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非开挖定向穿越施工中膨润土的用量取决于多个因素,包括穿越长度、管径、地层条件等。以下是计算膨润土用量的一般方法及相关影响因素:
理论用量计算
通常根据泥浆在钻孔中的体积来估算膨润土用量。钻孔体积可按圆柱体体积公式计算:V=\pi\times r^{2}\times L,其中V是钻孔体积,r是钻孔半径,L是穿越长度。考虑到实际施工中泥浆的损耗和需要一定的储备,一般会在钻孔体积的基础上增加一定的系数,通常为1.2 - 1.5。
例如,穿越长度为500米,钻孔直径为1米(半径r = 0.5米),则钻孔体积V=\pi\times0.5^{2}\times500\approx392.7立方米。若取系数为1.3,则所需泥浆总体积约为392.7\times1.3\approx510.5立方米。
膨润土在泥浆中的含量一般为8% - 12%(质量比),假设取10%,膨润土的密度约为2.6 - 2.8吨/立方米,取2.7吨/立方米。那么膨润土的理论用量为510.5\times10\%\times2.7\approx137.8吨。
影响膨润土用量的因素
- 地层条件:如果地层为砂性土或砾石层,孔隙较大,泥浆漏失量可能较大,需要更多的膨润土来补充泥浆。而在粘性土层中,泥浆的护壁效果较好,漏失量相对较小,膨润土用量可能会少一些。
- 管径大小:管径越大,钻孔体积越大,所需的膨润土量也相应增加。
- 施工工艺:不同的施工工艺对泥浆的性能要求不同,例如,采用较大的钻进速度或回拖速度时,需要泥浆具有更好的润滑性和悬浮性,可能需要增加膨润土的用量来调整泥浆性能。
实际施工中,膨润土的用量需要根据具体工程情况通过试验和现场调试来确定,以保证泥浆性能满足施工要求,同时尽量降低成本。
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