時間：2023-01-07 04:53:34
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇鉆前施工總結(jié)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：水平定向鉆；石油天然氣長輸管線；經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
中圖分類號：F470.22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
隨著現(xiàn)代文明意識和環(huán)境意識的逐漸增強(qiáng)，交通、環(huán)境保護(hù)問題已經(jīng)越來越多的受到人們的關(guān)注，非開挖施工的水平定向鉆技術(shù)就越來越多地被人們所接受。近幾年來水平定向鉆穿越技術(shù)在世界各國、各個行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，尤其在管道穿越大型河流、高速公路、鐵路等工程項(xiàng)目上更加顯示了獨(dú)特的優(yōu)勢。水平定向鉆施工過程是通過計算機(jī)控制進(jìn)行導(dǎo)向和探測，先鉆出一個與設(shè)計曲線相同的導(dǎo)向孔，然后再將導(dǎo)向孔擴(kuò)大，把預(yù)制好的管線回拖到擴(kuò)大的導(dǎo)向孔中，從而完成管線穿越施工。采用水平定向鉆技術(shù)進(jìn)行管道穿越施工，是油氣長輸管線施工中穿越大、中型河流，中、小型水庫，高速公路，鐵路及管線光纜敷設(shè)的最佳方案；是不破壞地貌狀態(tài)和保護(hù)環(huán)境的最理想施工方法。
一、水平定向鉆的特點(diǎn)
與傳統(tǒng)施工工藝相比，水平定向鉆施工有很多明顯的特點(diǎn)，現(xiàn)歸納如下：
1、定向鉆施工不阻礙交通，不破壞植被，減小了傳統(tǒng)開挖對居民生活的干擾以及對交通、周邊建筑物破壞和不良影響。
2、現(xiàn)代化穿越設(shè)備的穿越精度高，敷設(shè)方向及埋深易于調(diào)整，管線弧形敷設(shè)距離長，完全可以達(dá)到設(shè)計埋深，并且可以使管線繞過地下障礙物。
3、定向鉆施工穿越河流時，埋深在較深，對周圍的環(huán)境沒有影響，不破壞地貌和環(huán)境，符合環(huán)保要求。
4、采用水平定向鉆穿越施工時，沒有水上、水下作業(yè)，不影響通航，不損壞堤壩及河床結(jié)構(gòu)，施工不受季節(jié)限制，具有施工周期短、人員少、成功率高，施工安全可靠性高等特點(diǎn)。
5、與其他施工方法比較，定向鉆進(jìn)出場地速度快，施工場地可靈活調(diào)整；尤其在城市施工時可以充分顯示其優(yōu)越性：施工占地少、工程造價低。
6、大型河流穿越時，由于管線埋深較深，地層深部的氧及其他腐蝕性物質(zhì)很少，能夠起到自然防腐和保溫的作用，可以保證管線運(yùn)行時間更長。
二、水平定向鉆的施工工藝
1、水平定向鉆施工工藝
定向鉆穿越施工一般分為：鉆取導(dǎo)向孔、擴(kuò)孔、管道回拖三個階段。
第一階段是按照設(shè)計曲線盡可能準(zhǔn)確地鉆出導(dǎo)向孔。
導(dǎo)向?qū)Υ┰骄燃肮こ坛晒χ陵P(guān)重要，開鉆前仔細(xì)分析地質(zhì)資料，確定導(dǎo)向方案，認(rèn)真分析各項(xiàng)參數(shù)，互相配合，鉆出符合要求的導(dǎo)向孔。
第二階段是根據(jù)管線規(guī)格選取不同級別的擴(kuò)孔器，進(jìn)行逐級多次擴(kuò)孔，以達(dá)到管線回拖所需的孔徑。
第三階段是管線回拖。將預(yù)制好的管線沿著擴(kuò)好的管孔，將管道回拖至導(dǎo)向孔，完成管道穿越工作。
三、施工過程控制
1、施工場地的合理布局
入土點(diǎn)是定向鉆施工的主要場所，鉆機(jī)、泥漿池、發(fā)電機(jī)組、鉆桿、原材料堆放在該側(cè)，所以施工占地比較大。管線規(guī)格、鉆機(jī)型號的不同決定了場地的大小不同，所以合理的布局可以節(jié)省占地面積，控制成本。
出土點(diǎn)一側(cè)主要作為管道焊接場地，一般選用一塊不小于30×30m的場地作為預(yù)擴(kuò)孔、回拖時接鉆桿和安裝其他發(fā)送設(shè)備用即可；在出土點(diǎn)之后軸線位置上要有一條長度與穿越長度相當(dāng)?shù)淖鳂I(yè)帶，用以預(yù)制穿越管段。
2、地質(zhì)條件的分析
地質(zhì)條件的不規(guī)律，這會增加鉆進(jìn)難度。因此，施工過程中要認(rèn)真、全面掌握地質(zhì)勘察資料。為使工程能夠圓滿成功，施工中要嚴(yán)格按照設(shè)計規(guī)范要求進(jìn)行，各工種、各崗位員工要認(rèn)真負(fù)責(zé)，密切配合；做好充分準(zhǔn)備，仔細(xì)分析各種可能發(fā)生的情況，制訂相應(yīng)的處理措施；導(dǎo)向人員、司鉆制定鉆進(jìn)方案，保證導(dǎo)向孔曲線平滑；泥漿崗位全面掌握地質(zhì)資料按地層配制，保證鉆孔需要，確保鉆孔成型良好。導(dǎo)向孔鉆取過程中，要隨時對照地質(zhì)資料及儀表參數(shù)分析成孔情況。
3、測量放線的控制
根據(jù)施工圖紙、控制樁進(jìn)行測量放線,確定定向鉆軸線、鉆機(jī)軸線和施工作業(yè)帶邊界線。根據(jù)施工區(qū)域周圍環(huán)境可選用經(jīng)緯儀、全站儀或RTK進(jìn)行放線，放樣鉆進(jìn)路線,每隔20米至50米做一個標(biāo)記樁；沿途做好重要控制點(diǎn)的高程，并作好記錄以供導(dǎo)向孔鉆進(jìn)時使用。
4、泥漿的控制
泥漿是水平定向鉆施工中的關(guān)鍵因素，其作用主要是穩(wěn)定孔壁、鉆桿（柱）、冷卻鉆頭、排除鉆屑、降低鉆進(jìn)扭矩和回拉力。施工時應(yīng)按照事先確定好的泥漿配比配出符合要求的泥漿，根椐穿越地段地層情況,在不同的階段,控制好泥漿的黏度。
5、鉆導(dǎo)向孔的控制
鉆導(dǎo)向孔的鉆具組合為:鉆頭+造斜短接+鉆桿。導(dǎo)向傳感器裝在鉆頭后艙內(nèi)并緊固，在導(dǎo)向孔鉆進(jìn)過程中使用無線導(dǎo)向系統(tǒng),在出入土兩側(cè)地面布置地面信標(biāo)系統(tǒng),鉆頭內(nèi)傳感器發(fā)射的信號將鉆具的位置反饋到導(dǎo)向控制室便于司鉆隨時掌握方向,利用地面信標(biāo)系統(tǒng)可以準(zhǔn)確找出穿越中心線的方位角,同時可以記錄鉆頭與地平面的夾角值。
6、擴(kuò)孔質(zhì)量的控制
完成導(dǎo)向孔工作后,根據(jù)所施工管線的規(guī)格不同依次進(jìn)行擴(kuò)孔，循環(huán)操作直至預(yù)擴(kuò)孔和清孔工序完成，預(yù)擴(kuò)孔一般至管徑的1.5倍。根據(jù)鉆孔機(jī)的能力和待鋪設(shè)管線的直徑大小以及地質(zhì)情況，須進(jìn)行多級擴(kuò)孔（每級擴(kuò)孔級差一般情況下為4－6英寸）。擴(kuò)孔過程應(yīng)平穩(wěn)緩慢,隨時監(jiān)視鉆機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)并做好記錄。根據(jù)穿越管線的直徑、土層地質(zhì)條件以及鉆屑、鉆進(jìn)液返回的間隙和鋪設(shè)管線的彎曲半徑，擴(kuò)孔需要一次或多次分級完成，不同地層應(yīng)采用不同的擴(kuò)孔器，遇有地質(zhì)情況發(fā)生變化鉆機(jī)參數(shù)不穩(wěn)時，應(yīng)分析情況,調(diào)整擴(kuò)孔速度。
7、管線回拖
擴(kuò)孔、清孔完成后進(jìn)行管線回拖。管線回拖前,需要安裝與最終孔徑相同的擴(kuò)孔器、分動器及拖拉頭，與預(yù)制的管線連接,檢查擴(kuò)孔器水眼是否通暢,確認(rèn)無誤后開始回拖。回拖管線沿線設(shè)專人看護(hù),防止管線在前進(jìn)過程中出現(xiàn)意外。管線回拖過程中隨時觀察各種參數(shù)的變化，注意管道發(fā)射溝及管線防腐層的情況。
8、泥漿的回收處理
施工過程中從導(dǎo)向孔鉆取到擴(kuò)孔，以及管線回拖過程都需要大量的泥漿。泥漿的處理，作為環(huán)保施工技術(shù)，對水平定向鉆進(jìn)的鉆進(jìn)液應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)處理重復(fù)利用，也可在地表處理。使用后的膨潤土泥漿（不含有害處理劑）最常用的處理方法外運(yùn)至廢棄溝內(nèi)或農(nóng)田外的廢棄場地進(jìn)行掩埋處理。
四、施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
（1）定向鉆軸線放線精確是工程順利進(jìn)行的前提條件
俗話說“差之毫厘，謬以千里”，所以鉆機(jī)的精確定位是工程施工的前提條件，這就使得鉆機(jī)鉆頭的軸線必須與穿越管線的設(shè)計軸線完全重合。在咸寶復(fù)線美陽河定向鉆施工過程中我們采用高精度測量儀器（RTK）進(jìn)行鉆機(jī)及軸線定位測量，僅用了短短的十天就完成了737米長，φ457×6.3管線的定向鉆穿越施工任務(wù)，為工程施工進(jìn)度節(jié)省了時間，節(jié)約了成本。
（2）預(yù)制管線可大弧度彎曲預(yù)制
