水平定向鉆穿越海溝施工難點(diǎn)及處理方法

水平定向鉆穿越海溝施工難點(diǎn)及處理方法摘要：隨著現(xiàn)代文明的不斷發(fā)展和深入，人們對于環(huán)保和生態(tài)保護(hù)的意識也在逐漸增強(qiáng)。為了適應(yīng)城市化發(fā)展而進(jìn)行的開挖路面各類地下管線施工等施工方式對于環(huán)境造成的破壞越來越受到了人民的關(guān)注，因此更加環(huán)保的技術(shù)孕育而生水平定向鉆穿越施工屬于非開挖的項目，可以在保護(hù)環(huán)境和不破壞地貌的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工作業(yè)，有效地實(shí)現(xiàn)了對于生態(tài)平衡的保護(hù)因此受到了廣泛的應(yīng)用和推崇本文通過對水平定向鉆穿越海溝施工的難點(diǎn)進(jìn)行分析并且提出相應(yīng)的措施，希望給予施工單位參考。摘要：水平定向鉆；穿越；海溝；施工難點(diǎn)；處理方法1.引言隨著現(xiàn)代文明的不斷發(fā)展，人們的環(huán)保意識也在逐漸增強(qiáng)，對生態(tài)平衡的保護(hù)以及環(huán)境的保護(hù)意識也在逐漸地增強(qiáng)。傳統(tǒng)的建筑工程技術(shù)所使用的開挖路面進(jìn)行地下管線的施工的弊端也在逐漸地暴露，環(huán)境的污染，交通壓力增大等問題成為了建筑行業(yè)急切需要解決的難題。在不破壞地貌狀態(tài)的和已經(jīng)完成的建筑工程和管線鋪設(shè)的項目的前提下，水平定向鉆進(jìn)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用了起來。定向鉆進(jìn)施工技術(shù)主要是根據(jù)地質(zhì)的水文資料特點(diǎn)設(shè)計完成的一項非開挖式的穿越技術(shù)一九七二年，水平定向鉆穿越技術(shù)被發(fā)明出來并且經(jīng)過不斷的科學(xué)研究探索和施工人員的共同努力下，水平定向鉆穿越技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展到了一個較高的水平，并且即使水平定向鉆的施工技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但其穿越技術(shù)和施工工藝仍然在進(jìn)行著不斷地進(jìn)步與變革。尤其在目前我國環(huán)保和市政管網(wǎng)改擴(kuò)建項目以及大型的管道穿越江河工程項目上更是顯現(xiàn)出了其獨(dú)特的優(yōu)勢。定向鉆進(jìn)施工技術(shù)主要包括的工序有鉆進(jìn)、預(yù)擴(kuò)孔、管道回施三個方面，穿越的質(zhì)量和穿越的距離、設(shè)計思路、穿越點(diǎn)的選擇等眾多有素都有著較為直接的聯(lián)系。海溝主要是由于巖石圈板塊匯聚而形成的板塊邊界，其具有階梯狀的地貌，地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，且部分海溝分布于地震活動帶附近，因此，海溝施工具有較多的難點(diǎn)，目前建筑行業(yè)的現(xiàn)狀來說，水平定向鉆所具有的特點(diǎn)，相對較為適用于穿越海溝的施工。1.水平定向鉆穿越海溝的難點(diǎn)及處理方法軟硬交界面的穿越由于海溝地區(qū)的底層覆蓋層構(gòu)成往往包含有海相沉積層、坡積層、海陸交匯沉積層等各種地質(zhì)情況，所以在海溝的建造中經(jīng)常會出現(xiàn)黏土壤和泥沙土層的耐壓力強(qiáng)度不夠的問題發(fā)生。