定向钻穿越施工中卵砾石层的处理
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定向井钻井技术常见问题及处理对策定向井钻井技术是一种用于钻取水井、油井等地下资源开采的高效技术。
在钻井过程中,由于地质构造、井眼偏移等影响因素,往往会遇到各种技术难题。
本文将介绍定向井钻井技术常见问题及钻井过程中的处理对策,以供参考。
1. 井眼偏斜度大钻井过程中,井眼偏移度较大会导致井套管、钻头和钻具磨损加剧,进一步影响钻井效率和控制难度。
2. 钻具受卡在定向井钻井过程中,由于井筒孔径不稳定、钻具弯曲等原因,易导致钢丝绳、钻杆等部件卡住或挂住,甚至产生严重事故。
3. 地层磨损严重定向井钻井中,地层岩石质地的差异会影响钻头磨损情况,如遇到砾石、煤层等地层,钻头极易磨损。
4. 内外管衬损伤严重在钻井过程中,内外管衬易受到钢丝绳、排泥泵等作用力的影响,导致损伤,进一步影响钻井效率。
对于井眼偏斜度大的情况,需要通过改变钻头的工作状态,如抬头、放行或改变转速等手段进行控制。
同时,要加强钻井平台的监控和调整,确保钻井作业的安全和稳定。
钻具受卡是一种危险的现象,容易导致事故的发生。
在钻井过程中,应注意保持钻具处于良好的弯曲状态,避免穿越复杂地质构造,如这些措施无法解决问题,需要采取切断钻杆、清理井眼等应急措施。
地层磨损是钻井过程中常见的问题,为降低地层磨损,需要选择合适的钻头和钻井液体系,如发现地层质地破碎,可采用爆破、溶洞等方法来处理。
内外管衬的损伤会影响钻井作业的效率和安全,应进行定期检测和维护,在钻井过程中也要注重操作的规范性和谨慎性,避免对井筒和钻具造成无法挽回的损害。
总之,定向井钻井技术的难点在于控制井眼偏斜度,防止钻具受卡,减少地层磨损和保护内外管衬的损伤。
在钻井过程中应遵循相关操作规程,加强钻井团队的技能培训和安全意识教育,明确职责和任务,克服技术难点,确保工作的安全、高效和顺利。
工程地质钻探中卵碎石地层的钻进工艺选择探析摘要:本文对工程地质钻探中卵碎石地层的钻进工艺选择展开了分析和探讨,希望能够给同行业工作人员提供一些参考和借鉴。
关键词:工程地质;卵碎石;钻进工艺卵碎石地层是一种在我们工程地质钻探中常见的地质情况,它通常也是实际工作中存在的困难之一,这种地层的钻进方法与岩心钻探的方法不一样,这种方法比较复杂。
在我们的工程地质勘探中,主要是勘探第四纪浅部地层,勘探目标不仅只是保证顺利钻探下去,更重要的是得获取一些相关指标,如颗粒组成和密实度等。
经过了多年的实践勘探,我们总结了此类地层钻进的经验,以套入为主要方法,辅之以破碎,也就是尽可能以单个卵碎石块进入钻具为主要方法,将单个卵石破碎为辅助方法。
在具体的钻进施工中根据现场实际地层特征(包括地层填充物,地层实密度,地层含水量,地层颗粒粒径等),选择相应的钻进方法和钻进工艺。
1.工程地质钻探概述钻探工程是岩土工程勘察的重要组成部分,在外业钻探的过程中需要合理选择设备,此外结合技术和工艺形式等可知,必须做好工期调整工作,合理选择设备。
采用先进的技术和工艺等能完成外业勘察工作,提升稳定性。
地质勘察中复杂地质影响比较大,为了避免出现孔壁不稳定或者钻孔漏水等现象,需要提前对地层处理,持续钻进。
钻探工作的难度比较大,是当前工程勘察和管理的重要部分,在外部处理过程中要掌握设备类型,结合工艺和技术等可知,要直接进行选择。
工期、质量等对其有一定的影响,采用先进的技术工艺形式能在段时间内完成勘探工作。
地址勘探中地质比较复杂,如何进行合理预设和管理是重点。
地址勘察是个重要的过程,钻探阶段为了避免出现不稳定的现象,要反映出实际问题,对实际问题进行分析:①孔壁可能存在不稳定的现象,如果不能按照流程钻进,则会增加难度。
②取芯困难,如果达不到理想的地质要求,则无法保证勘察质量符合要求。
