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水平定向鉆穿越中冒漿現(xiàn)象的預防措施有哪些?

中科管道2024-07-09 10:11:15

冒漿現(xiàn)象對周圍環(huán)境造成的影響

冒漿現(xiàn)象一旦發(fā)生,大量的泥漿會給水源和土壤造成污染;因泥漿保水性能好若在農(nóng)田區(qū)會造成土地無法耕種;如穿越部位在城市鄉(xiāng)村等居民住宅區(qū),會出現(xiàn)房內(nèi)地面隆起開裂,引起群眾的不滿等,造成不必要的糾紛。

冒漿預防措施

3.1 穿越路徑和設計參數(shù)

1)設計人員應根據(jù)不同的地質,選擇正確、合適的穿越位置,只有這樣,才能確保成功穿越。定向穿越應盡量避開不良的地質場地,如:砂土、粉土和軟土等對定向鉆不利的場地。

2)選擇合適的設計參數(shù),確定適宜的出入土角、曲率半徑和埋深。設計人員應當根據(jù)穿越現(xiàn)場的地質情況、定向鉆機的工作能力以及場地要求,選擇適當?shù)某鋈胪两呛颓拾霃健?/p>

3)冒漿的原因是定向鉆孔洞中的泥漿壓力大于其上的水和土壤的自重之和,而水和土壤的自重與定向鉆孔洞的深度成正比,所以定向鉆曲線布置的深度必須滿足水和土壤的自重之和大于定向鉆孔洞中泥漿壓力的要求,使其上覆地層具備足夠的壓力,防止的泥漿的跑冒。

3.2 擴孔器和鉆進速度

有的工程地質條件以黏土為主,在水平定向鉆進施工過程中可能會因為空洞出現(xiàn)憋壓或人為因素而引發(fā)冒漿問題。如果原因為前者,可以考慮更換擴孔器。如果土層具有較好的塑形,并且以黏土與粉質黏土為主,那么可以選擇刀式擴孔器。如果土層塑形較差,且多以淤泥質黏土為主,那么可以選擇桶式擴孔器。如果是由于人為增壓因素而導致的冒漿,那么就要對泥漿壓力、鉆具的扭矩以及鉆進速度進行調(diào)整,促使三者狀態(tài)達到最佳。

3.3 泥漿配比

泥漿是定向鉆穿越必備的潤滑劑,合理選擇泥漿配比,可以保證孔壁不塌方,保持泥漿的飽和度、減小摩擦。在滿足定向鉆施工要求的前提下,泥漿越稠,泥漿顆粒與顆粒之間就不會有足夠多的自由水,此時的泥漿實際上是一種可塑和流動狀態(tài)的混合體,冒漿時,該混合體從定向鉆孔上面的土體的顆粒間隙中通過,如果泥漿比較稠,它通過上面土體的顆粒間隙時就會受到阻礙和約束,從而可以起到阻止冒漿的作用。

通常根據(jù)地質情況,考慮護壁要求,確定泥漿中膨潤土和各種添加劑的用量,但同時還應根據(jù)不同地質條件與孔中操作壓力,綜合確定泥漿配比成分,避免施工過程中的冒漿。一般應做到:

1)保證足夠的泥漿排量,使泥漿返回通道暢通,但也不能盲目提高壓力,以免增加冒漿的危險性;同時提高泥漿黏度,保證足夠的支撐力,避免造成塌孔。

2)薄弱部位的穿越時,冒漿現(xiàn)象基本上都是發(fā)生在一些地質局部軟弱和出入土端管道埋深較淺的位置。如果把地質局部軟弱的部位通過地基處理等方式進行加固,冒漿現(xiàn)象也能得到有效控制。也可以采用在出入土下方套管的方式解決易造成冒漿或有潛在冒漿危險的地質。

在穿越段的地面下,可以設法降低地下水位、減少浮力、提高定向鉆穿越管位處土壤的自重等方法。而在地面上的主要措施是在穿越管道的薄弱部位堆載重物,但是堆載的重物必須均勻,覆蓋所有薄弱部位和冒漿及有冒漿風險的部位。(本文來自中科管道,點擊鏈接閱讀原文)

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