?電鍍金剛石取芯鉆頭比表鑲鉆頭有更多優(yōu)越性
鉆具比表鑲鉆頭有更多優(yōu)越性

鉆具屬于孕鑲鉆頭，即金剛石孕鑲在胎體內(nèi)部作為工作層的刀頭。我國電鍍金剛石取芯鉆頭起步較晚，但發(fā)展迅速并且生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)處于先進(jìn)水平。和國外的表鑲鉆頭相比，具有眾多優(yōu)越性。

1，鉆具對于金剛石品級的要求低于表鑲鉆頭

使用的天然和人造金剛石粒度取決于所鉆巖性。

金剛石粒度選擇

2，金剛石在鉆具胎體中的含量更多樣化

濃度表示金剛石在胎體中的含量，是影響電鍍金剛石取芯鉆頭性能的重要參數(shù)。濃度沿用砂輪制造業(yè)的“400%濃度制”，當(dāng)金剛石的體積占胎體工作層體積1/4時(shí)濃度為，全部是金剛石濃度400%。選擇金剛石濃度的依據(jù)是所鉆巖性、金剛石的品級和粒度，兼顧胎體的包鑲能力和鉆壓值的大小。巖石越堅(jiān)硬致密，金剛石質(zhì)量好，粒度細(xì)，濃度宜較低；唇面比壓較大時(shí)可選較高的濃度，這樣對提高胎體耐磨性也有好處。常用濃度70%~120%，過高了將影響胎體的包鑲能力和鉆速。不必用手工擺放金剛石顆粒，工業(yè)制造過程更簡單。

3，鉆具的胎體性能更優(yōu)越

鉆具鉆進(jìn)時(shí)，胎體的磨損速度應(yīng)適當(dāng)超前于金剛石的磨損速度，鉆具供應(yīng)，使金剛石不斷出刃。如果胎體不磨損或磨損極慢，則金剛石出刃甚小，發(fā)揮不了多刃微切削作用，鉆速很低。反之，如果胎體磨損太快，則造成金剛石過早的崩刃或脫粒，從而失去鉆進(jìn)能力、鉆頭壽命縮短。合適的胎體耐磨性應(yīng)能使唇面金剛石正常出刃，且在每粒金剛石的后面形成蝌蚪狀支撐?？箾_擊載荷能力較好，如果唇面金剛石發(fā)生剪崩對鉆進(jìn)效果的影響小，對違反操作規(guī)程的敏感程度也小。

鉆具胎體磨損情況分析

當(dāng)巖石更硬時(shí)，金剛石磨損得更快，但這時(shí)產(chǎn)生的巖屑更薄，數(shù)量更少，因此巖屑對胎體的磨蝕作用弱于稍軟的巖石。所以在堅(jiān)硬的巖石中鉆進(jìn)時(shí)，必須選擇低耐磨性（硬度較?。┑奶ンw。

由于測定硬度的方法簡單，雖然胎體的硬度不能完全代表其耐磨性，但目前仍習(xí)慣用胎體的硬度來表示其耐磨性。電鍍金剛石取芯鉆頭胎體硬度和耐磨性

4，鉆具的唇面形狀更鋒利

電鍍金剛石取芯鉆頭的唇面形狀比較簡單，多為平底形，在孔內(nèi)磨合一段時(shí)間后便自然形成圓弧形。堅(jiān)硬、弱研磨性的巖石或鉆頭壁較厚，唇面做成同心環(huán)槽、鋸齒狀或階梯形，使比壓集中并在孔底形成破巖自由面。電鍍金剛石取芯鉆頭不需要用聚晶保徑，可取得滿意的鉆進(jìn)效果。

鉆具胎體硬度和耐磨性

5. 鉆具的水口與水路

對鉆具而言，因?yàn)樗慕饎偸鋈蟹浅Ｐ?，故它的主水路不是鉆頭唇面與孔底的間隙，而是水口。在唇面扇形塊的下面只存在漫流（或濕潤）區(qū)，用于冷卻和排粉的水流主要通過水口和水槽。電鍍金剛石取芯鉆頭往往設(shè)計(jì)成多水口、小水口，這樣對防止燒鉆有利。

