1、泥 漿 的 配 置 方 法旋挖鉆孔灌注樁是一項隱蔽性地下連續作業一次性完成的施工技術，特別是在旋挖鉆孔期間，在復雜地層地段施工中，為了確保施工質量，要向孔內不斷添加在鉆孔開工前制作的泥漿來確保使孔壁不發生坍塌。在好的地層段施工（如在黃粘土層地段）進行旋挖鉆孔施工可采用清水成孔作業或干成孔作業即成本低而且施工效率高。在特殊地層段施工如砂層（粗砂層和細砂層）、粉砂層、砂巖層、粉質土層、流砂層等等時，工地開工之前都要進行大量膨潤土采購進行先期泥漿調制。在使用過程中，還要繼續不斷地進行泥漿制作，若是遇到含沙量大，砂礫石及流砂的地層施工，這就要求現場管理工人員必須具有良好盡業素質及豐富的施工經驗。本文只

2、針對旋挖鉆機鉆孔泥漿和不同而選用不同地層情況進行論述。一、旋挖鉆孔灌注樁護壁泥漿分類通常情況下，在施工現場大多是通過人工利用攪拌機械進行膨潤土泥漿制造，造漿時灰塵彌漫，不但污染環境且對人身也有一定傷害，所消耗膨潤土最少也得用幾十噸甚至上百噸，既是用量這么大但護壁效果還是不理想，孔內沉渣量大，普通地層孔內沉渣量也在23米是很常見。膨潤土分為鈉基土、鈣基土和鋰基土三種。前兩者質量較好，大量用于旋挖鉆孔泥漿配制和煉鋼鑄造中。雖然膨潤土泥漿具有相對密度低、粘度低、含砂量少、失水量小、泥皮薄、穩定性強、固壁能力高、鉆具回轉阻力小、鉆進率高、造漿能力大等優點。但對地層適應性較差。實例：2008年9月兩臺N

3、CB鉆機在某高鐵線上施工，該地段為粘土層和泥巖層地質，該施工單位當時選用鈉基土按1000kg水：20kg土:8kg堿的配比量進行進場造漿，添加碳酸鈉（Na2CO3）進行孔內護壁，受現場其它因素的影響成孔后需等待35小時，甚至710小時才能進行砼灌注，在現場技術員的嚴格把關下孔內經過多次清孔后沉渣量控制在1015cm范圍內方可灌注。由于泥巖地層浸泡時間長常造成孔壁踏落，使砼灌注超方大，完工后直接造成經濟損失25萬元。目前市面上的造漿材料很多，但鈉基土和鈣基土在鉆孔泥漿上用的較為普遍，其理論用量：為8，即8的膨潤土可摻100L的水，對粘質土地層用量可降低35，較差的膨潤土用量為水的12左右。為了增

4、強膨潤土漿液的護壁效果就得配合外加劑來配制泥漿進行護壁。針對上述情況現就對泥漿原料及外用添加劑性能要求詳解如下：（一）、泥漿原料粘質土的性能要求一般可選用塑性指數大于25，粒徑小于0.074mm的粘粒含量大于50的粘質土制漿，這類地質在我國分布不多，目前土質最好產地是遼寧、山東、河南省份為主。當采用性能較差的粘質土調制的泥漿其性能指標不符合要求時，可在泥漿中摻入Na2OH3（俗稱堿粉或純堿）、NaOH（氫氧化鈉）或膨潤土粉末以提高泥漿性能指標。一般碳酸鈉的摻入量約為孔中泥漿土量的0.10.4。（二）、泥漿膨潤土的性能、用量和價格1、鈉基膨潤土性能分析鈉基土可用在在機械鑄造業，造紙業中，農業當中