在管線預(yù)制過程中往往會受到交通、周邊建筑物、居民生產(chǎn)生活等周圍環(huán)境因素的制約，預(yù)制管線不能完全按照直線預(yù)制，經(jīng)過項(xiàng)目部認(rèn)真計算、大膽創(chuàng)新，采取了大弧度彎曲預(yù)制穿越管線，解決了施工難題。咸寶復(fù)線大北溝φ457×6.3長度919米的定向鉆施工過程時，由于外部原因管線長度加長了195米，導(dǎo)致原預(yù)制場地長度不夠，并且已經(jīng)臨近村莊，征遷難度大，為了保證工期，經(jīng)過項(xiàng)目部仔細(xì)分析、認(rèn)真計算，大膽地提出了預(yù)制管線大弧度彎曲預(yù)制的施工方法（保證預(yù)制管線直線段不少于300米）。為了保證管線的順利回拖，我們在入土點(diǎn)沿著穿越軸線放線開挖了一條200米長的預(yù)制管線發(fā)射溝，并在溝內(nèi)注入適量清水以減小管線與地面之間的摩擦；在弧度預(yù)制管線弧度處設(shè)置兩臺挖溝機(jī)，配合抬吊管線進(jìn)行施工，順利地完成了管線回拖施工。
（3）預(yù)制管線在施工場地條件的限制的情況下，可分段預(yù)制整體回拖
管線施工過程中由于環(huán)境的制約，預(yù)制場地?zé)o法滿足施工要求時可分段預(yù)制，以節(jié)省施工占地，降低施工成本。在靖西天然氣管道一線涇渭體育公園改線工程涇河定向鉆施工，管線穿越?jīng)芎蛹澳习兜母呒軜颉Ｓ捎诃h(huán)境復(fù)雜、征遷難度大，后來建設(shè)單位將φ426×6.3的管線穿越長度加長到了927米，導(dǎo)致預(yù)制場地不夠。為了減少占地面積，節(jié)省施工周期，項(xiàng)目部果斷決定采用分段預(yù)制，整體回拖的施工方案。
（4）不等徑管線同溝回拖
定向鉆穿越施工管線回拖一般分為單管回拖和等徑、多管集中回拖兩種方式，隨著數(shù)字化管道的建設(shè)施工，管道在穿越河流、公路等復(fù)雜地質(zhì)條件下的定向鉆施工時，經(jīng)常會遇到在同一地點(diǎn)既要進(jìn)行管線穿越又要進(jìn)行光纜保護(hù)管穿越施工，這就需要在同一處進(jìn)行兩條定向鉆施工，而且兩條定向鉆之間必須間隔一定的距離。由于受地形及周邊環(huán)境的影響，大多情況難以實(shí)現(xiàn)，并且投入成本較大。在漢安線楊家河φ406×6.3，長度270米的定向鉆穿越施工過程中，既要進(jìn)行DN400主管線的穿越施工，又要進(jìn)行DN100光纜保護(hù)管的穿越施工。由于受周圍地形環(huán)境的影響無法進(jìn)行通訊光纜保護(hù)管的定向鉆施工，所以我們采取了不等徑管線同溝定向鉆穿越施工，縮短了施工工期，節(jié)省了資源。
五、水平定向鉆施工的局限性
水平定向鉆施工技術(shù)在非開挖領(lǐng)域極具潛能,但目前受地質(zhì)條件等原因的影響，仍有一定的局限性：
1、穿越長度和管徑受鉆機(jī)、鉆桿能力限制；
2、河床施工時風(fēng)險較大，一旦發(fā)生卡鉆，則必須更換穿越點(diǎn)，重新進(jìn)行穿越；
3、由于地質(zhì)條件原因，很容易發(fā)生地面變形，出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象，容易造成環(huán)境污染、影響附近重要建（構(gòu)）筑物安全。
4、裂隙發(fā)育的硬質(zhì)巖石層、流沙層、含量大于50%的礫石層、粒徑大于10cm的卵石層不適合進(jìn)行定向鉆穿越施工。
參考文獻(xiàn):
[1]《石油天然氣管道穿越工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》SY/T4079-95
關(guān)鍵詞：煤層氣；多分支水平井；地質(zhì)導(dǎo)向；欠平衡
中圖分類號：TD84 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 ZP05-1H井鉆井工藝概況
ZP05-1H井多分支水平井工藝集成了連通工藝、充氣欠平衡、地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)等許多現(xiàn)代先進(jìn)鉆井技術(shù)，是一項(xiàng)技術(shù)含量高、涉及多家專業(yè)服務(wù)隊(duì)伍的系統(tǒng)工程。整個施工過程中動用了許多新式的工具和儀器，例如用于兩井連通的電磁測量裝置、小尺寸的地質(zhì)導(dǎo)向工具、欠平衡相關(guān)裝備等。ZP05-1H井組由兩口井組成，即洞穴井和多分支水平井。該井的施工順序?yàn)椋菏紫茹@洞穴井并在其井底煤層段造一符合現(xiàn)場要求的洞穴，接著開始多分支水平井的鉆進(jìn)，采用近鉆頭電磁測距的方法將兩井連通，最后完成煤層中的主水平井眼和多個分支井眼。
2 二開上直段及定向段施工概況
2.1 二開上直段的監(jiān)測與控制井眼軌跡技術(shù)
（1)為了有效的監(jiān)測二開上直段井眼軌跡，確保優(yōu)質(zhì)的井身質(zhì)量，二開施工采用大鐘擺鉆具，使用MWD進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，ZP05-1H井于2010年5月25日22:00 二開，鉆具組合如下：
￠215.9mm鉆頭+雙母接頭+循環(huán)接頭(MWD)+￠165mmNDc×2根+ ￠214mm扶正器 +￠165mmLDc×7根+￠127mmWDp×24根+￠127mm Dp。
鉆進(jìn)至井深142.5米，發(fā)現(xiàn)井斜和方位不符合定向施工要求，及時起鉆，更換鉆具組合進(jìn)行軌跡控制，將實(shí)鉆位移控制在設(shè)計方位的反方向，井斜控制在1～2°之內(nèi)，走反向位移，增加與連通點(diǎn)的位移長度，便于下一步施工。鉆具組合如下：
鉆具結(jié)構(gòu)：￠215.9mm鉆頭+￠172mm×（1°）可調(diào)單彎螺桿 +循環(huán)接頭(MWD)+￠165mmNDc×2根+ ￠165mmLDc×7根+￠127mmWDp×24根+￠127mm Dp。
（2)鉆井參數(shù)控制
鉆進(jìn)參數(shù)：鉆壓：50～80kN；排量：25～28l/s；泵壓： 5MPa；
根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，及時調(diào)整鉆井參數(shù)，必要時采取吊打方式，輕壓鉆進(jìn)。
（3)造斜點(diǎn)的選擇
綜合多點(diǎn)與MWD測斜數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)鉆井眼軌跡，預(yù)測井底并做待鉆設(shè)計，確定井深605米為造斜點(diǎn)深度。
5月31日直井段鉆進(jìn)至井深570后起鉆下入增斜鉆具復(fù)合鉆進(jìn)調(diào)整至605米開始定向鉆進(jìn)。
2.2造斜段井眼軌跡控制與著陸點(diǎn)選擇
(1)造斜段施工措施
根據(jù)設(shè)計造斜率11°/30m，下入可調(diào)式單彎2°，使下入的造斜工具原則上高于設(shè)計造斜率20。
鉆具結(jié)構(gòu)：￠215.9mm鉆頭+￠172mm×（2°）可調(diào)單彎螺桿 +循環(huán)接頭(MWD)+￠127mmNDP×2根+￠127mmWDp×24根+￠127mm Dp。
(2)著陸點(diǎn)的確定與連通前的準(zhǔn)備
依據(jù)鄰井的施工經(jīng)驗(yàn)，ZP05-1H井著陸點(diǎn)井斜控制在86-88°之間，靶前位移控制在60-65m，在實(shí)際施工中隨著軌跡的變化做好待鉆設(shè)計，確保連通之前有足夠的調(diào)整井段。
為了準(zhǔn)確確定著陸點(diǎn)，定向井施工人員密切配合地質(zhì)施工人員做好工作，為地質(zhì)人員提供需要井斜、方位、垂深等數(shù)據(jù)，要求地質(zhì)施工人員提供著陸點(diǎn)的垂深，并以書面的形式下達(dá)技術(shù)指令。
施工過程中，定向井工程師及時掌握下入井內(nèi)的工具控制軌跡的能力，做到精確預(yù)測井底的軌跡參數(shù)，精確控制井眼軌跡。
6月3日定向鉆進(jìn)至井深823米鉆達(dá)錄井提供的著陸點(diǎn)垂深，二開完鉆。
3 分支井水平段的施工工藝
選擇下井螺桿的思路和方法：首先考慮鉆井工藝要求：井眼尺寸、鉆井排量、井底溫度、鉆頭轉(zhuǎn)速、水眼壓降、造斜率及鉆井液類型，從而具體確定導(dǎo)向螺桿鉆具的結(jié)構(gòu)和工作參數(shù)，并確定所需的型號和規(guī)格。
鉆具結(jié)構(gòu)：￠152.4mm鉆頭+￠120.7mm單彎螺桿（1.5°）+浮閥+循環(huán)接頭(MWD+伽馬) + ￠88.9mmNWDp×1根+￠88.9mmDp×93根
在主井眼的鉆進(jìn)過程中，定向井工程師詳細(xì)記錄每個單根的施工過程以及測斜記錄，計算造斜工具的造斜率，并為選擇合適的側(cè)鉆點(diǎn)提供依據(jù)。
側(cè)鉆點(diǎn)的選擇、懸空側(cè)鉆分支控制方法：側(cè)鉆點(diǎn)選擇的地層要比較穩(wěn)定，井徑規(guī)則，全角變化率小的井段。側(cè)鉆點(diǎn)確定后，將工具面擺至主井眼方位左右，保持工具面不變，開泵慢慢上提下放鉆具6-8米，劃槽3-5次，以利于側(cè)鉆成功；將鉆頭放置側(cè)鉆點(diǎn)，工具面放在90～120°開始控制鉆時進(jìn)行側(cè)鉆，前1米控制鉆時在2m/h，2-3m控制鉆時在3m/h，4-6m控制鉆時在4m/h，7-9m控制鉆時在5m/h，工具面逐漸向分支方向轉(zhuǎn)變，10-14m控制鉆時在6-10m/h，然后加鉆壓20-40KN調(diào)整工具面按設(shè)計方位正常鉆進(jìn)。
4 取得的經(jīng)驗(yàn)與成果
