[发明专利]一种高粉粘粒含量地层地下连续墙泥浆控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下连续墙铣削成槽过程中的泥浆控制，特别涉及一种高粉粘粒含量地层地下连续墙造孔泥浆性能的可控性无害化达标控制方法。 

背景技术

随着槽孔钻进技术的发展，对泥浆性能的要求越来越高。目前，在地下连续墙铣削成槽过程中，经常遇到岩层地质条件复杂的情况，例如，岩层从上而下分别为粘土层、全风化泥质板岩层、强风化板岩层以及中风化板岩层，以上地层在液压铣成槽过程中，大量的粉细颗粒进入到浆液中，在工程地层中粉细粘粒含量较高时，槽孔铣削钻孔过程中粉细颗粒无法通过常规的净化站分离，浆液的比重、粘度会不断上升， 尤其是在高粉粒、高粘粒含量地层的铣削钻孔成槽施工过程中，大量粉细颗粒在铣头对岩土的铣切破碎过程中进入到泥浆中，而粉细颗粒无法通过传统的净化站除砂机筛除，浆液粘度、比重随着进尺的增加而不断升高，影响铣头和进化器正常工作，直至浆液不能满足施工要求而废弃，从而增加泥浆处理费用及对环境的污染。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高粉粘粒含量地层地下连续墙泥浆控制方法，可以解决粉细颗粒无法净化分离的问题，能持续有效地对在高粉粘粒含量地层中的铣削成槽泥浆性能进行无害化连续达标处理控制。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高粉粘粒含量地层地下连续墙泥浆控制方法，该方法包括以下步骤：

1）在铣削钻孔时，将槽孔孔底的泥浆输送至地面上的泥浆净化系统的除砂器，除去泥浆中粒径大于5mm的颗粒物；

2）将经步骤1）处理的泥浆送入旋流除砂机，分离泥浆中粒径大于0.06mm的细砂；

3）将经步骤2）处理的泥浆送入泥浆离心机，分离泥浆中的粒径大于5μm的粉粘粒，得到经处理后的泥浆；

4）将经步骤3）处理后的泥浆输送至铣削钻孔的槽孔内，进行造孔泥浆补充，实现泥浆循环使用。

步骤1）中，除砂器为振动筛。

步骤2）中，经步骤1）处理的泥浆通过流量分配器送入多台并联的旋流除砂机。

步骤3）中，经步骤2）处理的泥浆通过流量分配器送入多台并联的泥浆离心机。

该方法还包括：将经步骤3）处理后的泥浆与外部新制或回收的泥浆混合后再次送入泥浆离心机进行小循环净化处理后再送入槽孔内，即对泥浆池内回收浆液形成小循环净化处理，可及时清除有害粉粘粒，控制泥浆性能。

为保证地下连续墙造孔泥浆净化处理的快速、高效，各级净化设备的泥浆处理量应与铣头中的泥浆泵排量相匹配，并据此可采用单元装置配套运行，对槽孔内泥浆随钻连续处理，与正常的铣削钻孔成槽同步进行，使成槽过程中的浆液比重、粘度等性能参数始终满足施工要求。当泥浆性能稳定时，可根据实际情况适当减少（关闭）泥浆净化系统中离心机的工作单元，以降低设备损耗。

本发明采用物理处理的方法，以快速清除泥浆中的有害粉粘粒和泥浆性能可调控为工艺核心，经该工艺处理后的造孔泥浆，其浆液的比重、粘度等性能指标能很好的满足地下连续墙造孔施工的要求，与传统工艺相比，不仅处理效率高，而且实现了铣削成槽过程中对槽孔内泥浆的不落地连续达标处理，最大限度的避免了废弃浆液的产生，达到了解决在高粉粘粒含量地层地下连续墙泥浆净化处理费用高、效果差、废弃量大、环境污染严重等问题的发明目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的工艺流程示意图；

图2为本发明泥浆净化系统的布置示意图。

具体实施方式

实施例

以国内某工程地下连续墙施工实例，该工程地质条件复杂，至上而下分别为0～9m粘土层；4～14m全风化泥质板岩层，10～16m强风化板岩层，3～5m中风化板岩层，以上地层在液压铣成槽过程中，大量的粉细颗粒进入到浆液中，无法通过液压铣净化器分离出可再次利用的浆液，因其浆液比重、粘度在成槽过程中不断增大，当比重、粘度超过要求时，必须将孔内泥浆废弃，重新更换新鲜泥浆，这样产生了大量的废浆（成墙体积的2～3倍）。通过本发明能有效的分离造孔泥浆中的粉细颗粒，使浆液比重、粘度等性能指标始终满足施工和规范要求。

具体步骤如下（工艺流程示意图如图1所示，泥浆净化系统的布置示意图如图2所示）：

1）液压铣铣槽过程中，通过铣轮将土体破碎，破碎的岩碴由槽孔5内泥浆携带至泥浆净化器，此时泥浆比重在1.35～1.45g/cm3,粘度在40～50秒，含砂量在8%～20%（不同的地层和铣进速度导致浆液性能参数波动较大）；