5、，因它本身具有優良的分散性和膨脹性，高造漿率，低失水率量及膠體性能和剪切稀釋能力所以被廣泛用在鉆井工程當中。目前廠家銷售價大約350元/噸左右。2、鈣基膨潤土性能分析鈣基土的性能與鈉基土等同，都具有優良的分散性和膨脹性，但它的造漿率略低于鈉基土，低失水率量及膠體性能和剪切稀釋能力所以也被廣泛用在鉆井工程當中。目前廠家銷售價大約300元/噸左右。3鋰基膨潤土性能分析鋰基膨潤土是根據天然鋰蒙脫石的結構性質改性合成的產品，狀為含鋰鋁硅酸鹽的白色固體粉狀，遇水或乙醇、丙酮等極性溶劑中，形成膠體或充分溶脹使涂料的粘度增強，主要用于各種鑄造涂料及多種陶瓷彩釉涂料中，用作基料的懸浮劑、觸變劑。用于乳膠漆等日

6、用化工中，用作懸乳體和膏體的觸變劑、乳膠穩定劑、增稠劑，還可用作織物上漿料。（三）、泥漿外加劑的摻量及作用1、CMC（CarboxyMethylCelluose）全名羧甲基纖維素，可增加泥漿粘性，使土層表面形成薄膜而防護孔壁剝落并有降低失水量的作用，摻入量為膨潤土的0.050.1。2、FIC，又稱鉻鐵木質素磺酸鈉鹽，為分散劑，可改善因混雜有土、砂粒、碎卵石及鹽分等而變質的泥漿性能，可使上述鉆渣等顆粒聚集而加速沉淀，改善護壁泥漿的性能指標，使其繼續循環使用，摻入量為膨潤土的0.10.3。3、硝酸基腐殖碳酸鈉（簡稱煤堿劑），其作用與FIC相似，它具有很強的吸附能力，在粘質土表面形成結構性溶劑水化膜

7、，防止自由水滲透。降低失水量。使粘度增加，可使粘度不上升，具有部分稀釋作用。煤堿劑與FIC這兩種分散劑可任選取一種。4、碳酸鈉（Na2CO3）又稱堿粉或純堿，它的作用可使PH值增大到10，泥漿中PH值過小時，粘土顆粒難于分解，粘度降低失水量增加流動性性降低；小于7時，還會使鉆具受到腐蝕，若PH值過大，則泥漿將滲透到孔壁的粘土中，使孔壁表面軟化，粘土顆粒之間凝聚力減弱，造成裂解而使孔壁坍塌。PH值以810為宜可增加水化膜厚度，提高漿的膠體率和穩定性而降低失水量。摻入量為膨潤土的0.30.5。在施工現場使用較多。5、PHP，即聚丙烯酰胺絮凝劑。它的作用是在泥漿循環中能清除劣質鉆屑，保存造漿的膨潤土

8、粒；它具有低固相，低相對密度，低失水，低礦化，泥漿觸變性能強的特點，摻入量為孔內泥漿的0.003。6、(BaSO4)重晶石細粉.可將泥漿的相對密度增加到2.02.2,提高泥漿護壁作用.為提高摻入量重晶石細粉后,泥漿的穩定性降低其失水性,可同時摻入0.10.3的橡膠粉，摻入上述兩種外加劑后，最適用于膨脹的粘質塑性土層和泥質頁巖土層。7、紙漿、干鋸末、石棉等纖維物質，其摻入量為水量的12，作用是防止滲水并提高泥漿循環效果。二、HDD聚合物泥漿調配使用2002年的下半年，捷高公司開始在設在中國的唯科東明工廠進行工廠試生產。在經過了九個月的工廠試生產與產品工地測試之后，捷高公司最終成功的使用國內鈣土作

9、為原料生產出了三種不同的高性能的HDD泥漿材料：Drill Gel是一種基本型的90bbl造漿率的產品；Hydraul-EZ“易鉆”是一種多用途的HDD泥漿材料；Super Gel-X“捷鉆”是一種高造漿率的產品。先進的“多用途”的Hydra ul-EZ“易鉆”擁有多種功能，它可以降低HDD工程的施工風險。這些功能能夠對付大多數的地層。先進的化學添加劑與處理工藝使它們適合于在沙、粘土、粉土、礫石甚至卵石地層中進行鉆進施工。這種技術使得施工單位可以進行長距離、穿越多種地層的施工而不用中途更換泥漿。同時降低鉆屑的膨脹率。這種包覆作用可使鉆屑變為可流動的液態物，并能夠隨泥漿循環流出樁孔。2、用量配漿

