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时间:2019-11-27
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1、浅谈深孔帷幕灌浆孔斜成因与处理摘要:在深孔帷幕灌浆钻孔施工中,孔斜控制具有重要意义。着重探讨孔斜成因及其不良影响,介绍了孔斜的预防和处理措施,对保证钻孔方向的重要性提出了商榷性的建议。潼关键词:钻孔方向;孔斜成因;孔内事故;钻进效率;钻孔质量;连续帷幕潼1引言聶为保证大坝地基安全,深孔帷幕灌浆质量与否是至关重要的。事实上,因为各方面的原因,钻孔与设计方向往往会产生不一致的偏斜变化。如果钻孔产生的偏斜度很小,其影响是不大的;假如偏斜度严重发展,不仅对钻进质量、事故发生率、钻进效率等方面产生不良的影响,而且
2、会严重影响具有一定防渗标准的“连续帷幕”的形成,使灌浆质量不能达到要求,以致不得不进行一定量的补充灌浆,从而使帷幕的造价提高。所以,我们不得不对孔斜由发生到处理等一系列技术问题加以掌握,以便在深孔帷幕灌浆中将孔斜控制在规程要求的容许偏差值内。在此,主要根据实际经验,总结性地探讨深孔帷幕灌浆孔斜成因及其防治措施,以供借鉴。M2孔斜成因分析聶孔斜作为钻孔事故产生的原因较多,视其主客观因素可归纳为地质条件不良,技术条件不适宜,操作方法不当等3个方面。M2.1地质条件不良聶在地质条件方面,集中表现在钻孔内岩石的
3、力学性质上,主要为:(1)钻进松散覆盖层时,覆盖层越厚,越容易改变钻孔的方向。其主要原因是覆盖层具有较强的活动性,钻出的钻孔孔径较大时,势必对粗径钻具不能形成强有力的控制,因而不能保证钻进方向的一致性;(2)在有一定倾角的、软硬交替的岩石中钻进,由于钻头在同一接触面上有软硬不同的岩层,因此,可钻性不同的岩层会产生不同的钻进速度,从而改变钻头的钻进方向;(3)在厚度大、破碎较严重的岩层中钻进,其钻孔孔径也较大,粗径钻具在钻进方向上不容易被控制。此外,破碎岩层往往是软硬岩层共存,因此,钻头容易改变方向;M(
4、4)砂卵石层中钻进,钻孔最容易偏斜。因为砾石的圆滑对钻头产生偏滑作用,形成不均衡的阻力,易改变钻头前进的方向;M(5)在遇到溶蚀孔洞、大断裂带或老空洞等情况时,亦会产生钻孔的偏斜。2.2技术条件不适宜聶因采用与实际不相宜的技术措施造成的钻孔偏斜,主要表现为:M(1)在开孔钻进或浅孔阶段的钻进中,钻机立轴与钻孔不在同一条中心线上,这会直接影响钻孔偏斜;使用过高的立轴钻杆与磨损较严重的立轴钻杆定向套管,容易使立轴产生较大的摆动,直接影响到钻头在孔底钻进时的不稳定性;帷幕深孔一般都要安装孔口管,如果孔口管不正
5、,也会直接影响到开孔钻进时的方向;M(2)使用了弯曲的钻具或过短的岩心管。岩心管、钻杆等的弯曲,都会使钻具连接后不正,从而影响钻进的方向。使用过短的岩心管,在孔内歪斜时,比长岩心管的歪斜度更大,产生的孔斜度也更为严重;M(3)在由大孔径换小孔径或扩孔钻进过程中,因为孔壁各部硬度不一,孔径大小也不一致,换径后的钻头很难保持在与原孔中心线一致的方向向下钻进;M(4)孔径越大,受压钻杆产生的弯11拉伸、扭曲也会增大,使钻头在孔底钻进时不稳定性增强,从而使钻进方向发生变化;M(5)金刚石钻头胎体硬度不一致与金刚
6、石颗粒分布不均一,或硬质合金钻头底出刃尺寸不同,也会直接影响到钻进方向的改变。2-3操作方法不当聶操作方法的不当往往是产生钻孔偏斜的直接原因。M(1)钻进时过大的加压,使钻杆产生多段处的严重弯曲,特别是在不利的地质条件下,对产生钻孔偏斜的影响会更大;M(2)使用磨损过钝的金刚石或硬质合金钻头钻进,会因在金刚石颗粒或合金粒向岩石内切入不稳定的情况下,谷易改变钻头的钻进方向;聶
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