2.注重地质因素对工艺选择的影响因素2.1 工艺影响复杂地层钻进处理是个重要的过程,在整个分析阶段要明确地形的成因,结合钻探工艺类型,内因影响比较大,在作用力的影响下,地质因素是内因,钻进工艺技术是外因,兼顾到地层影响因素,在整个钻进阶段要确定合适的工艺,配备合适的泥浆,保证正常钻进。
钻孔灌注桩施工中的钻孔技术与穿越复杂层的处理方案钻孔灌注桩是一种常见的地基处理方法,广泛应用于建筑工程中。
在钻孔灌注桩的施工中,钻孔技术和穿越复杂层的处理方案是关键的环节。
本文将重点探讨钻孔技术的选择与穿越复杂层的处理方案。
钻孔技术的选择是钻孔灌注桩施工中的第一步。
根据地质勘察结果和设计要求,选择适当的钻孔技术能够提高施工效率和施工质量。
常见的钻孔技术包括旋压钻孔技术、中空旋转钻孔技术和涌浆钻孔技术。
旋压钻孔技术适用于一般地质条件下的钻孔,它通过旋转桅杆的方法进行钻孔。
中空旋转钻孔技术适用于有较大孔径要求的钻孔,它可以通过中空桅杆将钻孔中的泥浆排出,提高钻孔速度。
涌浆钻孔技术适用于软弱土层和水中钻孔,通过向钻孔中注入浆液来控制泥浆的排出和孔壁稳定。
在钻孔灌注桩施工中,常会遇到复杂地层,如砾石层、软弱土层和岩石层等。
针对这些复杂地层,需要采取相应的处理方案,确保钻孔的顺利进行。
对于砾石层,可以使用钻孔钻头进行先期预钻,然后再使用正常钻孔工具进行穿越。
对于软弱土层,可以采用物理加固或化学加固的方法,提高土层的强度和稳定性,以便顺利进行钻孔工作。
对于岩石层,可以选择合适的岩石钻头和钻具,进行钻孔和爆破处理。
除了钻孔技术和穿越复杂地层的处理方案,钻孔灌注桩施工中还需要注意其他一些关键要点。
首先,需要进行严密的施工方案和施工计划的编制,确保施工过程有条不紊。
其次,施工前需要进行充分的地质勘察和设计分析,掌握地层情况和设计要求。
同时,要保证施工现场的安全措施到位,避免事故的发生。
最后,施工过程中要进行实时监测和质量控制,确保钻孔灌注桩的质量符合设计要求。
综上所述,钻孔技术的选择和穿越复杂地层的处理方案是钻孔灌注桩施工中的关键环节。
在实际施工过程中,需要根据具体情况选择合适的钻孔技术,并采取相应的处理方案,保证施工的顺利进行和施工质量的达到。
同时,还需要关注施工计划的编制、地质勘察和设计分析、施工安全以及质量控制等方面,确保钻孔灌注桩施工的全面质量。
水平定向钻进管线铺设工程技术基本规定1、工程设计前应进行工程勘察,调查分析施工区域内有关各方面情况,充分掌握现场资料。
2、既有地下管线分布情况应查明。
3、定向钻铺管使用管材通常为钢管、PE管和PVC管等,其材质及性能应符合国家有关现行标准及相应规定。
4、施工中所配制的钻进泥浆应根据地层条件合理使用,并做好环保、安全防护,文明施工。
5、施工时和施工完成后,铺设管线的上覆土层及相邻建筑物不得沉陷、坍塌或隆起,相邻或相交管线及地下构筑物不受损坏。
6、定向钻铺管设计、施工、监理等单位必须具有专业资质。
7、定向钻铺管施工操作人员必须经培训考核合格后,方能上岗操作施工,同时应遵守相应的安全操作技术规程。
8、定向钻铺管工程质量应符合各类地下管线的质量标准。
工程勘察一般规定1、定向钻铺管施工前应进行工程勘察。
工程勘察应符合《岩土工程勘察规范》GB50021、《岩土工程勘察规范》DBJ13-84和《城市地下管线探测技术规程》CJJ61的规定。
2、工程勘察时,应由建设单位(甲方或业主)提供以下相关资料:(1)管线工程平面图(1:200~1:1000);(2)既有管线地下管网图;(3)工程技术要求。
3、工程勘察应包括工程地质、水文地质、地形、地貌、地面建(构)筑物及既有地下管线探测、管线铺设路由勘察等。
工程地质勘察1、现场踏勘应查明地形、地貌、地面建(构)筑物对工程施工的不利条件,应查清水域覆盖面积和深度,应查实有无影响施工的干扰源。