1 井身結(jié)構(gòu)和井眼軌跡得到優(yōu)化。根據(jù)設(shè)計最高造斜率11°/30m，選擇可調(diào)式馬達(dá)2°-2.25之間，使下入的造斜工具原則上高于設(shè)計造斜率20。二開井眼軌跡設(shè)計與控制就描準(zhǔn)連通點(diǎn)，技術(shù)套管下深兼顧3號煤層，這一優(yōu)化在ZP05-1H井實(shí)施取得較好效果，井眼軌跡平滑，技術(shù)套管垂深距3號煤頂0.75米。
2 采用幾何導(dǎo)向方法，穿針以煤層地質(zhì)導(dǎo)向?yàn)橹鞲臑閹缀螌?dǎo)向?yàn)橹鳌ｃ@達(dá)地質(zhì)技術(shù)人員提供的著陸點(diǎn)垂深，著陸點(diǎn)井斜控制在81-83°之間，靶前位移控制在60-65m，確保連通之前有足夠的調(diào)整井段，這一優(yōu)化方案在鄭平05-1H井實(shí)施取得較好效果，連通一次成功，。
3 通過對海藍(lán)MWD儀器的成功改進(jìn)，解決了海藍(lán)儀器水平段脫鍵問題.解決了海藍(lán)MWD儀器不能打撈的缺點(diǎn)，ZP05-1H井三開水平段下入可打撈儀器，在發(fā)生卡鉆事故后，成功打撈出落井儀器，減少了事故損失。
4 初步形成監(jiān)測和處理煤層垮塌的措施。通過認(rèn)真總結(jié)分析2次卡鉆事故原因，結(jié)合以前的施工經(jīng)驗(yàn)，從盡早發(fā)現(xiàn)垮塌現(xiàn)象，盡快采取相應(yīng)措施入手，制定了針對性管理、技術(shù)、操作措施，減少了垮塌卡鉆事故的發(fā)生。
結(jié)論
1、由于煤層承壓強(qiáng)度低，技術(shù)套管一定不能下到煤層中，防止固井時將煤層壓裂，導(dǎo)致后續(xù)鉆進(jìn)過程中的井壁坍塌。
2、煤層氣鉆井施工最關(guān)鍵技術(shù)之一是地質(zhì)導(dǎo)向，地質(zhì)導(dǎo)向是否準(zhǔn)確，使用方向伽瑪是必要的手段，應(yīng)加大資金投入購置EMWD測量儀器。
3、完善充氣欠平衡工藝，解決注意壓力波動大的問題、防止煤屑憋堵造成卡鉆。
4、深入研究煤層垮塌原因，對如何預(yù)防垮塌和提高攜巖能力進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。
【關(guān)鍵詞】井下 大修作業(yè) 施工工序 打撈解卡 修套 側(cè)鉆
1 井下大修作業(yè)的概念及工序步驟介紹
油水井的井下大修作業(yè)是井下作業(yè)不可或缺的一部分，是相對于檢泵、沖砂、清蠟、水換及射孔等常規(guī)的井下作業(yè)而言，作業(yè)周期相對較長，作業(yè)難度較大，工序較多，資金投入較大且特種設(shè)備機(jī)械的投入及安全風(fēng)險較大的一種井筒修理與修復(fù)技術(shù)。在井下大修作業(yè)施工中，必須嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)定，各工序步驟在施工中應(yīng)保證安全、可靠及保證施工質(zhì)量等，并且各工序步驟應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。本著“健康、安全、環(huán)保”的原則，嚴(yán)格做好井下大修施工，為油田的高效開發(fā)做基礎(chǔ)鋪墊。
油田井下大修作業(yè)的施工工序包括打撈作業(yè)、活動解卡、磨銑封隔器及橋塞、套銑、擠脹修套、取套換套、襯管加固、套管補(bǔ)貼、電潛泵解卡打撈、側(cè)鉆等，每道工序都有相應(yīng)的施工技術(shù)要點(diǎn)及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際的大修作業(yè)中應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的技術(shù)規(guī)定，力爭按標(biāo)準(zhǔn)施工，以便成功完成大修作業(yè)，使油水井恢復(fù)正常生產(chǎn)。
2 井下大修作業(yè)各工序分析
2.1 打撈解卡
在油田井的生產(chǎn)過程中，由于對于各種影響油水井正常生產(chǎn)的井下落物和井下工具卡，需要針對不同類型的井下落物，選擇相應(yīng)的打撈工具，撈出井下落物，以恢復(fù)油井的正常生產(chǎn)。打撈作業(yè)是井下大修作業(yè)中重要的工序之一。打撈作業(yè)在進(jìn)行中，需要根據(jù)不同的落物種類采用合適的打撈工具，比如管類落物的打撈需要使用打撈工具有公錐、母錐、滑塊打撈矛、接箍撈矛、可退式打撈矛、可退式打撈筒、開窗打撈筒等；其他如桿類落物、繩類落物、小件落物等均對應(yīng)著相應(yīng)的打撈工具。除此之外還有輔助的打撈工具，比如鉛模、各種磨銑工具等。另外大修常用的井口工具和鉆具、倒扣工具和鉆具組合以及井下落物打撈的基本原則、鉛模印痕的分析與計算、各種落物的打撈技術(shù)、步驟及相關(guān)施工要點(diǎn)等均應(yīng)符合SY/ T5827、SY/T5846中的相關(guān)規(guī)定。
活動解卡作業(yè)是指解決在油水井生產(chǎn)過程中由于操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐傻木鹿苤蚓鹿ぞ咴诰卤豢ㄖ鞫荒苌咸岬氖鹿实拇胧？ㄣ@會使油水井的生產(chǎn)不能正常進(jìn)行，甚至報廢，所以必須及時采取正確的措施和技術(shù)來解卡，以保證油水井的正常生產(chǎn)。卡鉆的類型包括砂卡、蠟卡、落物卡、水泥卡、井下工具造成的卡鉆及封隔器造成的卡鉆等。在進(jìn)行解卡作業(yè)前首先要分析造成卡鉆的原因以便在以后的作業(yè)中采取正確的預(yù)防措施，然后針對卡鉆的類型采取適當(dāng)?shù)奶幚矸椒ā＝饪ǖ牟襟E為：先測卡儀進(jìn)行測卡，以確定造成卡鉆的原因，然后確定遇卡位置及類型，最后采取正確的處理技術(shù)措施。解卡措施為先爆炸松扣，然后對于被卡的管類落物或需要修理的套管，用其他方法無法處理時，可以采用切割的辦法進(jìn)行處理，以便于進(jìn)行解卡作業(yè)。解卡的相關(guān)步驟、所用鉆具、落物卡鉆的解除方法等需要嚴(yán)格遵守SY/T5827、SY/T5846中的相關(guān)規(guī)定。
2.2 修套作業(yè)
對于套管損壞、變形所進(jìn)行的修套作業(yè)是油田開發(fā)過程中必須解決的問題，也是井下作業(yè)中不可缺少的技術(shù)手段。首先要對套管損壞、變形情況進(jìn)行分析，以確定引起套管損壞的原因及類型，并采取相應(yīng)的技術(shù)工藝進(jìn)行修復(fù)，使其達(dá)到能夠正常生產(chǎn)的目的，以便更好地提高油水井的利用率。根據(jù)套損套變的形態(tài)可以分為變形、破裂、錯斷、腐蝕穿孔等，進(jìn)行套損套變的修復(fù)前首先應(yīng)該確定引起這種情況的地質(zhì)因素、工程因素及其他因素等，以便于進(jìn)行前期預(yù)防。并根據(jù)不同的造成套損的原因類型和套損程度等實(shí)施相應(yīng)的修復(fù)技術(shù)，其修復(fù)技術(shù)及操作方法和注意事項(xiàng)應(yīng)符合SY/T5827、SY/T5846中的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2.3 側(cè)鉆
側(cè)鉆是井下大修作業(yè)中的最后一道工序，側(cè)鉆工藝技術(shù)就是在油水井的某一特定的深度固定一個斜向器，并利用其斜面具有的造斜和導(dǎo)斜作用，用銑錐在套管的一個側(cè)面開窗，然后從窗口鉆出新的井眼，然后在這個新井眼中下尾管固井的一整套工藝技術(shù)。側(cè)鉆的種類按側(cè)鉆開窗是否利用斜向器分類有：套管內(nèi)側(cè)鉆、斜向器側(cè)鉆等；按開窗方位是否有明確的要求分為定向側(cè)鉆和非定向側(cè)鉆。側(cè)鉆的使用范圍有：
（1）套管損壞嚴(yán)重而無法修復(fù)的井；
（2）井下發(fā)生無法處理的較復(fù)雜事故的井；
（3）油層出砂嚴(yán)重，套管損壞而無法采取防砂技術(shù)的井；
（4）需要鉆開井底附近新的含油層序；
（5）在海上、湖泊等鉆多底井等特殊工藝要求等。
在實(shí)際的施工中需要根據(jù)側(cè)鉆的目的、地質(zhì)情況、井況、側(cè)鉆方法等選擇合適的側(cè)鉆方式。側(cè)鉆工具有斜向器、送斜器、銑錐、正反扣喇叭口接頭、尾管固井膠塞、單流閥、螺桿鉆具、有線隨鉆測斜儀、電子陀螺測斜儀等。側(cè)鉆施工主要包括：側(cè)鉆前井眼準(zhǔn)備、固定斜向器、套管定向、套管開窗、裸眼鉆進(jìn)、下尾管固井等工序，其中每個工序都有一定的施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、施工注意事項(xiàng)以及安全環(huán)保方面的要求等，都需要符合地質(zhì)方案的要求。
3 總結(jié)
在對油田井的井下大修作業(yè)工序中，從落物打撈到側(cè)鉆工藝，每個工序都有一定的施工步驟、技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)督要點(diǎn)、資料錄取要求及安全環(huán)保要求等，在實(shí)際的施工中應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)方面的規(guī)范技術(shù)，并注意加強(qiáng)施工技術(shù)措施的改進(jìn)，積極吸取國內(nèi)外先進(jìn)的井下大修施工工藝，以確保在遇到各個工序的技術(shù)難題時，現(xiàn)場的工作人員都能迎刃而解。另外，針對每道工序的大修作業(yè)產(chǎn)生的原因及類型，及時做好總結(jié)記錄，以便在日后的作業(yè)中采取合理有效的防范措施，將故障的發(fā)生率降到最低點(diǎn)，更好地保證油水井的出油率，從而創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:水泥攪拌樁;現(xiàn)場施工;管理控制
