式接头缝加大，适用于深度在40m以内的帷幕。帷幕厚度大于50cm时，可采用直线形接头。圆孤形接头的设置有直接钻凿法和预留法，接头孔较槽孔加深1m，以便于接头管定位。接头管外壁预先涂以石蜡和松香配制的润滑剂，以减少提管时的摩擦阻力口在灌注混凝土过程中，随着混凝土面的上升。当槽孔内的混凝土由上向下逐渐进入初凝状态时。便可并始向上提升接头管，并及时测量灌注速度，防止混凝土面没过接头管顶面 。2100433B

泥浆用粘土加水搅拌而成。使用泥浆可以防止塌孔，悬浮岩屑，安全穿过流砂层等。正确地使用泥浆，可以保证安全钻进。但是，过量的使用泥浆，会给洗井带来很多困难，而且影响出水量。所以使用泥浆时，一定要根据不同的地层性质随时加稠或冲稀。 泥浆的性能通常指泥浆的水分、细度(或残渣)、比重(或密度)、流动性及触变性、吸浆速度等指标，在陶瓷生产中必须对泥浆性能进行检测与控制。

野外采用这些方法很不方使,一些净化设备成本较高,使用工序繁琐.现在许多野外队,都是就地挖一种直线状泥浆槽(图1.)进行循环和净化。传统使用的直线状泥浆槽沉砂效果差,泥浆净化程度低,设备磨损快,往往因为泥浆含砂量大而失去其性能指标,引起一些孔内事故,但施工现场又不允许挖槽过长为了改进这些不足,现设计一种“Z”型泥浆槽(图2),这种泥浆槽使用方便,占地范围小,具有沉砂速度快,泥浆净化程度高等特点。

理论上扼要论述一下“Z”型泥浆槽沉砂效果好的原因

1.“Z”型泥浆槽占地长度与直线状槽长相等,总坡度相等,由于“Z”型槽占地宽些,实际长度大,流经时间长,卸载机会就多,总坡度不变,实际单位长度坡度减缓.水的砂搬运物质能力与流速成正比,而速度又与槽沟的坡度、糙度有关。如忽略糙度影响,坡度小,泥浆流速减缓,故其搬运能力下降,造成泥砂沉淀.

2.泥浆在“Z”型槽中流动,在拐弯处受到较大阻力,流速必然明显减小,流速减小必然卸载.使泥砂沉淀. 2100433B

随着钻探工作的发展，泥浆的使用和研究也不断地发展，新的泥浆处理剂的出现与应用，使泥浆的类型也不断增加。目前对泥浆类型的划分尚无统一的规定，一般习惯是根据分散介质的不同来分类或根据分散相的分散程度等来分类。按分散介质的不同，泥浆可分为水基泥浆和油基泥浆两大基本类型，其具体分类如下：

泥浆水基泥浆

以水为分散介质，由粘土、水及化学处理剂所组成。这类泥浆应用最早，目前使用也最为广泛。这类泥浆根据其组成成分的不同又可分为：

1．淡水泥浆

含盐量<1%；含钙<120ppm。这类泥浆的分散相分散度饺高，所以淡水泥浆又叫细分散泥浆，适用于一般松散破碎地层。

2．盐水泥浆

含盐量<1%，按含盐量的高低又可分为：

(1)海水泥浆：含NaCl 3.5—4×10⁴mg/L；

(2)中盐泥浆：含NaCl 4—5×10⁴mg/L；

(3)高盐泥浆：含NaCl 8一10×10⁴mg/L；

(4)饱和盐水泥浆：含NaCl 30一35×10⁴mg/L。

3．钙处理泥浆：含Ca >120mg/L

按其含钙量的高低又可分为：

(1)石灰泥浆：含Ca² 120—200mg/L；

(2)石膏泥浆：含Ca² 700—1000mg/L；

(3)氯化钙泥浆：含Ca² 2000—4000mg/L；

(4)高氯化钙泥浆：含Ca² 10⁴mg/L至饱和。

盐水泥浆和钙处理泥浆其分散相的分散度均较淡水泥浆低，一般称为粗分散泥浆，这类泥浆运用于水敏性溶胀和剥落地层。

4．非分散低固相泥浆

凡粘土含量(重量比)小于10%(体积比，含固相小于4%)的泥浆称为低固相泥浆

5．混油乳化泥浆

在水基泥浆中加入一定量的乳化油配制而成，它的分散相是粘土和油滴，是属水包油型乳化泥浆。在非分散低固相泥浆中加入一定量的乳化油配制成的非分散低固相乳化泥浆，是目前解决复杂地层小口径金刚石钻进的有效措施之一。

泥浆油基泥浆

以油为分散介质，水、粘土为分散相，加处理刹配制而成的泥浆称为油基泥浆。按其组成的不同可分为：

(1)油包水型乳化泥浆，以柴油(或原油)、水、优质粘土及处理剂配制而成。

(2)油基泥浆、以柴油(或原油)和沥青(或优质粘土)及有关处理剂配制而成。油基泥浆在地质勘探中很少应用，主要用于石油天然气钻井。