2、定向钻铺管施工应通过工程勘察取得所要穿越地层的详细资料。
3、工程勘察报告中,水文地质内容应包括:地下水类型、含水层性质、测定初见水位和稳定水位。
当场地存在多层对工程有影响的地下水时,应分层测量地下水位,并查明主要含水层的分布规律,地下水补给和排泄条件,提供设计、施工所需的其他水文地质参数。
4、需要进行岩土试验的项目应根据定向钻施工和所铺设的生产管线的要求来确定,试验项目应按《岩土工程勘察规范》GB50021、《岩土工程勘察规范》DBJ13-84的规定执行。
采用水平定向钻(HDD)非开挖技术穿越“xx铁路、xx、xx立交”工程施工方案xx项目部年月日编制依据1、根据xx铁路局的要求,本次采用非开挖技术铺设穿越xx铁路的天然气管道工程必须在φ406.4的主管上加钢套管保护,则本施工方案将按Φ529钢套管施工方法进行设计;2、施工设计图纸和地质勘察资料;3、国家现行的法令、法规,地区颁布的安全检查、消防、文物、环保等管理规定;4、相关国家和行业标准规范《水平定向钻孔进管线铺设工程技术规范》(2002)《原油和天然气送管道穿越跨越工程设计规范》SY/T0015 《输油输气管道线路工程施工及验收规范》SY0401-98目录一、工程概况 (4)1、工程概述 (4)2、工程地点 (4)3、管道铺设方式 (4)4、铺设管道类型 (4)二、施工现场环境及地层情况: (4)1、地表环境 (4)2、地层情况 (4)三、投入主要设备: (5)1、水平定向钻钻机 (5)2、导向仪 (5)3、施工设备一览表 (6)四、施工作业场地 (6)1、钻机场地及进场 (6)2.出土点场地 (7)五、施工工期: (7)六、施工组织: (7)1.人员配备表(不含管道预制人员): (7)2.组织管理 (7)七、钻孔设计: (8)1、钻孔技术要求 (8)2、工程成本分析: (8)4、钻孔纵断面设计图:(见附图) (9)5、施工场地占用平面图:(见附图) (9)八、穿越工序及工艺流程: (9)(一)制定项目计划: (9)(二)施工准备 (9)(三)测量放线 (9)(四)定向钻施工措施 (10)(五)泥浆质量控制措施 (14)(六)技术准备 (15)(七)、降低回拖力的措施 (16)(八)、废弃泥浆处理保护方案 (16)(九)工艺流程图 (17)九、质量、安全保证措施及检验 (19)1.工程质量目标 (19)2.危险源辩识及风险评价表(部分) (19)十、工期措施 (22)1.动态控制 (22)2.施工进度保证措施 (22)3.组织保证 (22)4.现场控制 (22)5.施工调度控制 (22)十一、HSE管理措施 (22)1、方针和目标 (22)2、现场文明施工 (22)3、环境保护措施 (23)4、应急准备 (23)采用水平定向钻(HDD)非开挖技术穿越“xx铁路、xx、xx立交”工程施工方案一、工程概况1、工程概述本工程为属xx市燃气供气专用管道工程的非开挖铺设部分,输送介质为天然气,管道设计压力为1.6Mpa;2、工程地点xx市罗湖区泥岗路、xx立交处(已钉桩确定出、入土点, Z+491.46-----Z1+197),工程穿越xx铁路、xx、xx立交及匝道,全长约为715m。
定向钻主要用于穿越河流、湖泊、铁路、公路和山体或建(构)筑物等障碍物,敷设大口径、长距离的石油和天然气管道。
定向钻施工时,按设计的钻孔轨迹,采用定向钻进技术先开一个导向孔,随后在钻杆端部换接大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待敷设管线进行扩孔和管道回拖。
在扩孔回拖的同时,将待敷设的管线拉入导向孔,完成敷管作业。
有时根据钻机的型号和待敷设管线的直径大小,可先进行一次或多次扩孔后再回拖已试压、检漏合格的管段。
