典型沙質(zhì)地層特征及分類

典型沙質(zhì)地層特征及分類沙質(zhì)地層在全國廣泛分布，在河流及河流兩岸地區(qū)分布最多。以下舉例說明典型沙質(zhì)地層特征及分類。1、純沙質(zhì)地層：沙質(zhì)地層含沙量90%以上，如遼河、南昌紅谷開發(fā)區(qū)。沙中不含泥質(zhì)，沙直接可用作建筑材料。2、沙質(zhì)粉土地層：黃河下游地區(qū)，從洛陽、鄭州、開封、濮陽、濱州至東營。廣泛分布，而且分布均勻。上部粉土含沙，下部是細(xì)沙、粉細(xì)沙含粉土。3、細(xì)沙粉細(xì)沙地層：細(xì)沙粉細(xì)沙在水位以下被擾動后流動，常稱流沙，在地震作用下液化。以長江中下游地區(qū)廣泛分布，武漢市漢口地區(qū)，上海崇明島，上海市長江河古河道帶，錢塘出?？诤贾菔械貐^(qū)，馬頰河中下游地區(qū)。4、粗沙中粗沙及沙卵石地層：廣泛分布于長江中上游及各支流地區(qū)，如湘江、資水、烏江、嘉陵江、涪江、沱江、泯江流域。成都平原地區(qū)上部為沙質(zhì)粘土地層，中部為粗沙中粗沙地層，下部為沙卵石地層。5、含泥質(zhì)重的沙質(zhì)地層：珠江三角洲地區(qū)，沙層中均含泥質(zhì)，沙中含泥質(zhì)量20%-95%，贑江上的南昌開發(fā)區(qū)沙質(zhì)地層，沙層中含紅黃色泥質(zhì)15%-40%，遠(yuǎn)看似黃土，近看才是沙。礫粒粗沙地層：常見山間小平原地區(qū)，河流發(fā)源地區(qū)，沙粒被洪水搬運距離短，沙粒粒徑1-6毫米，沙粒棱角。浙江永康地區(qū)，安吉地區(qū)，江西修水地區(qū)有分布。礫粒粗沙地層往往伴有礫石或卵石，或者下部是沙礫卵石層。6、石英沙地層：石英沙地層常見于原始花崗巖風(fēng)化地層，花崗巖地區(qū)沖洪積地層。石英沙屬于礫粒沙、粗沙、中粗沙，含沙量5%-85%。深圳、惠陽、福州，廈門地區(qū)分布較多。7、粉土地層：粉質(zhì)粘土地層常見于甘肅蘭州市，陜西西安市地區(qū)。這些粉質(zhì)土由風(fēng)從新疆、甘肅西北部搬運而至。粉土地層干固，吸水量大，消耗泥漿量多，返漿率低，鉆孔干固，孔內(nèi)殘留大量的鉆屑泥土。8、戈壁灘中沙質(zhì)粉土地層：新疆的塔里木、吐魯番、準(zhǔn)葛爾盆地，沙漠地區(qū)擁有大量戈壁灘，在戈壁灘殘留沙質(zhì)粉土地層，阿克蘇市、吐魯番市、庫車市、石河子市部分地區(qū)。沙質(zhì)地層對鉆孔鋪管不良特性：⑴沙質(zhì)地層結(jié)構(gòu)松散，成孔困難，易坍孔，地層下沉，路面裂縫下陷。⑵沙質(zhì)地層孔隙率高，泥漿消耗量大，泥漿漏失嚴(yán)重，容易形成滲流并擴大管涌，這種情況在穿越河流時最常見。⑶沙質(zhì)地層摩阻力大，鉆進扭矩大，回拖力大，易磨損鉆頭鉆桿。⑷沙質(zhì)地層沉淀吸附力強，且地下水豐富，易析稀泥漿。易造成埋鉆埋管事故。⑸礫粒沙粗沙在泥漿中可流動性差，在鉆孔中易形成阻塞，擠壓卡埋被鋪管。沙質(zhì)地層鉆孔鋪管對泥漿要求：要求泥漿粘度濃度較高，能乳化沙，懸浮沙，泥漿能使沙流動，攜帶沙出孔口泥漿在孔壁形成一層薄泥皮，粘附在孔壁上，防止泥漿漏失，泥漿填滿孔道停留孔內(nèi)，泥漿對孔壁產(chǎn)生壓力，穩(wěn)定孔壁，防止坍孔，地陷，路面裂縫下沉。要求泥漿能消除沙質(zhì)地層沉淀吸附力。泥漿性能穩(wěn)定，不被沙和地下水析稀，防止埋鉆、卡鉆、埋管事故發(fā)生。要求泥漿減少沙質(zhì)地層的摩阻力，減少鉆進擴孔扭矩和回拖力，潤滑鉆頭鉆桿被鋪管，延長鉆頭鉆桿壽命，鋪管順暢。泥漿材料：泥漿材料種類繁多，只列出沙質(zhì)地層常用的無毒的在全國各地有貨的泥漿材料。聚炳烯酰胺，簡稱PAM白色粉狀，高分子材料，分子量為80-1800萬，分子量越高，越容易水解，攪拌泥漿質(zhì)量越好。⑴羥甲基纖維素，簡稱CMC白色粉狀，中粘性。