金剛石鉆頭是測量地基（樁基）承載力的主要鉆探工具
鉆具是測量地基（樁基）承載力的主要鉆探工具

鉆具主要口徑有75mm、91mm、101mm和110mm，其中應(yīng)用Zui多的是101mm，鉆具價(jià)格一般在330元左右，作為測量地基承載力的主要鉆探配件，一直是金鉆鉆頭廠家暢銷的產(chǎn)品。本文將介紹地基（主要是樁基）地基承載力、承載力的影響因素以及承載力的測量，對于保證地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性提供一定的施工參考意見。

地基樁基結(jié)構(gòu)示意圖

地基（樁基）承載力簡介

地基（樁基）是一種常用的基礎(chǔ)的形式，是深基礎(chǔ)的一種。當(dāng)天然地基上的淺基礎(chǔ)沉降量過大或地基穩(wěn)定性不能滿足建筑物的要求時(shí)，常采用樁基礎(chǔ)。

樁基通常由若干根樁組成，鉆具哪家規(guī)模大，樁身全部或部分埋入土中，頂部由承臺聯(lián)成一體，構(gòu)成樁基礎(chǔ)，再在承臺上修筑上部建筑。

樁基礎(chǔ)按承臺的位置分為低樁承臺樁基礎(chǔ)和高樁承臺樁基礎(chǔ)兩種。低樁承臺樁基礎(chǔ)的承臺底面位于地面以下，髙樁承臺樁基礎(chǔ)的承臺底面在地面以上（主要在水中）。其設(shè)計(jì)計(jì)算方法也不相同。在工業(yè)與民用建筑中，大多采用低樁承臺樁基礎(chǔ)。而橋梁、港口、碼頭等構(gòu)筑物，常采用髙樁承臺樁基礎(chǔ)。

地基（樁基）承載力的影響因素

樁基礎(chǔ)的主要功能是將荷載傳至地下較深處的密實(shí)土層，以滿足承載力和沉降的要求。因而具有承載力高、沉降速率低、沉降量較小而且均勻等特點(diǎn)，能承受豎向荷載、水平荷載、土撥力即由機(jī)器產(chǎn)生的振動或動力作用等。影響其承載力的主要因素有：

1、土的物理力學(xué)性質(zhì)：地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)直接影響承載力的高低。

2、地基土的堆積年代及其成因，堆積年代愈久，一般承載力也愈高，沖洪積成因土的承載力一般比坡積土要大。

3、地下水。從承載力計(jì)算公式中可以看出出的重度大小對承載力的影響，地下水位上升時(shí)，土的天然重度變?yōu)閮糁囟?，承載力也應(yīng)減小。另外，地下水大幅度升降會影響地基變形，濕陷性黃土遇水濕陷，膨脹土遇水膨脹、失去收縮，這些對承載力都有影響。

4、建筑物性質(zhì)。建筑物的結(jié)構(gòu)型式、體型、整體剛度、重要性以及使用要求不同，對容許沉降的要求也不同，因而對承載力的選取也應(yīng)有所不同。

5、建筑物基礎(chǔ)?；A(chǔ)尺寸及理深對承載力也有影響。

地基（樁基）承重力的測量

出于樁的工作形狀隨樁的幾何尺寸及成樁方法不同而有所變化，可以按樁徑d的不同將樁劃分為小直徑樁、中等直徑和大直徑樁。其樁徑的界線大體是：d≤250mm為小樁（微型樁）；250mm800mm為大直徑樁。對于端承型大直徑樁又稱為墩，常在堅(jiān)硬的樁端持力土層埋葬不深時(shí)采用，往往還可以做成擴(kuò)底形式以提高承載能力。地基的多樣性以及復(fù)雜性導(dǎo)致確定地基承載力是一件比較復(fù)雜的工作。我國通常采用地質(zhì)取芯鉆進(jìn)技術(shù)，利用鉆具對地基進(jìn)行取芯鉆進(jìn)，一般要求鉆頭能夠鉆進(jìn)地基深度的2/3以上，對于抽取的巖心進(jìn)行技術(shù)鑒定，確定建筑地基承載力的特征值。

