我国膨润土矿多分布在中生代、新生代的砂岩、泥岩、页岩等地层中,不同类型的高效膨润土适配的地质层和作用各有侧重。
一、适配的主要地质层
粉质黏土、砂质粉土、中粗砂层
这类松散土层是地铁盾构施工的常见地层,适配优质钠基膨润土,能依托其高悬浮性、粘结性,在开挖面形成稳定泥膜,平衡土压力,减少对周边土体的扰动。
强风化岩、中风化岩、弱风化岩层
这类高硬度岩层常见于跨海隧道工程,适配抗盐改性高效膨润土,可在高水压、高盐度环境下保持泥浆稳定性,保障盾构机正常掘进。
裂隙发育的破碎地层、含溶洞地层
这类易漏失地层适配高膨胀型膨润土,膨润土进入裂隙后遇水膨胀,可快速封堵漏失通道,避免钻井液大量流失。
二、核心作用
护壁防塌:在井壁/开挖面形成致密连续的泥膜,增强地层稳定性,避免孔壁坍塌,保障施工安全。
冷却润滑:在钻进过程中对钻具起到润滑降温作用,减少钻具磨损,延长设备使用寿命。
携渣排屑:依托良好的悬浮性,将钻进产生的岩渣均匀裹挟,通过泥浆循环系统顺利带出孔外,提升钻进效率。
防漏止水:遇地层裂隙、溶洞时,膨润土膨胀后快速填充封堵通道,阻止地下水涌入和钻井液漏失。
控制沉降:在城市密集建筑区施工时,通过调整泥浆参数,可将地面沉降控制在安全范围内,保护周边建构筑物安全。