隨著國內(nèi)高速公路不斷的建設(shè),高速公路工程管理的不斷完善,對于工程施工質(zhì)量的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)也不斷的提高,水泥攪拌樁工程普遍用于高速公路、機(jī)場、高層建筑的地基處理加固工程。雖然施工工藝已相對成熟和完善,但隨著管理者對水泥攪拌樁不斷深入的認(rèn)識,使得其施工質(zhì)量越來越令人擔(dān)心,讓人總覺得其施工質(zhì)量十分難于控制。雖然施工單位、監(jiān)理單位及業(yè)主單位在水泥攪拌樁的施工工程中已經(jīng)下了非常大的監(jiān)管力度,但最終大多數(shù)收效甚微,本文通過多年的軟基施工管理經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出了一些結(jié)論,希望能與大家共同探討。
一、施工前準(zhǔn)備工作
1、施工機(jī)械的和電腦記錄儀的選配
目前用于水泥攪拌樁施工的機(jī)械主要有兩種:
一種是武漢產(chǎn)的PH-5、PH-7粉漿兩用型樁機(jī),此樁機(jī)最大施工深度一般為18米以下,其施工轉(zhuǎn)速與下鉆的速度成正比例關(guān)系,由于其施工底盤高度的限制,當(dāng)用于水泥攪拌樁施工時最多只能配置4個攪拌刀片,其行走部分采用液壓腿,十分靈活,工作效率相對較高,適用于施工樁長較短,土質(zhì)為砂性土、亞粘土、淤泥質(zhì)亞粘土的段落,當(dāng)土質(zhì)為純淤泥時,建議不采用。
一種是上海和宜興產(chǎn)的STB-1型專用水泥攪拌樁樁機(jī),其行走部分采用軸管,移動起來比較困難,每次移動都需要枕木鋪墊調(diào)平樁機(jī),垂直度控制起來也較麻煩。其下鉆速度主要靠卷揚(yáng)機(jī)的轉(zhuǎn)速來控制,當(dāng)遇到局部硬層時只能靠加大動力頭重量和增加豎向破土刀片來穿透它。為增加水泥攪拌樁的均勻程度,當(dāng)遇到土質(zhì)較差的段落時可視情況將鉆桿上的刀片增加至6~8個。適用于所有土層水泥攪拌樁的施工。
1、2 電腦記錄儀的選配
從施工資料的規(guī)范化角度考慮,電腦讓每一根樁的施工資料清晰完整,給人一種安全的寄托。但從現(xiàn)場施工控制的角度上來考慮,電腦只不過是一個擺設(shè)罷了,它讓領(lǐng)導(dǎo)安心,實(shí)際上目前市場上的水泥攪拌樁部分電腦產(chǎn)品它除了能增加操作人員的施工難度以外,其他根本是一無是處。但如果真要讓電腦起到一部分的控制作用,那就要注意選配電腦了。①首先要求電腦內(nèi)的時間必須為北京時間,由廠家統(tǒng)一設(shè)定,不允許有自行調(diào)整的功能;②電腦必須取消存儲功能,施工過程中采用實(shí)時打印,當(dāng)下一根開始時上一根的資料自動消失;③深度計經(jīng)檢查準(zhǔn)確無誤;④電腦經(jīng)檢查符合要求后由項(xiàng)目部統(tǒng)一貼封條,不可私動。此目的主要是控制單樁施工時間、假資料的出現(xiàn)和施工樁長的弄虛作假。
2、施工場地及其他準(zhǔn)備
2、1 施工場地一定要平整,且在一側(cè)要開挖排水邊溝,保證雨季場地不積水,給樁機(jī)組創(chuàng)造一個好的施工環(huán)境。
2、2 對于溝塘回填的路段,回填土每層填厚不得大于50cm,壓實(shí)度不得小于70%,且不大于85%,以保證水泥攪拌樁的成樁效果。
2、3 建好水泥庫,水泥庫凈面積不得小于42平方米,同時最大庫存量不得小于80噸,確保水泥的檢驗(yàn)周期及防止雨季由于水泥進(jìn)場困難而導(dǎo)致停工的情況。
2、4 在樁機(jī)的井架上準(zhǔn)確畫出每米的深度標(biāo)示線,在鉆頭落地的情況下準(zhǔn)確標(biāo)示出“零”起點(diǎn)的位置。
2、5 將樁機(jī)鉆頭上的橫向攪拌刀片增加至6個,并在井架的正面和側(cè)面掛上垂球,用紅油漆標(biāo)示出垂球的中心位置。
2、6 召集所有現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人員及樁機(jī)組機(jī)長召開施工前技術(shù)交底會議,主要落實(shí)施工工藝、施工過程中的管理制度、資料的統(tǒng)一、檢測要求及付款方式等,將項(xiàng)目部的管理方式及指導(dǎo)思想落實(shí)到每一個施工人員,有效提高他們的認(rèn)識和警惕程度。為進(jìn)一步保證工程的施工質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。
二、施工技術(shù)控制
1、確定持力層必須準(zhǔn)確,樁體一般最多以進(jìn)入持力層50cm為宜,不宜過深,否則將會產(chǎn)生三個方面的危害:①由于底部壓力過大,水泥漿無法滲入,底部無法成樁,最終導(dǎo)致樁長不足②由于底部一般多為粘土或亞粘土,土質(zhì)過硬,帶漿下鉆困難或無法下鉆,土體無法拌碎。當(dāng)不帶漿下鉆時,土體由于無法拌碎多會導(dǎo)致糊鉆的情況,土體與鉆頭形成一個圓柱體形狀,造成積壓樁內(nèi)土體,發(fā)生掉樁頭或樁內(nèi)水泥漿外溢的情況。③水泥攪拌樁施工一般多為下鉆噴漿,如果進(jìn)入持力層過深,為防止下鉆堵管只能一直噴漿,但由于底部下鉆速度其慢無比,導(dǎo)致底部水泥漿用量嚴(yán)重過多,造成水泥漿順著鉆桿溢出地面,且直接縮短了樁體的施工時間。
2、為保證樁體攪拌均勻,樁機(jī)鉆頭應(yīng)焊接至少6個橫向攪拌刀片,且在每個橫向刀片上焊接1~2個豎向攪拌刀片,同時保證樁體的豎向攪拌效果,豎向攪拌刀片長度>5cm,寬度≥2cm。
3、在樁機(jī)井架的正面和側(cè)面一定要吊掛垂球,垂球重量不小于2kg,防止施工時樁機(jī)傾斜,最終導(dǎo)致檢測時樁體無法檢測到底,到時候樁體質(zhì)量固然再好也是惘然。
4、為了保證水泥漿的配合比滿足要求、每根樁所使用的的水泥漿量均勻充足,且考慮方便現(xiàn)場施工人員的操作和旁站人員的監(jiān)督。若所施工的樁長皆為統(tǒng)一長度,可將單根樁所需的水泥漿一次拌制或分兩次拌制完成;當(dāng)樁長較短時也可一次拌制2~3根樁所需的水泥漿,使用時可在水泥漿罐的罐壁上焊接出每根樁需用水泥漿的深度刻度線。
5、由于現(xiàn)場施工過程中,施工工人素質(zhì)相對有限,拌制水泥漿時并不能嚴(yán)格按照書面上的要求去制作水泥漿,勢必造成施工過程中水泥漿拌制和使用的混淆,對施工質(zhì)量產(chǎn)生較大的隱患。為了防止此類現(xiàn)象的發(fā)生,必須在水泥漿罐的罐壁上用稍大的鐵塊或螺絲帽焊接出用水面和水泥漿面的準(zhǔn)確位置。因?yàn)槊看伟柚扑酀{所需的水泥是個定值,所以這樣就完全足以避免水泥漿配合比不準(zhǔn)確的情況。
6、當(dāng)施工過程中發(fā)現(xiàn)地層某深度出現(xiàn)硬層時,可根據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行相應(yīng)的處理:
①當(dāng)此段硬層小于50cm時,若下鉆相對比較容易,可稍稍放大回漿量,短時間內(nèi)穿透此硬層。若下鉆比較困難,不得任其緩慢鉆進(jìn),一方面要及時增大回漿量,另一方面要在動力頭上加大配重,并在最下面的兩個橫向攪拌刀片上焊接鋒利的破土刀片,使其能夠迅速穿透此段硬土層。
②當(dāng)此段硬層大于50cm時,可將此土層作為持力層,無須繼續(xù)深入。防止此段土層難于拌碎,水泥漿深入困難,最終造成此處出現(xiàn)斷樁或造成樁體整體不合格的情況。
關(guān)鍵詞：非常規(guī)油藏 開發(fā)技術(shù) 階梯提升
純梁采油廠通過“一體化”運(yùn)行，應(yīng)用“系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)”精細(xì)管理模式對非常規(guī)水平井實(shí)施運(yùn)行和現(xiàn)場管理全過程的節(jié)點(diǎn)分解，在實(shí)施過程中，不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、改進(jìn)做法，完善制度，為致密砂巖的開發(fā)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
一、剖析非常規(guī)井開發(fā)全過程關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，為“階梯式優(yōu)化提升”找準(zhǔn)潛力點(diǎn)
樊154P1井是勝利油田第一口非常規(guī)試驗(yàn)井，該井于2011年1月30日開鉆，鉆井周期81天，建井周期102天；鉆井搬家、組織井場道路維修、轉(zhuǎn)罐、壓裂，歷時15天。從鉆井到放噴合計用時127天，鉆井、壓裂費(fèi)用達(dá)3657萬元。樊154P1完井后，采油廠結(jié)合提速提效工作對該井每個施工節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)分析，進(jìn)行潛力再挖掘，措施再優(yōu)化。建井周期、壓裂前準(zhǔn)備是導(dǎo)致用時過多主要因素，而利用國外技術(shù)、完井工具和邀請國外專家指導(dǎo)導(dǎo)致單井費(fèi)用偏高。