定向钻进过程中,多数工作是通过回转钻杆来完成的,选择钻机的扭矩与轴向给进力和回拖力同样重要。
定向钻法是一种经济实用,可以做到管道埋深达到安全可靠目的的敷管方法,宜作为管道穿越的第一优选方法。
定向钻的优点为:对地表的干扰较小;施工速度快;可控制铺管方向,施工精度高。
定向钻的不足之处在于对施工场地要求较高,在砾石层中施工比较困难,一般不适用于成孔困难的地层。
1)施工占地(1)定向钻施工占地包括钻机场地、管线场地、蓄水池及泥浆池占地、管线焊接占地。
(2)钻机安装场地的大小根据钻机型号而定。
泥浆池和蓄水池占地根据管径的大小、场地及地质情况而定,尽量节约用地。
(3)在出土点一端,应根据管道中心轴线、占地宽度和长度(为穿越设计曲线管道长度加50m ),本着节约用地的原则,放出管道场地、泥浆池占地及管道焊接占地边界线,并标出拖管车出入场地的路线和地点。
(4)管道预制应在穿越中心线上。
如地形不允许,从出土点起200m 后方可弯曲,弯曲半径应不小于1500D(D 为管子结构外径尺寸)。
2)施工准备施工准备的工作内容为:修筑施工便道、平整场地、仪器设备的检查维护、施工辅助用料的准备和钻机锚固系统的建立等。
(1)修筑施工便道:根据穿越地点的地理环境,在施工场地(入土点与出土点)与公路主干线之间修筑施工便道。
施工便道的承载能力应不低于最重车辆或设备的重量,并在适当位置找一开阔地平整压实,以方便车辆调头进入钻机场地。
(2)平整场地:在入土点,以穿越中心线为中线,平整场地,安放钻机、泥浆系统、钻杆和泥浆池等;在出土点平整作业场地,安放钻杆、钻具、挖掘机和泥浆池,并设置合适大小的管线预制作业带。
钻孔灌柱桩在砾卵石层中的施工探讨马文忠摘要:钻孔灌注桩是目前常用的一种桩基技术,适用范围广,单桩承载力高,属于非挤土桩,对周边环境影响小;但在砾卵石土层中经常会遇到钻进困难、坍孔、卡钻、钻孔倾斜等问题,造成质量事故,在建筑工程和市政桥梁工程钻孔灌注桩的施工中,我们通过一定的技术措施,如改进钻进工艺、调整钻头加压,优化泥浆配比,合理选取清孔工艺等,有效地解决了成孔困难、质量难于保证的难题。
现总结成文,供同行遇到类似情况施工时参考。
关键词:钻孔灌注桩;成孔;泥浆;护壁;清孔;砾卵石层在浙北德清地区,由于地质变化较大,高层建筑和市政路桥工程中,一般采用钻孔灌注桩作为基础承载上部荷载。
钻孔灌注桩由于单桩承载力高,施工噪音相对较低、振动也较小,对周边环境影响容易控制,加上工程造价适中等优点,而被广泛采用。
钻孔灌注桩在填土、淤泥质土、粉土、粘土、砂土及风化岩土中成孔效果较好,施工相对比较容易,质量也易用控制;但在砾卵石土层中经常会遇到钻进困难、坍孔、卡钻、钻孔倾斜等问题,在遇到该类情况时,如不按实际情况采取相应的有效措施,将会严重影响工程质量及进度。
下面我们用一个工程实例的处理经验,说明改进施工工艺的具体做法。
1.工程慨况:2014年9月德清县狮山安置小区西南两侧空地区域拟建造商住楼,总建筑面积41138㎡,共6个单体围绕安置小区呈L形布置。
商住楼拟建工程为4-5层,框架结构,南侧为长虹街、西侧为云岫路,与东侧2003年已建的安置小区房屋最近距离为12m。
商住楼原桩基工程采用沉管灌注桩,根据场地及周围实际情况,为避免对周围建筑及管道的影响,原桩基由设计改为钻孔灌注桩,桩径800mm和1000mm,设计桩长19~25m。
岩土工程勘察报告显示,部分单体位于河道填土区域,土层自上而下分布:3~5m为杂填土和矿渣,15m左右的淤泥或淤泥质粘土,20m左右以下为砾卵石层,砾卵石层中砾石粒径3-15mm,卵石粒径20-40mm,局部分布瓢石,层面起伏较大。
(完整版)砾石层技术交底砾石层技术交底 (完整版)1. 背景砾石层技术是一种用于道路和铁路工程的基础层技术,它具有提供良好排水性能和增强承载能力的特点。
