解析小湾水电站深孔帷幕灌浆孔斜控制技术

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1、水利水电施工2012·第5期总第134期钻具在钻进方向上不容易控制。此外，破碎岩层往往是提升或下降带来困难。软硬岩层共存，因此钻头容易改变方向。(2)孔斜会使钻具折断事故的几率增加。钻孔的严重(3)在遇到流沙层时，受钻孔冲洗水流的影响，也会偏斜，使高速回转的钻具在孔壁岩石的摩擦作用下，磨产生钻孔的偏斜。损相当严重。钻具在孔内回转时，会因钻孔较大偏斜产3．2技术条件不适宜生很大阻力，而此阻力又集中表现在孔内的弯曲接触上。因此，也就使钻具折断的几率增加。因采用与实际不相宜的技术措施造成的钻孔偏斜，(3)在偏斜度较大的钻孑L内，发生钻具折断事故后会

2、主要表现为：影响事故的正常处理，增加其处理的复杂性。(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5孔斜对灌浆质量的影响过长的立轴钻杆与磨损较严重的立轴钻杆，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稳定孔斜所造成的灌浆孔孔底偏距的变化使相邻孔的有性；主帷幕孔孔口管如果安装不正，也会直接影响到第效扩散半径彼此衔接不起来，难以保证帷幕的连续性、二段以下开孔钻进时的方向。完整性和密实性，从而使灌浆帷幕不能达到规定的防渗(2)使用弯曲的钻具或过短的岩芯管。岩芯管、钻杆标准，灌浆质量受到影

3、响。等的弯曲变形，都会使钻具连接后与钻孔中心线不正，从浆液在岩石裂隙中的扩散范围受灌浆压力、浆液性而影响钻进的方向。使用过短的岩芯管，在孔内歪斜时，质、裂隙发育特征及施工工艺等因素的影响。同一性质比长岩芯管的歪斜度更大，产生的孔斜度也更为严重。的浆液在不同压力、不同地质条件下，扩散充填的范围(3)在由大孔径变小孔径或扩孑L钻进过程中，因为孔差异性很大。灌浆孔距的确定，一般是在现场作灌浆试壁各部位硬度不一，孔径大小也不一致，变径后的钻头验后确定。它的特点是，使相邻灌浆孔浆液的充填范围很难保持与原孔中心线一致的方向向下钻进。能彼此衔接，而且到最后

4、既不会遗留下能导致透水性超(4)孔径越大，受压钻杆产生的弯曲、拉伸、扭曲也过标准的大裂隙，又不使搭接重叠的部分太少，以能形会增大，使钻头在孔底钻进时不稳定性增强，从而使钻成一个具有一定防渗标准的“连续帷幕”，又使钻孔量最进方向发生变化。少。但钻孔产生偏斜后，无疑会破坏相邻钻孔问浆液充3．3操作方法不当填时的这种“衔接”关系，灌浆不能达到预期目的，形操作方法的不当往往是产生钻孔偏斜的直接原因，成局部的渗漏通道，给工程质量留下隐患。主要表现为：(1)钻进时施加过大的钻进压力，使钻杆产生多段处6子L斜的预防与处理措施的严重弯曲，特别是在不利的地质条

5、件下，对产生钻孔偏斜的影响会更大。控制钻孑L钻进方向，使之不发生严重偏斜是一项很(2)使用磨损过钝的金刚石或硬质合金钻头钻进，会复杂的技术工作。采取何种技术措施防止钻孔偏斜，钻因在金刚石颗粒或合金粒向岩石内切人不稳定的情况下，孔产生严重偏斜后如何处理，都必须将影响钻孔偏斜的容易改变钻头的钻进方向。三方面因素结合起来全面加以考虑。(3)在松散易坍塌的岩层中钻进，水量过大，压力过6．1预防孔斜的措施高，会较严重地破坏孔壁，造成孔内某一局部的坍塌，(1)为保证钻孔过程中孔向准确，钻孔开始前应仔细使孔径扩大。校对钻机立轴的倾角及方位，并在钻孔过程中进

6、行孔向测量。钻孔前20m测斜每5m测量一次。第一段必需单4孔斜对钻孔的不利影响独测斜，以保证套管方向与孔向一致。2Om以后每tOm进行一次孔斜测量。钻孔一旦发生较严重的孔斜，将会给钻孔施工过程(2)用于孔斜测量的测斜仪应每半月(固定)校准一带来很多难题。严重的孔斜，不仅会加剧孔内事故的发次，遇故障随时进行校准，校准时必须监理旁站。保证生，而且会增加已发事故处理的复杂性。孑L斜测量数据的可靠、准确。(1)孔斜会加剧孔壁坍塌、掉块、岩层错动，易造成(3)钻机的安装要水平牢固，立轴中心与钻孔中心应孔内埋钻、卡钻挤夹等事故。在松软、破碎的岩层中钻在同

7、一条垂直线上，并按要求的孔向对准孔位开孔，以孔，若不采取有效的护壁措施，就有可能产生孔壁坍塌，使钻进中不晃动。造成钻具的埋挤、陷埋事故。在地质构造复杂的地层中(4)孔口管必须牢固并满足要求。在开孔钻进与浅孔钻进，当遭遇到局部地层结构不坚固、不完整时，会因阶段钻进中，立轴钻杆不能太长，否则钻进时摆动性大，岩层自身牢固性不够，钻杆在孔内回转、碰、打，使其致使立轴转动不稳，造成钻具摆动性增大。部分岩石破裂而掉入孔内，造成钻具的挤夹，给钻具的(下转第42页)·38·水利水电施工2012·第5期总第134期个方面也可能导致实际缝面注入量比理论缝面注入量

8、浆，关闭返浆的灌浆孔的阀门，每隔4～8h进行一次排偏大：放浆水混合物(上仰孔不排放)，这一部分浆液损失量无(1)坝体裂缝与横缝串通，虽然横缝已进行接缝灌法从注入量中