采油廠聯(lián)合鉆井公司、鉆井院、采油院、井下作業(yè)公司等單位，對建井周期、投產(chǎn)運(yùn)行等各關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，并制定了下一步的改進(jìn)措施，通過開展技術(shù)攻關(guān)和試驗(yàn)，提升技術(shù)水平和實(shí)現(xiàn)工具自主設(shè)計，進(jìn)一步降低了單井投資。
二、推進(jìn)開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)能力“階梯式優(yōu)化提升”
以提高單井經(jīng)濟(jì)可采儲量為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)、鉆井、壓裂、生產(chǎn)一體化優(yōu)化，施工單位設(shè)計伊始全程介入，將常規(guī)單向接力式設(shè)計優(yōu)化為各專業(yè)多向優(yōu)化設(shè)計，水平井段長度、裂縫間距、井距得到有效優(yōu)化，鉆井、完井、壓裂等技術(shù)得到有效提升，成功鉆非常規(guī)井15口，投產(chǎn)13口，建井周期從樊154P1井的103天下降到了F116P1井的48天。
1、設(shè)計優(yōu)化。通過樊154P1、樊154P2井分析認(rèn)為，隨著水平段增加，末端壓裂規(guī)模逐漸減小，裂縫控制儲量降低，鉆速下降，鉆井難度及成本增加。另外，水平井井筒內(nèi)存在壓降損失和流體流動的摩擦阻力，過長的水平段反而得不到有效的利用。為獲得較高產(chǎn)能的水平段長度，同時避免裂縫干擾，通過開展致密油水平井滲流規(guī)律研究，樊154塊逐步優(yōu)化水平井段長度控制在1000-1400米，百米水平段自噴穩(wěn)定累油貢獻(xiàn)值呈逐步上升趨勢。
2、鉆井優(yōu)化。根據(jù)鉆進(jìn)方式、動力鉆具壽命、工序銜接等影響因素，相繼采用LANDMARK等軟件優(yōu)化剖面設(shè)計，利用裸眼減摩降扭工具降低摩阻和扭矩，優(yōu)選鉆頭和泥漿體系，減少因儀器原因起下鉆次數(shù)，開展鉆具組合力學(xué)分析，優(yōu)化雙扶正器尺寸，提高復(fù)合鉆進(jìn)比例，由85%提高至94%，實(shí)現(xiàn)水平段單趟鉆進(jìn)尺最大化。
樊154P2創(chuàng)中石化小井眼水平井水平段最長紀(jì)錄，實(shí)現(xiàn)了小井眼穩(wěn)斜鉆具單次入井進(jìn)尺507.12m，最高日進(jìn)尺144.87m，累積進(jìn)尺1081.56m，水平段機(jī)械鉆速6.1m/h，是樊154P1井的1.71倍；樊154P4井單趟鉆平均進(jìn)尺達(dá)476m，采用進(jìn)口復(fù)合片PDC鉆頭+高壓噴射18-22MPa，直井段機(jī)械鉆速38.4m/h，是樊154P1井3.5倍；直井段1趟鉆完成，定向段2趟鉆完成，水平段2趟鉆完成；平均螺桿工作時間達(dá)131小時，進(jìn)尺581m，比樊154P2第一只螺桿工作時間長64.2h，進(jìn)尺多鉆213m；通過加強(qiáng)工序銜接，簡化測固井質(zhì)量環(huán)節(jié)，中完僅7.6天，比樊154P2節(jié)約9天，創(chuàng)中石化非常規(guī)裸眼水平井井鉆井周期、建井周期最短的兩項(xiàng)新紀(jì)錄，提速效果明顯。
3、完井優(yōu)化。針對致密油的特點(diǎn)，按照“邊引進(jìn)學(xué)習(xí)，邊應(yīng)用提升，邊自主研發(fā)”的思路，緊跟世界技術(shù)發(fā)展潮流，開展了技術(shù)引進(jìn)、攻關(guān)和試驗(yàn)，技術(shù)水平不斷提升。自樊154P3起實(shí)現(xiàn)了長井段裸眼水平井自主設(shè)計、自主施工技術(shù)突破，大幅度降低了成本。自有工具及技術(shù)服務(wù)費(fèi)用約為國外公司的3/4。自有技術(shù)應(yīng)用后，外方工具及技術(shù)服務(wù)費(fèi)用下降了20%，服務(wù)的積極性和主動性明顯提高。樊116塊成功實(shí)施了套管固井完井泵送橋塞分段壓裂完井工藝，為下步非常規(guī)井注水開發(fā)提供了保障。
4、“井工廠”模式優(yōu)化。“井工廠”即一個井場鉆多口油井，以工廠模式進(jìn)行流程生產(chǎn)，是降低非常規(guī)開發(fā)成本的有效手段。目前在樊116、樊154區(qū)塊形成了一臺2井、一臺3井的“井工廠”模式。實(shí)現(xiàn)了鉆機(jī)整拖、鉆井液重復(fù)利用、管線集中輸水和整體壓裂。壓裂、送橋塞及射孔交替施工，提高設(shè)備運(yùn)行效率；邊施工、邊現(xiàn)場配液及補(bǔ)液，每組罐群60個罐，減少儲液量，減少占地；水源井供水與現(xiàn)場儲水相結(jié)合，滿足壓裂用水需求。提高時效15%，單井總投資下降17.9%。有效降低了管理、操作成本，管理等成本得到有效控制，體現(xiàn)出了規(guī)模化效益。
三、推進(jìn)投產(chǎn)運(yùn)行管理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵運(yùn)行效率“階梯式優(yōu)化提升”
樊154-1HF投產(chǎn)過程中，涉及到多個部門的協(xié)調(diào)合作，有些工作量可以交叉進(jìn)行。剖析投產(chǎn)非常規(guī)井運(yùn)行環(huán)節(jié)影響因素，制定單井技術(shù)負(fù)責(zé)人、單井寫實(shí)、六個關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)交底和專家把關(guān)等制度，固化了超前、統(tǒng)籌、控制、高效的工作經(jīng)驗(yàn)，尤其是許多費(fèi)時費(fèi)力的關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)由以前的“串聯(lián)時間安排”轉(zhuǎn)變?yōu)椤安⒙?lián)時間安排”，該同時施工的盡量同時施工，在確保非常規(guī)油井順利投產(chǎn)的同時，投產(chǎn)運(yùn)行天數(shù)從樊154-1HF井的35天縮短到了F116-1HF井的18天，提速提效十分明顯。
1、超前運(yùn)行，強(qiáng)化協(xié)調(diào)。常規(guī)井鉆前施工時以井口和進(jìn)井道路為基準(zhǔn)，對井場布局進(jìn)行合理優(yōu)化，明確泥漿池、施工區(qū)域、設(shè)施擺放的具置，為壓裂施工提供了充足的空間。鉆井施工中建立鉆井、地質(zhì)、工藝、工農(nóng)、地面的信息共享機(jī)制，及時解決制約鉆井進(jìn)度的問題，保證鉆井的快速運(yùn)行。完井期間與井下壓裂大隊(duì)聯(lián)合現(xiàn)場辦公，編制壓裂井場布置圖、排出壓裂運(yùn)行表，提前落實(shí)壓裂臨時占地、上電等工作，提高施工效率。由于非常規(guī)井壓裂后關(guān)井時間較短（4-6小時），需提前準(zhǔn)備壓裂放噴工作，主要做法是在井場或相鄰井場提前上好40m3高架罐，協(xié)調(diào)好維修人員，壓裂車組撤離后，在關(guān)井時間內(nèi)及時連接好井口自噴流程，以保證壓裂液及時返排。
2、控制細(xì)節(jié)，充分準(zhǔn)備。由主要領(lǐng)導(dǎo)干部專門負(fù)責(zé)現(xiàn)場的組織協(xié)調(diào)事宜，對現(xiàn)場的施工設(shè)施擺放、地面配套布局、施工區(qū)域照明、壓裂管匯保溫、施工用電負(fù)荷、井場道路整修、現(xiàn)場安保、施工安全、后勤保障、車輛行駛路線及停放等細(xì)節(jié)進(jìn)行精確控制。
3、統(tǒng)籌組織，加強(qiáng)運(yùn)行。通過深入分析施工投產(chǎn)過程，將鉆井搬家至投產(chǎn)放噴階段細(xì)化為14個環(huán)節(jié)，制定出非常規(guī)井的投產(chǎn)運(yùn)行實(shí)施計劃表，明確各運(yùn)行環(huán)節(jié)的實(shí)施時間、工作內(nèi)容、責(zé)任人、完成期限，按照運(yùn)行計劃表嚴(yán)格檢查落實(shí)，有效提高非常規(guī)井的運(yùn)行速度。
4、優(yōu)化方案，精細(xì)提效。樊154-1HF配液用水全部用罐車?yán)\(yùn)方式，供水周期11天，工期長、運(yùn)輸工作量大，費(fèi)用高，嚴(yán)重影響了壓裂施工進(jìn)度。鑒于該環(huán)節(jié)存在的問題，對配液用水方案優(yōu)化為利用集輸管線輸送方式，樊154-2HF井配液用水6900方，僅用5天時間，后期投產(chǎn)非常規(guī)井也都利用了此方案，運(yùn)行效率得到大幅提升。總結(jié)備水經(jīng)驗(yàn)，確定了先鉆水源井后安排F154-8HF、-9HF、-10HF“井工廠”鉆機(jī)搬上的方案，同步鋪設(shè)地面集輸管線，保證F154-8HF、-9HF、-10HF壓裂用水需要。
四、推進(jìn)生產(chǎn)管理制度創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵管理水平“階梯式優(yōu)化提升”