本文档旨在对砾石层技术进行详细交底,以便确保工程的顺利进行。
2. 砾石层技术原理砾石层技术通过将适量的砾石填充在基础层上,形成一个均匀的砾石层。
砾石层具有排水性能,可以将水分迅速引导至下方土壤层,并防止土壤层发生液化现象。
同时,砾石层可以有效分散和承载交通荷载,提高道路和铁路的承载能力。
3. 砾石层技术施工步骤砾石层技术施工步骤如下:3.1 准备工作在施工前,需要做好以下准备工作:1. 确定砾石层技术的施工部位和范围。
2. 清理施工区域,确保基础层表面平整干净。
3. 准备适量的砾石,并进行筛分以保证砾石的质量。
3.2 砾石填筑砾石填筑的步骤如下:1. 将适量的砾石运输至施工现场。
2. 使用机械设备将砾石均匀地填充在基础层上。
3. 使用辊压机对填充的砾石层进行辊压,确保层间结实紧密。
3.3 检测和验收在施工完成后,需要进行砾石层技术的检测和验收,以确保施工质量符合要求。
4. 安全注意事项在进行砾石层技术施工时,需要注意以下安全事项:1. 施工人员需要佩戴相关的安全防护装备,并遵守施工现场的安全规定。
2. 机械设备操作人员需要经过专门培训,熟悉设备操作规程,并确保设备的正常运行。
5. 总结砾石层技术是一种在道路和铁路工程中常用的基础层技术,具有良好的排水性能和增强承载能力的特点。
通过本文档的交底,希望能够让施工人员对砾石层技术有更深入的了解,并确保施工质量符合要求。
以上是对砾石层技术的完整交底内容。
卵石地层定向钻穿越技术的应用【摘要】本文将结合卵石地层的地质特征,以某定向钻穿越施工工程为例,对于卵石地层定向钻穿越施工技术及其在该工程施工中的具体应用进行分析论述,以促进卵石地层定向钻穿越技术在工程施工中的推广应用。
【关键词】卵石地层;定向钻穿越;施工;水平;困难;优化改进;应用;分析定向钻穿越施工是工程施工中比较常见的一种施工技术和方式。
由于卵石地层穿越施工中,需要穿越的卵石粒径以及厚度比较大,因此,卵石地层一直是定向钻穿越施工的技术难点与应用禁区,在实际施工建设中的应用实现相对比较少,成为定向钻穿越施工中研究和关注的重点。
尤其是在应用常规定向钻穿越技术进行施工过程中,由于卵石地层中泥浆不能够对于施工进行支持,导致其施工应用困难性更为突出。
针对这种情况,下文将以某定向钻穿越施工工程为例,对于卵石地层定向钻穿越施工应用进行分析。
1 工程概况1.1 定向钻穿越施工工程概况分析某定向钻穿越施工工程位于我国北部地区,施工地区属于典型的冲洪积倾斜平原,并且整个定向钻穿越施工地段的东端呈现较高且陡的地势特征,而西端地势则相对比较平缓,整个穿越施工地段的地面高差变化比较小,穿越施工长度达到500多米。
1.2 定向钻穿越施工的地质特征分析在对于该定向钻穿越施工工程的地质情况进行勘测分析后显示,该工程的定向钻穿越施工段以卵石和砂层岩性地质为主,整个定向钻穿越施工段的地质岩层按照地质时代以及岩性特征、力学分布等的不同,可以分为卵石层、粉细砂层、砾砂层以及粉质粘土层四个结构地层。
其中,卵石层主要以卵石分布为主,呈现不连续性特征,并且相对比较密实,卵石层的层底埋深约为2.4到13.6米,卵石层厚度约为5米,定向钻穿越施工中的野外标准贯入实验锤击数达到35至49击;其次,定向钻穿越施工段的粉细砂层的湿度相对比较大,并且呈现中等密度分布,向下部逐渐变粗,以连续分布为主,整个粉细砂层的层顶埋深约为7.6至13.6米,厚度约为3米,定向钻穿越施工中野外标准贯入实验的锤击数量达到15至25击;再次,该施工地段的砾砂层以砾砂分布为主,呈现连续分布状态,并且中间夹杂有卵石和中细砂等,湿度相对比较大,分布密集,整个砾砂层的层底埋深达到22至25米,厚度约为8米,贯入锤击数量达到22至23击;最后,粉质粘土层的湿度也相对比较大,并且具有较强的可塑性,呈现连续性的分布,整个土层的层顶埋深达到22至25米,厚度约为2米,贯入实验中锤击数达到24至27击。
