大壩地基施工,如何保證深孔帷幕灌漿不出錯,?
1,、引言
為保證大壩地基安全,深孔帷幕灌漿質量與否是至關重要的。事實上,,因為各方面的原因,,鉆孔與設計方向往往會產生不一致的偏斜變化。如果鉆孔產生的偏斜度很小,,其影響是不大的,;假如偏斜度嚴重發(fā)展,不僅對鉆進質量,、事故發(fā)生率,、鉆進效率等方面產生不良的影響,而且會嚴重影響具有一定防滲標準的“連續(xù)帷幕”的形成,,使灌漿質量不能達到要求,,以致不得不進行一定量的補充灌漿,從而使帷幕的造價提高,。所以,,我們不得不對孔斜由發(fā)生到處理等一系列技術問題加以掌握,以便在深孔帷幕灌漿中將孔斜控制在規(guī)程要求的容許偏差值內,。在此,,主要根據(jù)實際經(jīng)驗,總結性地探討深孔帷幕灌漿孔斜成因及其防治措施,,以供借鑒,。
2、孔斜成因分析
孔斜作為鉆孔事故產生的原因較多,,視其主客觀因素可歸納為地質條件不良,,技術條件不適宜,操作方法不當?shù)?個方面,。
2.1地質條件不良
在地質條件方面,,集中表現(xiàn)在鉆孔內巖石的力學性質上,主要為:
?。?)鉆進松散覆蓋層時,,覆蓋層越厚,,越容易改變鉆孔的方向,。其主要原因是覆蓋層具有較強的活動性,鉆出的鉆孔孔徑較大時,,勢必對粗徑鉆具不能形成強有力的控制,,因而不能保證鉆進方向的一致性;
?。?)在有一定傾角的,、軟硬交替的巖石中鉆進,由于鉆頭在同一接觸面上有軟硬不同的巖層,因此,,可鉆性不同的巖層會產生不同的鉆進速度,,從而改變鉆頭的鉆進方向;
?。?)在厚度大,、破碎較嚴重的巖層中鉆進,其選自.投標書代寫網(wǎng) yipai178.com 鉆孔孔徑也較大,,粗徑鉆具在鉆進方向上不容易被控制,。此外,破碎巖層往往是軟硬巖層共存,,因此,,鉆頭容易改變方向;
?。?)砂卵石層中鉆進,,鉆孔最容易偏斜。因為礫石的圓滑對鉆頭產生偏滑作用,,形成不均衡的阻力,,易改變鉆頭前進的方向;
?。?)在遇到溶蝕孔洞,、大斷裂帶或老空洞等情況時,亦會產生鉆孔的偏斜,。
2.2技術條件不適宜
因采用與實際不相宜的技術措施造成的鉆孔偏斜,,主要表現(xiàn)為:
(1)在開孔鉆進或淺孔階段的鉆進中,,鉆機立軸與鉆孔不在同一條中心線上,,這會直接影響鉆孔偏斜;使用過高的立軸鉆桿與磨損較嚴重的立軸鉆桿定向套管,,容易使立軸產生較大的擺動,,直接影響到鉆頭在孔底鉆進時的不穩(wěn)定性;帷幕深孔一般都要安裝孔口管,,如果孔口管不正,,也會直接影響到開孔鉆進時的方向;
?。?)使用了彎曲的鉆具或過短的巖心管,。巖心管、鉆桿等的彎曲,,都會使鉆具連接后不正,,從而影響鉆進的方向。使用過短的巖心管,在孔內歪斜時,,比長巖心管的歪斜度更大,,產生的孔斜度也更為嚴重;
?。?)在由大孔徑換小孔徑或擴孔鉆進過程中,,因為孔壁各部硬度不一,孔徑大小也不一致,,換徑后的鉆頭很難保持在與原孔中心線一致的方向向下鉆進,;
(4)孔徑越大,,受壓鉆桿產生的彎曲,、拉伸、扭曲也會增大,,使鉆頭在孔底鉆進時不穩(wěn)定性增強,,從而使鉆進方向發(fā)生變化;