創(chuàng)新管理和精細(xì)管理是保證非常規(guī)開發(fā)效果的關(guān)鍵。針對非常規(guī)油井壓裂規(guī)模大、資料錄取密集等問題，以“非常規(guī)手段管理非常規(guī)井”為指導(dǎo)思想，橫向上創(chuàng)新統(tǒng)籌“一體化”運(yùn)行管理，縱向上應(yīng)用“系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)”精細(xì)化管理模式超前制控關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，全面探索非常規(guī)致密砂巖采油開發(fā)規(guī)律和配套技術(shù)，總結(jié)提煉《非常規(guī)井采油三字經(jīng)》等管理方法，勞動生產(chǎn)率從樊154-1HF井的11人/口降低到了F116-1HF井的4人/口，實(shí)現(xiàn)了非常規(guī)油藏管理水平不斷提升。
1、壓裂液返排優(yōu)化提升。非常規(guī)井壓裂后4-6小時內(nèi)需要進(jìn)行放噴，返排壓裂液，總結(jié)樊154塊非常規(guī)井排液見油規(guī)律，排液到四分之一時開始見油花，排液到三分之一時開始見油，二分之一含水降到正常水平，現(xiàn)場工作人員根據(jù)累排液計算即可預(yù)測到含水下降程度，節(jié)約了車輛高密度送樣和化驗(yàn)員24小時值班；后期投產(chǎn)非常規(guī)井，在樊154-7HF井設(shè)置臨時值班點(diǎn)，含水穩(wěn)定后直接倒入流程生產(chǎn)，由原先的4-5名干部職工管理1口非常規(guī)井提升到2名職工管理6口，不但提高了勞動生產(chǎn)率，還大幅度節(jié)約了倒油費(fèi)用，開發(fā)效益明顯提高。
2、自噴管理優(yōu)化提升。多級壓裂水平井劃分為4個滲流階段：裂縫內(nèi)線性流、近裂縫流動、裂縫間流動和裂縫外擬徑向流。油井壓力大于10MPa時，采用7mm油嘴放噴；壓力10-5MPa時，采用9mm油嘴放噴；即保證了壓裂液殘液及時排出，避免油層污染和儲層穩(wěn)定，也確保了返排液穩(wěn)定。
3、機(jī)采生產(chǎn)優(yōu)化提升。油井轉(zhuǎn)抽生產(chǎn)后進(jìn)入機(jī)采生產(chǎn)階段，主要是合理供排關(guān)系和做好井筒管理。合理供排關(guān)系，重點(diǎn)是要摸索出最佳平衡點(diǎn)，優(yōu)化泵掛、沖程、沖次，通過動液面穩(wěn)定確保井筒穩(wěn)定、出液穩(wěn)定。需要在實(shí)踐不斷摸索和制定出相應(yīng)的管理辦法和制度，以實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油井的管理增效和最優(yōu)化生產(chǎn)的目的。
五、綜合效果評價
（一）經(jīng)濟(jì)效益
樊154塊投產(chǎn)非常規(guī)井13口，平均單井日油穩(wěn)定在10噸以上，正常井平均自噴230天。水平井平均單井產(chǎn)量是直井的7倍，實(shí)現(xiàn)了特低滲濁積巖儲量有效動用。
通過各環(huán)節(jié)優(yōu)化，非常規(guī)單井投資已控制在6000萬元以內(nèi)。根據(jù)實(shí)際產(chǎn)量及模擬，樊154塊單井當(dāng)年產(chǎn)量在0.51萬噸、10年單井累油可達(dá)到2.0萬噸左右，初期投資按照10年期全部折舊，原油價格按照4800元/噸計算（2012年），已實(shí)現(xiàn)效益開發(fā)。隨著開發(fā)成本的進(jìn)一步控制，效益將進(jìn)一步提高。
F154-1HF井當(dāng)年經(jīng)濟(jì)效益為：以采油廠變動成本節(jié)約額及原油產(chǎn)量為依據(jù)，按照相關(guān)因素合成計算法（PCP）計算經(jīng)濟(jì)效益。計算公式為：
Ep：按PCP方法計算的相關(guān)多因素的合成效益；
①單井原油生產(chǎn)0.51萬噸，經(jīng)濟(jì)效益為0.51萬噸*4800元/噸=2448萬元
②電費(fèi)、運(yùn)費(fèi)、材料費(fèi)、修理費(fèi)等成本性費(fèi)用90.0萬元
③當(dāng)年投資折舊635萬元（初期投資6349萬元，按照10年期折舊）
④非本成果效益260.0萬元
⑤成果實(shí)施費(fèi)80.0萬元
因此，單井當(dāng)年經(jīng)濟(jì)效益為：
EP=2448.0-90.0-635.0-260.0-80.0=1383.0萬元，結(jié)合下表能夠看出，非常規(guī)油藏開發(fā)整體效益較為可觀。
（二）社會效益
1、形成了非常規(guī)油藏開發(fā)技術(shù)規(guī)范。通過不斷摸索開發(fā)運(yùn)行規(guī)律，制定了中石化第一部非常規(guī)通用技術(shù)規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)、鉆井、壓裂、生產(chǎn)一體化優(yōu)化，施工單位設(shè)計伊始全程介入。
2、形成了非常規(guī)井運(yùn)行管理規(guī)范。通過運(yùn)用“系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)”精細(xì)化管理模式并不斷總結(jié)現(xiàn)場管理經(jīng)驗(yàn)，形成了以“一體化”設(shè)計理念和管理為綱，建立健全了項(xiàng)目運(yùn)行管理和實(shí)施機(jī)構(gòu)；制定了項(xiàng)目運(yùn)行“系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)”圖，實(shí)施了系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)控制，保障了單井施工質(zhì)量。
3、形成了非常規(guī)井生產(chǎn)管理規(guī)范。一是“三四五”工作法。建立了以“全、準(zhǔn)、細(xì)”為核心的資料錄取分析制度，做好“三項(xiàng)工作”、 建立“四本臺賬”、堅持“五個一制度”，做到“全”面覆蓋整個生產(chǎn)過程，“準(zhǔn)”確到每一個時間點(diǎn)，“細(xì)”致到每一個數(shù)據(jù)。
在我國原油對外依存度（2012年57%）不斷提高的背景下，發(fā)展非常規(guī)油氣是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的重要路徑。通過“階梯式優(yōu)化提升”管理走低成本戰(zhàn)略，非常規(guī)油藏開發(fā)將有大規(guī)模發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)采油廠高質(zhì)量、高效益的發(fā)展之路提供了有力保障。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：水平定向鉆技術(shù)；燃?xì)夤芫W(wǎng)；應(yīng)用；方法
城市化建設(shè)的不斷發(fā)展，使城市地面情況有了較大改變。為了保證城市基礎(chǔ)建設(shè)設(shè)施的建設(shè)速度與城市發(fā)展速度相適應(yīng)，城市建設(shè)者開始探索新的施工技術(shù)，以解決城市空間不足、基礎(chǔ)設(shè)施不完善等基本城市問題問題。水平定向鉆技術(shù)與以往的開挖技術(shù)不同，它不僅能快速穿越障礙物，而且能通過準(zhǔn)確定位進(jìn)行作業(yè)，避免了對環(huán)境的破壞。基于這些優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)在城市燃?xì)夤芫W(wǎng)施工過程中得到了比較廣泛的應(yīng)用。
一、水平定向鉆技術(shù)的特點(diǎn)
水平定向鉆施工技術(shù)運(yùn)用控向儀器進(jìn)行測位，運(yùn)用定向鉆機(jī)進(jìn)行導(dǎo)向鉆進(jìn)。根據(jù)施工要求，經(jīng)過導(dǎo)向鉆進(jìn)后，還需擴(kuò)孔和拉管，從而完成管線敷設(shè)的輔助工作。由于定向鉆技術(shù)是一種非開挖的施工技術(shù)，其在我國的發(fā)展速度較為迅速，應(yīng)用也越來越廣泛。
（一）精準(zhǔn)度高
水平定向鉆技術(shù)通過導(dǎo)向鉆進(jìn)的方法，能夠針對管道敷設(shè)施工要求來進(jìn)行鉆進(jìn)和拉孔。使用水平定向鉆，可以很容易調(diào)整管道敷設(shè)方向，確立埋深，針對管線敷設(shè)距離較長的特點(diǎn)，水平定向鉆可以有效地繞過地下的天然障礙物，保證達(dá)到設(shè)計埋深。
（二）破壞力小
采用水平定向鉆技術(shù)進(jìn)行施工，能減少對道路、相關(guān)設(shè)施、植被的破壞。傳統(tǒng)的開挖技術(shù)常常工程量較大，為了管道敷設(shè)作業(yè)常常對地面進(jìn)行大片區(qū)地開挖，而水平定向鉆以其精準(zhǔn)靈活巧妙地解決了開挖難題，它在有效穿越障礙物的同時，避免了大片區(qū)開挖，不會造成過量的土方堆放。同時，通過水平定向鉆進(jìn)行挖掘作業(yè)，不會破壞周圍的環(huán)境和植被，有利于保護(hù)自然環(huán)境。
（三）施工靈活
傳統(tǒng)開挖工具大多比較笨重，而水平定向鉆則輕便靈活，易于攜帶。在施工過程中能夠較快進(jìn)出場地，較快地適應(yīng)復(fù)雜的施工環(huán)境。根據(jù)地下復(fù)雜的管線分布情況，進(jìn)行定向鉆進(jìn)，使其在燃?xì)夤艿婪笤O(shè)中的應(yīng)用更有優(yōu)勢，并且節(jié)約了工程成本。