10、用水PH值調整至810后加入0.81.8/1000L。3、使用方法在現場通常按照聚合物泥漿0.5：5立方清水進行配比，在配比過程中,手感稍有粘度起線絲狀即可；純堿或堿粉的配比0.30.5。再利用空氣壓縮機將氣壓放入池內進行泥漿充分均和即可。市場價格1/80元 該漿的最大特點是固壁性強，孔內沉渣凝聚力強，沉淀速度快，人員勞動強度低，無污染，制漿快，無浪費，易保存，不易變質，使用簡單直接均勻溶解水中即可。三、無固相泥漿概念無固相泥漿的基本概念清水中不含粘土，只需加入各種化學處理劑就能配出防塌，滿足鉆探工藝要求性能良好的沖洗液，即無粘土沖洗液。無粘土沖洗液又稱無固相沖洗液，也有人稱它為“化學水”。它

11、是六十年代發展起來的一種新型沖洗液，在國外種類甚多，廣為應用，如生物聚合物，羥乙基纖維素，瓜爾膠，加生物聚合物，加氯化鉀等多種聚合物型無粘土漿液。無固相鉆井液早期用于勘探鉆井施工，各地質勘探隊用的種類較多，它可以從根本上實現對油氣層的保護，解決靜態、動態攜砂、清潔井眼和減小鉆頭阻力提高鉆速的問題，近年來國內外開發了一系列的無固相鉆井液，品牌多種類雜無法一一祥解。在此，本文只對無固相鉆井液的開發應用現狀與方向進行闡迷。國內外泥漿工作的發展先后經歷了清水天然泥漿細分散泥漿粗分散泥漿不分散低固相泥漿無固相泥漿等幾個階段。為了進一步消除粘土對泥漿性能的危害，由不分散低固相泥漿發展成生物聚合物無固相泥漿

12、，即在水中加入全絮凝劑控制固相含在l%以下，另外加入一些高性能聚合物產品即成為無固相泥漿，使得鉆井速度大幅度提高，目前國內的無固相泥漿體系正在建立和發展。實例：由上海騰興工程機械租賃有限公司代理國內某家生產的無固相泥漿在哈爾濱松蒲大橋鉆孔中得到應用，該段砂層較多，特別是在細、中砂層地段清渣效果比膨潤土好，成孔后在下放鋼筋籠導管等灌注工具時，只要不破壞孔壁的情況下，放置3-4小時粘結性能不發生變化，滲水量不大，且不易發生孔壁坍塌縮徑現象，由于該橋址樁深量大，跨江面較長，施工場地小等因素，成孔后有時也要等場地平整，鋼筋籠轉場，砼運輸等問題停放長達15-18小時左右，孔內沉渣也未超過1015cm，有

13、力保障了鉆機在砂層段施工難的問題，該泥漿液目前的市場價約3.84.0萬元/噸左右。其使用配比可參照前面捷高產品配比方法。無固相鉆井液體系包括各種類型的水溶液和各種高聚物溶液，還包括用酸溶性材料組成的各類鉆井液。鉆井液具有低密度和低流動阻力的優點，有利于井下的正常工作和鉆頭功率的充分發揮。無固相鉆井液具有粘度低，靜切力小，利于除砂、除氣和挑帶巖屑，特別適用于低壓、低滲裂縫發育的油氣藏，利于發現和保護油氣層。 目前，國內外無固相鉆井泥漿液主要研究方向為:(l)甲酸鹽無固相鉆井泥漿液。該鉆井泥漿密度調整范圍大，具有穩定性好、無腐蝕、無毒等優點。其缺點是成本較高，貨源缺乏;不能形成泥餅，存在二次沉淀損害油氣層的風險。(2)無固相鹽水聚合物鉆井泥漿液。該鉆井液完井液性能穩定，易于維護，配制方便，密度可調整，具有特殊的流變性和良好的拼巖效果，綜合成本低。(3)無固相正電性鉆井泥漿液。該鉆井泥漿液是一種在正電狀態下分散的膠體體系，全部由陽離子處理劑配制而成。該體系具有獨特的性能，(電位大于20mv，具有極強的抑制粘土分散能力，能夠最大限度地分散粘土顆粒侵入油