无级配卵砾石地层基底处理施工工法无级配卵砾石地层基底处理施工工法一、前言无级配卵砾石地层基底处理施工工法是在土木工程领域广泛应用的一种地基处理方法。
它通过对地层进行处理,以增强地基的承载力和稳定性,从而确保建筑物的安全和稳定。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点无级配卵砾石地层基底处理施工工法的特点如下:1. 适用性强:该工法适用于各种地质条件下的基础施工,不受地层类型和地质特征限制。
2. 可靠性高:通过科学合理的处理方式,能够提高地基的承载能力和稳定性,确保建筑物的安全和稳定。
3. 施工便捷:该工法所需的机具设备简单,施工过程较为简便快捷,可以大幅度缩短施工周期。
4.经济实用:相比其他地基处理方法,该工法的施工成本相对较低,且效果明显,具有较高的经济性。
三、适应范围无级配卵砾石地层基底处理施工工法适用于以下场景:1. 高水位地区的基础处理:对于河流、湖泊等高水位地区的建筑基础处理,该工法可以有效提高地基的抗涌承载能力。
2. 地基强化处理:适用于软土地区或土质较松散的地基,在增加地基密度和强度的同时,提高地基的承载力和稳定性。
3. 沉降控制:在土层变形较大的情况下,通过该工法的处理,可以有效降低地基沉降,控制地基变形,确保建筑物的安全性。
4. 应力传递处理:适用于建筑物所处地质构造不稳定的区域,通过该工法可以实现地基的应力传递,提高地基的稳定性。
四、工艺原理无级配卵砾石地层基底处理施工工法通过以下工艺原理实现对地基的处理:1. 地基改良:通过将无级配卵砾石填充到地基中,增加地基的密度,提高地基的强度和稳定性。
2. 夯实作用:利用夯实机械对填料进行夯实,使填料中颗粒之间发生均匀排列和结实连接,增加填料的密实度。
3. 水平传力:填料在夯实过程中,通过水平传力将作用力传递至地基周围,形成一个稳定的土体结构,提高地基的承载能力。
穿越卵石层、岩层的钻孔灌注桩施工钻孔灌注桩穿越卵石层、岩层时,钻孔机械采用冲击钻成孔。
1.施工工艺1.1设置护筒冲击钻成孔护筒采用3mm厚钢护筒,护筒内径比钻头直径大300mm,直径大于1m的护筒在顶端焊加强圆环,在筒身外壁竖向焊加肋筋,护筒埋设采用人工埋设。
护筒高出自然地面30cm,护筒外侧回填粘土,分层夯实,以防漏水。
1。
2泥浆制备护壁泥浆采用优质粘土,粘土自然风干后,用手不易掰开捏碎,干土破碎时,断面有坚硬的尖锐棱角,用刀切开时,切面光滑,颜色较深,水浸湿后有粘滑感,加水和成泥膏后,能搓成细长泥条。
调制泥浆时,先把粘土加水浸透,人工拌制,冲击钻进时,直接投放粘土,用钻锥冲击制成泥浆,泥浆根据不同的地质情况采用不同性能的指标。
对松散层部位,可加入0.1%的CMC(羟基纤维素)或Na2CO3(纯碱),以提高泥浆的粘度等性能指标.1.3安装冲击钻机冲击钻机就位,检查钻机、冲击钻头、掏碴筒、转向装置和打捞装置等设备,冲击钻头的重量按冲孔直径每100mm取100~140kg。
1.4冲击钻进1。
4.1冲击锤中心对准护筒中心,开始时低锤密击,锤高0。
5m左右,及时加片石、砂砾石和粘土泥浆护壁,孔壁挤压密实,孔深达到护筒底下3~4m深后,加快速度,将锤高提高到1。
5~2。
0m,转入正常冲击,随时测定和控制泥浆比重。
1.4。
2遇岩层表面不平或倾斜时,抛入20~30cm厚块石,使孔底表面略平,然后低锤快击,使成一紧密平台后,再进行正常冲击1。
4.3在砾卵石、岩层正常钻进中,泥浆比重1.3左右,当遇到坚硬层时,泥浆比重可降到1。
2左右,减少粘锤阻力。