在這時候采用定向鉆孔進(jìn)行擴(kuò)孔，很容易造成加工精度器在自重的影響下產(chǎn)生很大的傾斜情況，從而導(dǎo)致所穿越的曲線產(chǎn)生夾角，給管線帶來了較大概率的返拖。想要合理的應(yīng)對這些情況的發(fā)生，首先就必須盡可能降低因為穿越曲線所產(chǎn)生的角度，以確保穿越的曲線在一個理想、合理的范圍以內(nèi)。而首先，就能夠通過調(diào)節(jié)擴(kuò)孔的走向來避免與穿越曲線形成角度。而當(dāng)前期導(dǎo)向鉆孔的穿越工作完成以后，可以通過把另一個鉆孔磨損后安裝到出土地點(diǎn)的旁邊，就可以做到了直接從入土地點(diǎn)的方向，往出土點(diǎn)方向進(jìn)行擴(kuò)孔的施工。而這樣的擴(kuò)孔方向調(diào)整，也使加工精度器的強(qiáng)度也同時進(jìn)行了提高，也就可以很大程度上的緩解了加工精度器在自重影響下而大幅度沉降在了黏土層里，因為這樣也比較有利于穿越曲線的圓滑度和過渡。其次，還可以增加擴(kuò)洞的速度來減少加工精度器的沉降量。當(dāng)加工精度器從水泥地層進(jìn)入黏土層或者淤泥層內(nèi)后，可以增加擴(kuò)洞的施工速度同時提高了鉆桿的抗拉強(qiáng)度，這就能夠有效地抵消了加工精度器重力所導(dǎo)致的加工精度器在黏土層內(nèi)的沉降，進(jìn)而更有效地增加了加工精度曲線的最終精度。泥漿的穩(wěn)定性水平定向鉆機(jī)在穿過海溝施工的時候，如果穿過地點(diǎn)位于海相沉積層中時，較大概率地會出現(xiàn)從海洋進(jìn)入的現(xiàn)象，這就會造成泥土巖層中所含有的鈣鎂離子和氯化鉀的濃度提高，從而破壞了泥漿的特性。所以，提高泥漿性能的穩(wěn)定性是水平穿越施工取得成功的關(guān)鍵方面之一。首先，可以采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ砑蛹儔A或者燒堿的量，來通過增加泥漿整體的pH值，來降低鈣鎂離子濃度過高的現(xiàn)象，并由此來保證了泥漿的攜帶特性。然后，為很大程度上避免泥漿特性被海洋或者泥土巖層中所含有的氯化鉀所損壞，還可以加入適當(dāng)?shù)聂燃谆w維素鈉進(jìn)行護(hù)膠的施工，來確保泥漿的特性不被損壞。與此同時，對強(qiáng)化漿液的整體回收循環(huán)使用也能夠在極大程度上縮短了漿液水化的持續(xù)時間，從而有效地改善了漿液的穩(wěn)定性，降低泥漿材料的使用量，也從一定的程度上節(jié)約了工程的成本和施工的時間。擴(kuò)孔扭矩大水平定向鉆穿越海溝的施工過程當(dāng)中，會面臨需要穿越長距離的海溝，在這一部分的施工項目當(dāng)中，泥巖抗壓的強(qiáng)度和擴(kuò)孔扭矩?zé)o法達(dá)到適配，是海溝穿越的施工當(dāng)中普遍會出現(xiàn)的問題。另一方面來說，在施工當(dāng)中，會對于巖層也造成一定的破壞，由于巖性的破碎，巖屑顆粒的大小并不均勻，會很大概率上造成局部堆積的狀況，給擴(kuò)孔扭矩也帶來了很大的影響。為合理的克服擴(kuò)洞時轉(zhuǎn)速緩慢以及泥漿的使用量很大等問題，在加工精度器出、進(jìn)土點(diǎn)上各設(shè)置了一套鉆頭，來完成聯(lián)合的加工精度。以其中一套鉆頭擔(dān)任主的鉆孔器，必須依靠以正常的方向轉(zhuǎn)動完成加工精度，而另一臺輔助鉆孔器則在必須與主鉆孔器保證速度同步的同時完成反向轉(zhuǎn)動，這樣才能在較大程度上適應(yīng)了長距離槽溝當(dāng)中大扭矩加工精度的要求。