（四）施工質(zhì)量好
水平定向鉆操作的靈活性使其可以克服不利天氣和不利作業(yè)環(huán)境，進(jìn)行全天候施工作業(yè)。水平定向鉆技術(shù)極大地滿足了燃?xì)夤艿婪笤O(shè)的需要，保證達(dá)到設(shè)計埋深，其工作效率較高，施工周期很短，并且施工安全，整體質(zhì)量好。
二、水平定向鉆技術(shù)在燃?xì)夤芫W(wǎng)施工中的應(yīng)用
燃?xì)夤芫W(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，與人們的生產(chǎn)和生活密切相關(guān)。燃?xì)夤芫W(wǎng)主要被我國的大中型城市廣泛應(yīng)用，但是隨著人們生活質(zhì)量的改善，在生活中居民使用燃?xì)獾谋壤仓鸩脚噬瑸榱吮ＷC燃?xì)獾墓?yīng)滿足人們的生活需要，要探索新的技術(shù)在燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用，不斷提高燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)的效率。
（一）定向鉆敷管
定向鉆敷管主要應(yīng)用在穿越河流、道路、鐵路和機(jī)場跑道等各類管道的敷設(shè)中，采用全壓液驅(qū)動設(shè)備。在鉆進(jìn)作業(yè)中可以隨時對鉆進(jìn)位置進(jìn)行監(jiān)控測試，探測鉆進(jìn)的深度和傾斜方向，以利于及時發(fā)現(xiàn)偏差，進(jìn)行整改。水平定向鉆技術(shù)利用擠壓式成孔，有效降低了路基和河道的局部承載力，對地面和地層結(jié)構(gòu)不會造成影響，能夠保證道路交通暢通和管道正常使用。全液壓驅(qū)動設(shè)備，充分保證了鉆井作業(yè)的動力，在復(fù)雜的地層環(huán)境中，能夠按時完成管線敷設(shè)。
（二）定向鉆施工流程
水平定向鉆在管道敷設(shè)作業(yè)中的施工流程大致可以分為測量管線、路面勘察和管線調(diào)查、設(shè)備進(jìn)場、鉆機(jī)安裝與調(diào)試、導(dǎo)向鉆孔、分層擴(kuò)孔、拉管、設(shè)備立場和恢復(fù)地貌。
首先，根據(jù)地下管道敷設(shè)施工要求，結(jié)合水平定向鉆的工作原理，要合理設(shè)計鉆進(jìn)軌跡。鉆進(jìn)軌跡應(yīng)盡量設(shè)計得平滑流暢，以利于鉆進(jìn)。綜合考察鉆進(jìn)軌跡的輔助施工段和水平段的銜接。入土角度須控制在-14°到-10°之間，向下造斜段的每根鉆桿每水平3米的變化角度應(yīng)控制在2°左右，保證出土角度位于+8°到+12°之間。一般情況下，鉆深應(yīng)穿越中心兩側(cè)20～30m，孔深應(yīng)達(dá)到穿越管道深度以下10m處。對施工現(xiàn)場的地形、地質(zhì)條件要進(jìn)行勘察和測量，計算燃?xì)夤艿赖那拾霃健６ㄏ蜚@的導(dǎo)向裝置將鉆進(jìn)參數(shù)發(fā)送給接收裝置，控向員在接收信號后要進(jìn)行鉆頭軌跡設(shè)計，為鉆井施工做好準(zhǔn)備。在鉆進(jìn)時，要同步進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測，以便及時調(diào)整鉆進(jìn)方向和范圍。運(yùn)用熱熔方法進(jìn)行管道連接，主要采用熱熔焊接的操作方式。
其次，安排設(shè)備進(jìn)場后，要組織對鉆機(jī)及其相關(guān)設(shè)備的安裝和調(diào)試。調(diào)試工作完成后，根據(jù)定位測試儀接收到的電磁波來測試導(dǎo)向鉆頭的深度和傾斜方向。導(dǎo)向鉆頭的深度和傾斜方向既要滿足燃?xì)夤芫€敷設(shè)的需要，又要合理設(shè)計，以免導(dǎo)致鉆具磨損，或者造成埋機(jī)。
再次，計算管道孔徑，進(jìn)行回拉擴(kuò)孔。預(yù)先計算具體敷設(shè)作業(yè)中的最小管道孔徑，最終的擴(kuò)孔直徑要保證大于管道直徑，約1.3倍左右最適宜。若擴(kuò)孔直徑小于管道直徑的1.3倍，則不利于清理管道中的泥漿，容易導(dǎo)致爆管事故。同時，若擴(kuò)孔直徑過大，容易造成塌孔，泥漿大量增加，阻礙了施工進(jìn)程。在擴(kuò)孔作業(yè)時，應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行分級擴(kuò)孔，保證擴(kuò)孔的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。為了防止擴(kuò)孔偏移，在實(shí)際的擴(kuò)孔作業(yè)中應(yīng)利用桶式擴(kuò)孔器或者板式擴(kuò)孔器，輔助使用扶正器。另外，要利用穩(wěn)固性好的成孔液，防止塌孔，減少施工阻力，同時徹底清洗孔底，鉆具和保護(hù)孔壁，為鉆頭提供能量。
最后，要迅速進(jìn)行管道回拖作業(yè)，以避免塌孔，造成孔徑縮減，耽誤工程進(jìn)度。在回拖管道前，應(yīng)做好管道的焊接工作。根據(jù)導(dǎo)向鉆進(jìn)軌跡來回拖管道，結(jié)合具體的管道材料，使用配套的焊接技術(shù)。比如針對鋼管，應(yīng)使用電焊焊接；針對常見的PE管，要使用熱熔焊接。拉管頭是連接鉆桿和管道的錐形鉆頭，能夠有效封堵管頭。在封堵管頭時，要著重封堵好管道兩端，避免泥漿流入。使用適當(dāng)?shù)幕赝狭Γ芫€布置應(yīng)盡量與鉆桿保持一條直線。管道敷設(shè)完成后，不能忽視現(xiàn)場清理工作，及時對施工地面進(jìn)行清理，恢復(fù)路面的正常使用。
三、水平定向鉆技術(shù)的改進(jìn)方法
為了保證充分發(fā)揮水平定向鉆技術(shù)的優(yōu)勢，提高其在城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的應(yīng)用效果，要及時總結(jié)水平定向鉆在實(shí)際作業(yè)中出現(xiàn)的問題，不斷加以改進(jìn)。
（一）施工準(zhǔn)備
盡管使用水平定向鉆技術(shù)進(jìn)行施工，對周圍的環(huán)境影響較小，但是在施工準(zhǔn)備階段，應(yīng)對現(xiàn)場的地質(zhì)條件的地層結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入調(diào)查，以方便后期的軌線測量。要進(jìn)一步審核測量放線，明確鉆機(jī)的就位點(diǎn)。嚴(yán)格按照技術(shù)要求來進(jìn)行設(shè)備安裝和調(diào)試，確保鉆機(jī)符合施工要求。同時，加強(qiáng)對泥漿罐和鉆機(jī)的檢測，做好導(dǎo)向裝置的維護(hù)工作，保證信號線路暢通。
（二）設(shè)計施工工藝
在鉆進(jìn)現(xiàn)場應(yīng)保證有技術(shù)人員進(jìn)行進(jìn)度監(jiān)控，根據(jù)實(shí)際的施工進(jìn)度來合理安排分階段的任務(wù)。在施工前，要分析施工技術(shù)參數(shù)，協(xié)調(diào)好鉆機(jī)工作人員和導(dǎo)向參數(shù)測試人員的工作，使導(dǎo)向工作和鉆進(jìn)工作實(shí)現(xiàn)緊密銜接。在導(dǎo)向鉆進(jìn)作業(yè)結(jié)束后，要檢查鉆進(jìn)軌跡與之前的軌跡設(shè)計是否存在偏差，若出現(xiàn)偏差，要在擴(kuò)孔和拉管前及時糾正。技術(shù)人員在監(jiān)控時要做好記錄，分階段進(jìn)行總結(jié)，為后期的鉆井作業(yè)規(guī)劃做好鋪墊。同時，應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范施工，嚴(yán)禁越級擴(kuò)孔，避免給鉆進(jìn)作業(yè)帶來不必要的麻煩。
結(jié)束語
水平定向鉆技術(shù)使燃?xì)夤芫W(wǎng)的施工更加簡便高效，有效避免了施工過程中對路面環(huán)境和地層結(jié)構(gòu)的破壞，兼顧了經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要支撐。工程建設(shè)人員要結(jié)合水平定向鉆技術(shù)的應(yīng)用情況，揚(yáng)長避短，加強(qiáng)對這項(xiàng)技術(shù)的探索和改進(jìn)，使其為城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展注入新的活力。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：橋梁樁基; 巖溶地質(zhì)處理
Abstract: in this paper, the karst geological bridge pile foundation construction treatment to carry on the summary, combined with practical engineering, the bridge pile foundation construction karst geological processing measures is expounded, the karst geological for the future of the bridge pile foundation treatment provide some references for the experience.
