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对钻孔灌注桩反循环工艺理论的探讨

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对钻孔灌注桩反循环工艺理论的探讨

作者：余胜伟

来源：《中小企业管理与科技·学术版》2008年第07期

摘要：随着国家基本建设投入的增大以及高层建筑的发展，钻孔灌注桩现在被广泛地应用于公路桥梁等工程的基础工程。但目前钻孔灌注桩仍大量使用较为落后正循环钻进、正循环清孔成孔工艺，本文的主旨是介绍反循环成孔工艺的运用对于工程质量以及经济效率带来的影响。

关键词：钻孔灌注桩基础施工工艺

钻孔灌注桩因孔底沉渣和孔壁泥皮过厚往往导致承载力折减，形成上述质量通病的原因是该工艺采取了高浓度、高密度泥浆介质（冲洗液）施工的结果。为解决这个难题工程技术人员经过总结、探索，积极研究推广钻孔反循环制桩工艺。

一、钻孔灌注桩反循环工艺的原理分析

泵吸反循环是通过砂石泵的抽吸作用，在钻杆内腔形成负压，在孔内液柱和大气压的作用下，孔壁与环状空间的冲洗液流向孔底，将钻头切削下来的钻渣带进钻杆内腔，再经过砂石泵排至地面沉淀池内；沉淀钻渣后，冲洗液流向孔内，形成反循环。反循环与正循环的本质区别在于沉渣的冲洗、上返流速存在巨大差异，反循环冲洗液携带钻渣后迅速进入过水断面较小的钻杆内腔，可以获得比正循环高出数十倍的上返速度。

根据钻探水力学原理，冲洗液在钻孔内的上返速度Va的1.2-1.3倍，即Va=（1.2-1.3）Vs。反循环钻进钻渣在钻杆内运动，是形态各异的钻渣群在有限的空间作悬浮运动，钻渣颗粒要占据一定液体断面，在这种特定条件下可以采用长春地质学院在利延哥尔公式基础上进行实验给出的公式计算颗粒悬浮速度Vs计算公式为：

Vs=3.1×k1×（ds×(rs-ra)/(k2×r2))的1/2次方

Vs——钻渣颗粒群悬浮速度（m/s)

Ds——颗粒群最大颗粒粒径（m）

对钻孔灌注桩反循环工艺理论的探讨

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