在冲击钻进阶段保持孔内水位高过护筒底口0.5m以上,同时孔内水位大于地下水位1m以上。
1.5清除沉碴开孔阶段,孔深不足3~4m时,先不掏碴,尽量使钻碴挤入孔壁。
正常每钻进0.5~1.0m掏碴一次,在卵石层进尺5cm左右时,及时掏碴,减少钻头重复破碎现象.每次掏碴后及时向孔内补充泥浆或粘土,保持孔内水位稳定。
水平定向钻穿越施工若干问题探讨摘要:随着水平定向钻穿越铺管技术的不断应用,遇到的事故越来越多,针对施工中存在的诸如硬土层中导向孔的形成、复杂地层的扩孔、铺管等问题提出相应的解决办法。
关键词:定向钻泥浆渗出坍孔抱管铺管定向钻穿越铺设地下管线技术是指利用钻凿手段在地表不挖槽的情况下,铺设地下管线的施工技术,非开挖技术在我国能源、通信及城市市政工程建设中的应用越来越广泛,尤其是在天然气、成品油、电力、自来水、管棚支护、水平降水等方面都得到了很好的应用。
其特有的经济性、环保性以及较短的施工周期得到市场的认可。
笔者根据多年的定向钻穿越设备操作与施工管理经验。
对三大工艺遇到的技术问题与大家一起探讨。
硬质土层、砂、卵石层的导向问题导航钻头的选择在选择导向钻头前,必须先了解周边地层的地质情况,很多建设单位对小型定向钻施工铺管前,都不采取地质钻探,只能通过长期在这一地区积累一些资料做为参考。
当了解这一地段主要是以软地层为主,那么就采用导向板面较大的导向钻头,以尽快控制导航方向,当了解施工段是主要以砂、卵石及硬质地层为主应采用鸭嘴式,板面面积小的导向钻头并镶焊一定数量的合金片,且镶焊刃角不能过长以保护导航钻头的磨损如图1,使其顺利通过硬质地层、砂、卵石层。
1.2开机操作的技巧当导向钻头穿越砂、卵石层及硬质地层时,想改变轨迹方向时,如果一昧地想顶进,就会产生钻杆弯曲,导向钻头出水口堵塞等情况,根据工作经验,应采用边顶进带回转的操作方法如图2,例如想将方向朝上,那么操作人员就应将给进顶力控制在钻杆将要弯曲时,另一手控制回转手把,使导向钻头方位在11——1方向之间,使导向钻头在这区间左右转动,使其缓慢钻进但效果很好,这种方法一定要注意泥浆的配制,特别砂、卵石难成孔,应配置较大比重泥浆保护孔壁,硬质土层孔壁与导向钻头外径间隙较小,需及时把岩霄排出孔外,防止导向钻头、钻杆抱死。
扩孔中存在的问题2.1缩径软土层扩孔,容易产生缩径现象,从表面上看:卸钻杆时,孔内泥浆通过钻杆倒流压力大,说明孔内有缩径现象,此时,扩孔钻头回拉艰难,机械负荷变大,操作不当时可能产生抱钻事故,此时的司钻手操作时应采用轻拉慢转,紧盯仪器表盘,根据情况操作,泥浆师就要选用固相泥浆护壁,使孔内压力平衡,保持成孔。
定向钻穿越施工中卵砾石层的处理
作者:王西波彭春华马晨乃
来源:《中国化工贸易》2013年第14期
摘要:随着水平定向钻穿越施工技术的不断发展,卵砾石层穿越已不在是水平定向钻穿越难以逾越的禁区,如何在穿越施工中更好的隔离卵砾石层已成为定向钻穿越行业内的热点话题。
现以河咀湟水河穿越工程为例,浅谈水平定向钻穿越施工中卵砾石层的隔离处理措施。
关键词:定向钻卵砾石正向洗孔大高差
随着建设线路的不断优化,环境保护和水土保持力度的不断加大,传统的开挖方式越来越不适应现代化建设的需求,而水平定向钻非开挖施工技术作为一种新型的地下管道施工技术,最近十年中在我国得到了迅猛的发展,非开挖领域的不断拓展也使得非开挖技术不断发展,同时也带来了更多的难题需要攻克,其中,卵砾石层隔离就是定向钻穿越施工的一大难题。
一般卵砾石层分布在定向钻穿越曲线的一端或两端(目前还没有在中间段穿越卵砾石施工的案例),处理方法主要有土体改良、夯套管隔离、顶管隔离、大开挖隔离这四种施工方法。
下面我以涩宁兰输气管道复线工程河咀湟水河穿越施工为例,浅谈一下大开挖隔离卵砾石。
一、工程概况
本工程设计为水平定向钻穿越工程,水平穿越长度468.7m,入土角12°,出土角8°,入土侧地面标高比出土侧地面标高高13m,定向钻穿越为一孔双拖两条管线,主管线为