?。?)金剛石鉆頭胎體硬度不一致與金剛石顆粒分布不均一,,或硬質合金鉆頭底出刃尺寸不同,也會直接影響到鉆進方向的改變,。
前面兩個原因,,屬于人為無法控制的,下面是屬于人為可以自我避免的,,對專業(yè)帷幕灌漿有很大幫助,。
2.3操作方法不當
操作方法的不當往往是產生鉆孔偏斜的直接原因。
(1)鉆進時過大的加壓,,使鉆桿產生多段處的嚴重彎曲,,特別是在不利的地質條件下,對產生鉆孔偏斜的影響會更大,;
(2)使用磨損過鈍的金剛石或硬質合金鉆頭鉆進,,會因在金剛石顆粒或合金粒向巖石內切入不穩(wěn)定的情況下,,容易改變鉆頭的鉆進方向,;
(3)在松散易坍塌的巖層中鉆進,沖洗液的排量過大,,壓力過高,,特別是使用粘度很小的泥漿或清水作沖洗液時,,會較嚴重地破壞孔壁,,造成孔內某一局部的坍塌,使孔徑擴大。
由此不易控制鉆桿過大的彎曲,,致使粗徑鉆具容易產生偏斜,。
3、孔斜對產生孔內事故的影響
鉆孔一旦發(fā)生較嚴重的孔斜,,將會給鉆孔施工過程帶來很多難題,。嚴重的孔斜,不僅會加劇孔內事故的發(fā)生,,而且會增加已發(fā)事故處理的復雜性,。
3.1孔斜會加劇孔壁坍塌、掉塊,、巖層錯動等地質因素所易造成的孔內埋鉆,、卡鉆擠夾等事故
在松軟、破碎的巖層中鉆孔,,不采取有效的護壁措施,,就有可能產生孔壁坍塌,造成鉆具的埋擠,、陷埋事故,;在地質構造復雜的地層中鉆進,當遭遇到局部地層結構不堅固,、不完整時,,會因巖層自身牢固性不夠,鉆桿在孔內回轉碰打,,沖洗液沖刷破壞,,使其部分巖石破裂而掉入孔內,造成鉆具的擠夾,,給鉆具的提升或下降帶來困難,;在節(jié)理多、傾角大,、破碎多等容易活動的巖層內鉆孔,,往往會發(fā)生成批的巖石塊(孔壁巖石)向孔內滑動,使鉆孔變形,,產生因巖層部分錯動的卡鉆擠夾事故,。
如果鉆孔在上述部位發(fā)生了較為嚴重的偏斜,會很容易產生孔壁坍塌,、掉塊,、巖層錯動,使原有地層的活動性增加,,穩(wěn)定性減弱,,影響范圍也相應擴大,,使孔內埋鉆、卡鉆,、擠夾事故發(fā)生的頻率增加,。
3.2鉆具折斷事故的機率增加
鉆孔的嚴重偏斜,使高速回轉的鉆具在孔壁巖石的磨擦作用下,,磨損相當嚴重,。鉆具在孔內回轉時,會因鉆孔較大偏斜產生很大阻力,,而此阻力又集中表現(xiàn)在孔內的彎曲接觸上,。因此,也就使鉆具折斷的機率增加,。
3.3在偏斜度較大的鉆孔內,,發(fā)生鉆具折斷事故后會影響事故的正常處理,增加其處理的復雜性
鉆桿折斷以后,,其下部的斷頭會因孔斜而深藏在大孔徑段內,,使打撈矢錐不易對上斷頭;如果鉆孔方位的偏斜變化較為復雜,,盡管孔壁是完整的,,打撈矢錐也不易碰上斷頭;假如鉆孔方位的偏斜無多大變化,,也會因孔斜度較大,,打撈矢錐與鉆桿斷頭不容易端正的接觸。在上述情況下,,往往不得不改變打撈方法,,也就相應地增加了打撈時的復雜性。
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