【技术实现步骤摘要】
淤泥质粘土中长水平冻结钻孔用低比重高性能护壁泥浆材料及制备方法
本专利技术涉及土木建筑
具体地说是一种用于淤泥质粘土中长水平冻结钻孔用低比重高性能护壁泥浆材料及制备方法。
技术介绍
城市地下空间的开发是解决城市资源与环境危机的重要措施。随着我国城市化进程的加速，特别是近10年以来，城市交通拥堵问题越来越突出，地铁的建设成为解决城市交通堵塞问题的最有效途径之一。因此，伴随着城市化进程的发展，轨道交通建设在过去的20年其建设规模和速度世界罕见。截至2017年底，我国大陆轨道交通运营总里程已达4712公里，运营城市33座。目前，全国在建轨道交通城市48座，在建里程5636km，预计2020年，全国拥有轨道交通的城市将超过50座，运营里程将超过9000公里，我国迎来了轨道交通建设的高峰期。由于某些地下工程存在复杂的淤泥质粘土和流砂软弱地层条件，繁忙的交通、密集的建筑及复杂的管线，给城市地下工程建设提出了种种挑战。人工地层冻结技术以加固土体强度高、封水效果佳、环境影响小等独特优势，在这场挑战中赢得了发展历史机遇...
【技术保护点】
1.一种用于淤泥质粘土中长水平冻结钻孔用低比重高性能护壁泥浆材料，其特征在于，由基础组分和外掺组分组成，泥浆材料的控制指标为：泥浆的失水量＜15mL，泥浆比重＜1.05，泥浆粘度20s～50s。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于淤泥质粘土中长水平冻结钻孔用低比重高性能护壁泥浆材料，其特征在于，由基础组分和外掺组分组成，泥浆材料的控制指标为：泥浆的失水量＜15mL，泥浆比重＜1.05，泥浆粘度20s～50s。
2.根据权利要求1所述的用于淤泥质粘土中长水平冻结钻孔用低比重高性能护壁泥浆材料，其特征在于，泥浆材料的优选控制指标为：泥浆的失水量＜10mL，泥浆比重为1.03～1.05，泥浆粘度25s～40s。
3.根据权利要求1或2所述的用于淤泥质粘土中长水平冻结钻孔用低比重高性能护壁泥浆材料，其特征在于，所述基础组分为钠基膨润土和水形成的膨润土浆液，向膨润土浆液加入纯碱使得膨润土浆液的pH值为9.0～10.0；所述外掺组分由聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素组成。
4.根据权利要求1或2所述的用于淤泥质粘土中长水平冻结钻孔用低比重高性能护壁泥浆材料，其特征在于，所述基础组分为钠基膨润土和水形成的膨润土浆液，以水为参照，钠基膨润土的掺加量为水的质量的2％～5％，向膨润土浆液加入纯碱使得膨润土浆液的pH值为9.0～10.0；所述外掺组分由聚丙烯酰胺和羧甲基纤维素组成，所述聚丙烯酰胺的加入量为水质量的0.15‰～0.25‰，所述羧甲基纤维素的加入量为水质量的0.3‰～0.5‰。
5.一种用于淤泥质粘土中长水平冻结钻孔用低比重高性能护壁泥浆材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)确定控制指标：从试验研究的角度分析，形成适用于长水平冻结钻孔高效护壁泥饼的测试指标，把失水量控制值作为主要控制指标，泥浆比重和泥浆粘度作为次要控制指标；
(2)基础配方筛选：在基础组分的基础上，从外掺组分的分子结构出发，筛选合适的外掺组分；钠基膨润土的主要成分是蒙脱石，具有片层结构，羧甲基纤维素和聚丙烯酰胺都是线性水溶高分子，在溶于水的情况下，可与钠基膨润土混合；然后进行初步筛选，确定外掺组分的种类；
(3)试验检测：采用泥浆的粘度指标作为基础组分掺量和外掺组分掺量的控制指标；
(4)正交试验：根据步骤(3)中确定的基础组分掺量和外掺组分掺量，
设计正交试验方案，进行正交试验；
(5)试验检验：利用自制试验平台，进行长水平冻结孔穿越障碍物试验，测定泥浆护壁效果；
(6)确定基础组分和外掺组分的配比：根据步骤(4)和步骤(5)的试验结果，最终确定基础组分的配方、外掺组分的成分和配比。
6.根据权利要求5所述的用于淤泥质粘土中长水平冻结钻孔用低比重高性能护壁泥浆材料的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜国静，李方政，高伟，郭垒，崔兵兵，崔灏，孙建荣，王康，刘冰，
申请(专利权)人：北京中煤矿山工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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