鉆具廣泛應(yīng)用于樁基抽芯檢測

為了使建筑物能夠有一個堅(jiān)實(shí)的地基，在地基深處常常打入或者是澆筑樁基是常用的辦法，為了檢測樁基的各項(xiàng)性能指標(biāo)是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范。應(yīng)該對其進(jìn)行鉆具抽芯檢測，使用Zui為廣泛是101mm鉆具。為加強(qiáng)各位機(jī)長對于樁基抽芯工程的認(rèn)識，本文將介紹地基中灌注樁基的目的以及鉆具抽芯檢測的目的和方法。

地基中灌注樁基的目的

1，灌注樁基前

普通地基主要成分是土壤和低標(biāo)號混凝土，它們的承受載荷十分有限，如果不對其進(jìn)行加固很難支撐即將建筑起來的工程項(xiàng)目，如果不采取有效措施將來建筑物會有比較大的沉降，通過灌注樁基能夠使原來的地基承受能力大大提升。

2，灌注樁基時(shí)

土體沿樁尖向樁側(cè)四周擠出，在地表部分，土體向上隆起。在地面下，由于上覆土層的壓力，土體向水平方向排擠，如圖所示，形成貼近樁身結(jié)構(gòu)完全破壞的一區(qū)和完全不受影響的第三區(qū)，以及介于該二區(qū)之間的過渡區(qū)——第二區(qū)。在一區(qū)，原來的水平土層變成薄的垂直層理的土殼，此部分土受到強(qiáng)烈的擠壓。由于打樁的振動和擠壓的影響，土殼外第二區(qū)的土體也受到擾動，原有結(jié)構(gòu)有一定破壞。

3，灌注樁基后

灌注樁基后地基承載力變化

飽和軟粘土的壓密過程需要很長時(shí)間，樁打入土后，土不易被立即擠實(shí)，在強(qiáng)大的擠壓力作用下，使貼近樁身的土體中，產(chǎn)生很大的孔隙水壓力，土的結(jié)構(gòu)也遭到破壞，抗剪強(qiáng)度大為降低（觸變）。經(jīng)過一段時(shí)間的間歇后，鉆具，孔隙水壓力逐漸消散，鉆具廠家直供，土逐漸固結(jié)壓密，同時(shí)土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度也逐漸恢復(fù)，抗剪強(qiáng)度逐漸提高，甚至超過了原狀土的強(qiáng)度，因而摩擦力及樁端阻力也不斷增高，樁的承載力在一相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)不斷有所增高。圖所示即為在軟土中樁隨著間隙時(shí)間加長，承載力不斷提高的實(shí)例，初期增長速度很快，逐漸減慢，Zui后趨于某個極限值。

樁打入土體時(shí)總樁周附近（約3~5倍樁徑）的土受到某些甚至相當(dāng)大的擾動重塑作用。在施加全部設(shè)計(jì)荷載之前，要經(jīng)相當(dāng)長的時(shí)間，在此過程中，由打樁引起的土中孔隙水應(yīng)力消散，樁周土強(qiáng)度相當(dāng)于重塑土的排水強(qiáng)度值。

粘性土中樁的承載力隨時(shí)間增加，強(qiáng)度提高Zui快發(fā)生在1~3個月時(shí)。這在某種程度上可由高孔隙水壓和排擠開的體積影響，緊考樁的土產(chǎn)生迅速的排水固結(jié)來解釋。事實(shí)上緊靠樁的土（大約在50~200m的范圍內(nèi)）往往固結(jié)得很厲害，以致使樁的有效直徑增加，超過現(xiàn)有直徑達(dá)5%~7%。

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