而經(jīng)過對以往的相關(guān)施工經(jīng)驗總結(jié)，也可以看出當(dāng)二個鉆頭上的作業(yè)人員進(jìn)行了緊密地結(jié)合后，雙鉆頭擴(kuò)洞的速度顯然要超過了僅有一套鉆孔機(jī)完成鉆孔作業(yè)的速度。其次，通過增加泥漿的排量也能夠很好的緩解泥巖抗壓的強(qiáng)度和擴(kuò)孔扭矩不相匹配的問題。對于擴(kuò)孔鉆機(jī)的出、入土點(diǎn)同時進(jìn)行泥漿的灌注，這樣可以有效地減少因為巖屑的堆積對于擴(kuò)孔器所造成的影響同時也可以很大程度上提高了擴(kuò)孔器水眼的射流速度。泥漿的漏失在海溝的穿越施工當(dāng)中，主要的穿越地層為砂質(zhì)泥巖、泥巖，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)等等。復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及巖體的破碎、節(jié)理裂隙發(fā)育等一系列的問題容易導(dǎo)致擴(kuò)孔機(jī)鉆孔近幾百米處出現(xiàn)泥漿漏失的問題，與此同時，泥漿漏失的漏失點(diǎn)形成的巖屑堆積會對后續(xù)的擴(kuò)孔以及回拖左右造成相當(dāng)大的風(fēng)險，因此，需要對泥漿漏失的問題采取相對應(yīng)的措施以此來保證工程的順利進(jìn)行。首先，保證泥漿的性能是很重要的一個方面。在施工前期需要對泥漿技術(shù)指標(biāo)作出嚴(yán)格的規(guī)定并且對于所配制的泥漿使用六速旋轉(zhuǎn)黏度計進(jìn)行有效的泥漿性能檢測，保證泥漿的性能處于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和要求時才可以投入使用。與此同時，加大泥漿的排量也可以有效地提高泥漿的整體流動性從而保證泥漿的性能。其次，對擴(kuò)孔機(jī)械中的細(xì)孔作業(yè)也必須更加地重視。當(dāng)擴(kuò)孔機(jī)的擴(kuò)孔作業(yè)進(jìn)行每一階段的加工精度任務(wù)后，必須采用小一級的桶型加工精度其來進(jìn)行洗孔，這樣有效地減少了擴(kuò)孔機(jī)孔內(nèi)的水泥濃度，保持孔內(nèi)的貫通性也保障了水泥可以很好的流通。此外，若在擴(kuò)洞的施工階段發(fā)生了水泥漏掉的問題，必須往水泥里有效地添加隨鉆堵漏處理劑進(jìn)行有效的水泥堵漏處理，很好地處理水泥漏掉的問題，提高施工的品質(zhì)和施工順利進(jìn)行?？偨Y(jié)：綜上所述，由于水平定向鉆的穿越技術(shù)導(dǎo)向非常精準(zhǔn)且成功率較高，對于生態(tài)環(huán)境等影響較小等特點(diǎn)，在現(xiàn)代的地下工程技術(shù)當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)展。水平定向鉆穿越海溝施工技術(shù)的實(shí)施對于海溝的工程建設(shè)有著無可替代且至關(guān)重要的作用。然而，在實(shí)際的應(yīng)用操作當(dāng)中也需要克服由于地質(zhì)、水文等一系列因素帶來的障礙與難題。因此，在施工的過程當(dāng)中不僅需要掌握熟練的水平定向鉆的穿越技術(shù)，同時需要對于海溝的情況有全面地了解，根據(jù)實(shí)際的工程情況作出相對應(yīng)的方案，以此來保證