胡培强，王志明，周伏萍，谭松成*，尧在雨，段隆臣

（1.江西省地质工程（集团）公司，江西南昌330029；2.中国地质大学（武汉）工程学院，湖北武汉430074）

0 引言

随着我国海域经济的高速发展，多功能码头，跨江、跨海大桥等一系列基础设施已成为我国水运交通基础建设的重要组成部分［1-4］。这些建筑物多采用水上桩基础，但由于地理位置特殊，对桩基础的承载能力提出了很高的要求［5-6］。大直径嵌岩斜桩基础因为其相比于同尺寸和埋深的直桩有更强的承载力，在工程中得到了广泛的应用［7-8］。在采用冲击成孔的方式进行大直径嵌岩斜桩施工时，冲击钻头的质量大小、冲程（冲击频率）和桩孔斜度是影响其成孔效率的主要因素。然而，在上述3 个因素已经确定的情况下，冲击钻头底部的冲击齿类型及其排列方式是决定成孔效率的关键因素［9-11］。因此，对大直径嵌岩斜桩施工用冲击钻头的冲击齿破岩过程进行研究具有十分重要的意义。

钻头冲击齿在孔底破岩的过程十分复杂，国内外学者做了大量的破岩研究工作［12-14］。在油气钻井方面，朱海燕等［15］建立了单个冲击齿和 12¼ in（1 in=25.4 mm，下同）全尺寸平底钻头与岩石的冲击动力学模型，并将钻头破岩分成了5 个破碎阶段；杨迎新等［16］对牙轮钻头的牙齿形状评价技术以及牙齿优选进行了探讨。在桩基工程施工方面，彭伟等［17］从碎岩机理出发，总结了Ø800 mm 潜孔锤钻头的柱齿选型方法，并提出了2 种钻头的设计方案；赵多苍等［18］结合平潭某大桥的桩基施工过程，总结了Ø 2.5～3.0 m 的冲击钻头在不同地层冲击钻进时宜采用的工艺参数。……