Φ660×11.9mm,光缆套管为Φ114×4.5mm,穿越最低点管底标高距河床最低处标高差8.4m。
二、工程地质情况
穿越断面揭示的地层岩性主要为第四系冲洪积卵石、粉土,以及下伏基岩白垩系(K1)泥岩。
卵石层中卵石含量约在70%,飘石含量约在10%,卵石粒径多在4~10cm之间,少量达14cm以上。
漂石粒径多在30cm左右。
卵石、漂石之间多充填中、细砂和圆砾,约占20%。
泥岩主要是强风化和中风化两种,其中强风化泥岩局部呈土状,风化裂隙发育,泥质结构,岩芯采取率小于30%,利用RQD判断岩石质量属于极差的。
中风化泥岩泥质结构,矿物成分主要为粘土矿物、石英等,岩芯以柱状为主,岩芯采取率一般在70%~85%间,利用RQD判断岩石质量属于较好的。
定向钻在两岸出、入土点附近穿越卵石层,施工前需将卵石进行大开挖隔离处理,其中入土端开挖深度约5m,出土端开挖约7m。
三、施工中采用的主要技术措施
3.1本工程在入出土侧各需挖一个深5m和7m的施工作业坑,基坑采用放坡开挖的方式,坡度比为1:1,在基坑最深处挖出一个施工作业平台,长×宽=20m×10m,在基坑两侧及前面用砂袋护坡隔离卵石,开挖时卵石的堆放应距坑边不少于2m,在入土侧基坑作业平台上挖一个30cm的台阶以方便钻头入土。
基坑内采用水泵连续排水,以方便施工和避免积水造成基坑塌方。
3.2导向孔施工
本次施工采用德国海瑞克HK-100C钻机,控向系统采用tensor公司生产的MGS有线控向系统,为确保钻头在出土侧基坑指定位置出土,在地面上需布置人工磁场对钻头位置进行校验。
人工磁场的拐点桩需用全站仪进行测量,测量至少要两边以上,以确保拐点桩数据的准确,拐点桩之间的磁场线应抻紧拉直,直流电源应能提供足够、稳定的电流。
卵砾石层隔离后,穿越剩余地层均为泥岩层,导向孔钻进需使用泥浆马达,在使用泥浆马达钻进的过程中,探头传递回来的数据具有一定的滞后行,要求在钻进时应时刻注意地层变化及时调整钻进方法,以确保钻进曲线的平滑。
施工中使用637岩石钻头,S-135钻杆,泥浆排量控制在1.1~1.3m³/min,泥浆压力在2~5MPa,由于是泥岩地层,泥浆粘度在50s左右,返出的泥浆用泵及时抽出排净,保证基坑清洁避免泥浆循环将卵石带入洞内。
3.2预扩孔
穿越出两侧开挖的卵砾石层外,其余均为泥岩层,地层差别不大,并且岩石硬度较低,本次扩孔采用一次性岩石扩孔器进行四级扩孔,分别为20″、26″、32″和38″。
由于入出土点本身有13m的高差,加之开挖造成的2m高差,导致两侧实际存在15m的高差,这就造成入土侧约有72m的孔洞内没有泥浆,这给施工造成了很大的难度,也增加了施工的风险性。
施工中出20″扩孔一次扩出外,其他三级扩孔均在距入土侧150~200m位置处扭矩增大,扩孔速度十分缓慢,无法正常扩孔,鉴于这种情况,采用在入土侧安装一个小级别桶式扩孔器进行正向洗孔,使孔内通畅,减少孔内钻屑堆积,顺利完成剩余三级扩孔。
扩孔中由于泥浆均由出土侧返出,为避免钻屑在出土侧洞口附近堆积,在出土侧利用污水泵及时将返出的泥浆和携带的钻屑清理干净。
扩孔完成后,用36″桶式扩孔器进行洗孔,保证孔内通畅,钻屑携带干净。
3.3管线回拖
回拖前,将管线前100m摆放至穿越中心线位置上,保证管线入洞不产生夹角,减小回拖拉力。
回拖管线受场地条件限制无发挖发送沟,回拖管线只能采用垫土堆的方式进行回拖,为
保护管线防腐层和减小回拖阻力,施工人员在土堆上垫草袋、涂黄油,由于措施得当,仅用6小时就完成管线的回拖。
本次大开挖垫沙袋隔离卵砾石层施工,隔离效果良好,施工成本低,为以后的浅层卵砾石隔离施工积累了一定的施工经验;同时对大高差岩石穿越的扩孔施工也积累了宝贵的施工经验。