羥甲基纖維素鈉是在羥甲基纖維素中加入大量堿。纖維素種類多，其他的纖維素用作泥漿效果稍差，有些纖維素用作洗滌或造紙。植物膠，樹葉色粉狀，是粘性植物葉烘干研磨制成，屬于高分子聚合物，具有粘結(jié)性好，吸水性強，膨脹率高，溶解后產(chǎn)生網(wǎng)狀粘滯。⑵鉆液寶，白色，濃縮液體，高分子聚合物。幫手，乳白色濃縮液體，鉆液寶，幫手屬于進口泥漿材料，質(zhì)量好，價格高。⑶工業(yè)純堿（NaCO）。⑷澎潤土粉，全國各地生產(chǎn)的澎潤土粉都能用。鈣土可用，加堿的鈉土可用，非開挖專用土可用，進口土可用，當(dāng)?shù)攸S泥漿，黏性粘土泥漿也可用。泥漿配方：聚炳烯酰胺+羥甲基纖維素+純堿；聚炳烯酰胺+羥甲基纖維素+鉆液寶+純堿；聚炳烯酰胺+羥甲基纖維素+幫手+純堿；鉆液寶+幫手+純堿；聚炳烯酰胺+羥甲基纖維素+純堿+澎潤土粉；聚炳烯酰胺+羥甲基纖維素+鉆液寶+純堿+澎潤土粉；鉆液寶+幫手+純堿+澎潤土粉；植物膠+純堿+澎潤土粉；聚炳烯酰胺+羥甲纖維素+純堿+黃泥漿；泥漿攪拌：泥漿可攪拌成無固相泥漿和固相泥漿，無固相泥漿亦稱化學(xué)泥漿，固相泥漿可分低固相泥漿，高固相泥漿。泥漿材料用量很難用一個公式來計算，是因為鉆孔、擴孔鋪管的不確定因素太多。要根據(jù)沙層特性來調(diào)劑攪拌泥漿，泥漿配方比例相差太大，不能按一個固定的配方比例來攪拌泥漿。⑴聚炳烯酰胺必須經(jīng)水解成膠水后方可攪拌泥漿，水解時間1-24小時，聚炳烯酰胺不能直接加入攪拌箱內(nèi)攪拌，這樣效果不好，甚至?xí)恋砟酀{。對于受潮結(jié)成塊狀的聚炳烯酰胺，用熱水煮化成膠水后方可用。聚炳烯酰胺不能單獨加入泥漿內(nèi)，要與羥甲基纖維素或其他泥漿材料混合加入，泥漿性能才優(yōu)。聚炳烯酰胺加量越多，泥漿越稠，泥漿流動性降低，泵吸困難。⑵羥甲基纖維素水溶性好，攪拌泥漿時可直接從漏斗內(nèi)加入攪拌箱內(nèi)攪拌。羥甲基纖維素與澎潤土粉攪拌泥漿就能對付粉質(zhì)粘土層，沙質(zhì)粉土層，含泥質(zhì)細(xì)沙地層鉆孔。羥甲基纖維主要功能是乳化和懸浮沙。⑶植物膠必須水解浸泡成膠水后方可加入攪拌箱內(nèi)攪拌泥漿，水解方法要正確，防止結(jié)塊而浪費。植物膠乳化懸浮護壁能力強，用植物膠攪拌的泥漿不僅能對付沙質(zhì)地層，還能對付有承壓水的沙卵石地層。植物膠能與聚炳烯酰胺、羥甲基纖維素混合攪拌泥漿。植物膠價格低，是一種優(yōu)質(zhì)廉價的泥漿材料。⑷鉆液寶、幫手即可單獨與澎潤土粉攪拌成泥漿，就能對付沙質(zhì)地層鉆孔鋪管，也可以混合與澎潤土粉攪拌泥漿。它們同聚炳烯酰胺、羥甲基纖維素混合與澎潤土粉攪拌成泥漿效果更佳，而且成本也下降。⑸攪拌泥漿時必須加純堿，泥漿PH值達到8即可以，超8至9、10也行，多加堿，泥漿會變濃些，成本也增加了。用食用堿攪拌泥漿效果稍差，不能用燒堿攪拌泥漿，燒堿會降低泥漿粘度，燒堿可用于黏性粘土地層鉆孔。⑹就地取材，用黃泥漿、黏土泥漿來代替澎潤土是可行的，攪拌泥漿性能不會降低，而且能節(jié)省開支，降低施工成本。⑺返出孔口的泥漿可以回收循環(huán)利用，但必須沉淀除沙，泥漿含沙會加速泥漿泵磨損?；厥盏哪酀{要重作攪拌才能用。泥漿攪拌設(shè)備國產(chǎn)和進口設(shè)備種類規(guī)格多，攪拌泥漿對機器的要求是，射流速度和壓力較高，泥漿原料粉末進入攪拌箱內(nèi)徹底分散，攪拌泥漿效果好。水流沖底，循環(huán)暢通無阻塞，直觀觸摸泥漿方便。機器運行穩(wěn)定，故障率低。泥漿攪拌實例以2米3攪拌機為例，加水2米3，啟動攪拌機，水循環(huán)攪拌，從漏斗加入純堿0.6Kg，澎潤土粉40Kg，羥甲基纖維素0.4Kg。聚炳烯酰胺膠水80升直接加入攪拌箱內(nèi)。攪拌2-3分鐘即可用。也可以加入一小杯鉆液寶或幫手。根據(jù)沙質(zhì)地層的特