Keywords: bridge pile foundation; Karst geological processes
中圖分類號： K928文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號
目前，在巖溶發(fā)育地區(qū)進(jìn)行橋梁樁基施工，由于溶洞分布的不規(guī)則性，在施工過程中會遇到一些不可預(yù)見的地質(zhì)情況，給施工帶來很大困難, 如處理方法不當(dāng),會造成經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤。針對這些突況的處理方案，下面就我們遇到的兩個橋梁樁基施工的事例，總結(jié)一下溶洞帷幕注漿法與鋼護(hù)筒跟進(jìn)回填法的應(yīng)用。
一、新田大橋3—1#樁基溶洞帷幕注漿
1、樁基地質(zhì)分析與施工實(shí)驗(yàn)方案的擬定
新田大橋3-1#鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁經(jīng)1.5m，設(shè)計樁長25.5m,井口標(biāo)高188.541m,樁底標(biāo)高161.103m。橋位區(qū)不良地質(zhì)主要表現(xiàn)為巖溶發(fā)育，地表以溶蝕裂隙、溶孔為主，地面以下則以溶溝、溶洞為主。溶洞溶溝埋深在標(biāo)高149—186米之間，呈不規(guī)則狀分布，規(guī)模大小不等，洞高在0.5~16.7米。根據(jù)專家們對地質(zhì)報告和工程現(xiàn)狀的分析，提出了兩種常規(guī)做法：一是下鋼護(hù)筒；二是目前常用的注漿固化形成帷幕法。第一種方法，由于施工方在3—1#，3—2#，4—1#，4—2#號樁上都已經(jīng)施工不同深度（總計深度34.8M）至巖石層面，其中3—1#號樁施工已至溶洞頂板50cm，已有14.3m深。再穿過8.0m溶洞，入巖層4.6m，將基本成孔的事實(shí)，下鋼護(hù)筒較為困難，勢必要廢棄原有洞口進(jìn)行擴(kuò)孔。重新制作鋼護(hù)筒，再下入溶洞，碰上溶洞中、底部位突出的奇石或成傾斜角度巖石，不可避免地發(fā)生護(hù)筒傾斜，處理難度很大、工期加長。與之相比，第二種方法，設(shè)備比較簡單，操作簡便，工藝不復(fù)雜，施工過程較容易控制，適應(yīng)范圍廣，治理效果好。因此，專家們提出了帷幕注漿處理方案。帷幕注漿法治理溶洞的機(jī)理就是在鉆孔樁施工之前，沿樁基孔壁外側(cè)1.0M左右的地方,對稱布置地質(zhì)鉆孔,鉆孔深度以達(dá)到最底層溶洞底板為宜,通過向地質(zhì)鉆孔內(nèi)壓注水泥漿,使溶洞內(nèi)原有和后續(xù)充填物固相化,以達(dá)到樁基成孔時孔壁穩(wěn)定,避免鉆孔施工過程發(fā)生垮孔、埋鉆、卡鉆事故，確保樁基施工質(zhì)量和進(jìn)度。以達(dá)到不耽誤工期，切實(shí)可行，又盡可能節(jié)約建設(shè)資金的目的。
二、湖南桂武高速武水河大橋5-4#樁基溶洞鋼護(hù)筒跟進(jìn)回填
1、樁基地質(zhì)情況與施工處理的過程控制
該樁地層由上而下為素填土、耕植土、淤泥、粘土、全風(fēng)化粉砂質(zhì)頁巖、全風(fēng)化炭質(zhì)頁巖、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r、溶洞、微風(fēng)化含炭質(zhì)灰?guī)r。該樁有四層溶洞呈串珠型分布，上面兩個溶洞較小，分別為0.8m、1.2m和1.6m。該樁護(hù)筒頂標(biāo)高為11.005m，設(shè)計孔底標(biāo)高-35.5m，應(yīng)鉆深度46.505m.采用沖擊鉆成孔，鉆頭直徑2.10m（加大鉆頭直徑，使成孔直徑不小于2.1m，為下放鋼護(hù)筒做準(zhǔn)備，鋼護(hù)筒直徑2.09m），鉆頭質(zhì)量4000Kg，后換為7000Kg原裝鉆頭。本樁鉆孔深度40.3m。上部松軟地層厚度9.29m，鉆進(jìn)速度較快。泥漿顏色灰黑色，且有臭味。上面兩個溶洞較小，分別為0.8m和1.2m，中間間隔只有10cm，兩溶洞已基本聯(lián)為一體。鉆頭鉆至最上一層溶洞溶頂以上0.6m時，向孔內(nèi)拋投片石高度0.5m，以平衡鉆頭，防止穿破溶洞時出現(xiàn)孔斜。沖程控制在0.8m，平穩(wěn)沖砸。經(jīng)仔細(xì)觀察鉆頭穿破溶洞后鋼絲繩無擺動，孔位無偏斜。鉆進(jìn)溶洞后，無漏漿，鉆頭進(jìn)尺稍微加大。為保證固壁良好，向孔內(nèi)投放片石1.5m，以0.6m的小沖程鉆進(jìn)，鉆進(jìn)1m后，再次投放片石1.5m，其中夾雜投入粘土，鉆進(jìn)時進(jìn)尺較小，并加大沖程至1m，鉆進(jìn)過程中無異常現(xiàn)象發(fā)生。溶洞內(nèi)鉆進(jìn)時，泥漿比重為1.6。就在鉆孔鉆到離樁底高程約3米的位置時，突然發(fā)生鉆頭掉下去8米多深，泥漿瞬間大量流失，筒內(nèi)水頭不能保持；因是突況，施工單位準(zhǔn)備的片石和粘土不足，發(fā)生了塌孔，鉆頭被埋在里面。業(yè)主立即組織有關(guān)技術(shù)專家對樁基探查和處理，查地質(zhì)資料，勘察資料中沒有發(fā)現(xiàn)樁位下部有如此大的溶洞。估計是把樁位鄰近有大溶洞，打樁時打穿了。于是，對樁基用粘土、袋裝水泥、片石回填，用小沖程沖擊筑壁。并采用全程鋼護(hù)筒跟進(jìn)的方法進(jìn)行鉆孔。然而，這個樁基的施工一波三折，施工隊(duì)在安放的護(hù)筒不夠垂直，鉆孔在鉆到溶洞位置時，鉆頭卡住了提不上來。這樣反復(fù)好幾次后，工期拖了好幾個月。最后，重新對溶洞回填，采用鋼護(hù)筒全程跟進(jìn)和片石回填相結(jié)合的方法，保證了施工的順利進(jìn)行。
三、歸納與總結(jié)
根據(jù)以上的經(jīng)驗(yàn)，我們想對巖溶地質(zhì)的橋梁樁基巖溶處理方案比選和施工控制要點(diǎn)，做一個總結(jié)和歸納，已供今后施工參考借鑒使用。
施工方法 回填法、鋼護(hù)筒跟進(jìn)回填法 帷幕注漿法
適用范圍 （1）回填片石和粘土的方法：此法適合小型溶洞處理：當(dāng)溶洞不高（小于3米），半填充或無填充時，存在嚴(yán)重漏水，護(hù)筒內(nèi)水頭不能保持，可采用片石、粘土、水泥回填筑壁法。
（2）全程鋼護(hù)筒跟進(jìn)法適用于大型溶洞的處理（大于3米），如果溶洞內(nèi)無填充物，需要下鋼護(hù)筒與回填片石相結(jié)合。 （1）當(dāng)溶洞高度較高，覆蓋層大于8米，采用沖樁深度比較深后發(fā)現(xiàn)的漏漿、筒內(nèi)水頭不能保持的溶洞地質(zhì)，采用增加鋼護(hù)筒，擴(kuò)孔耗時長，可考慮用帷幕注漿法。
（2）對不好的樁基地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)處理也可用此法。
優(yōu)缺點(diǎn) （1）此種方法造價偏高，但對于加快工程進(jìn)度有其優(yōu)勢。
（2）如事先沒有采用鋼護(hù)筒跟進(jìn)，擴(kuò)孔下放鋼護(hù)筒到樁基下部比較費(fèi)時。 （1）優(yōu)點(diǎn):設(shè)備簡單,操作簡便,工藝不復(fù)雜,施工中容易控制,適應(yīng)范圍廣,治理效果好.特別是對已成孔部分后續(xù)溶洞處理可不需擴(kuò)孔,不延誤工期。
（2）缺點(diǎn)：相對其他方案而言，注入漿液耗量不確定因素較高，費(fèi)用控制較難掌握。
【關(guān)鍵詞】管道工程；非開挖定向鉆技術(shù)；施工
1 非開挖定向鉆技術(shù)的定義與分類
按施工工藝，非開挖技術(shù)可分為導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)、遁地穿梭矛鋪管技術(shù)、頂管掘進(jìn)機(jī)鋪管技術(shù)與頂管鋪管技術(shù)。
定向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)，具有鉆孔方向易控制、施工場地要求簡單等優(yōu)點(diǎn)，適用于鋪設(shè)電力、通信、煤氣和自來水管線，而且鋪管直徑、長度和材料范圍較寬。主要有 PE 管鋪設(shè)和鋼管鋪設(shè)；遁地穿梭矛鋪管技術(shù)具有沖擊力大、穿透性強(qiáng)、速度快、工期短、可穿越流泥流沙和卵石帶等特點(diǎn)；頂管掘進(jìn)機(jī)鋪管技術(shù)噪音小、無污染，采用泥水平衡掘進(jìn)施工法，可進(jìn)行大管徑超長度施工。適用于隧道、涵洞和大口徑管道的施工；頂管鋪管技術(shù)具有造價低、定向準(zhǔn)確、精度高、安全、無噪音污染、適應(yīng)范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，適用于鋪設(shè) 3000mm 以內(nèi)鋼管、混凝土管、鑄鐵管及其它材質(zhì)管道，可采用套管法鋪設(shè)。
2 工程概況
本工程位于南昌市新建縣長棱大道昌樟高架橋施工工地（待建）。該工程為一 PE315×28的天然氣中壓管， 穿越長度 304 m， 最大深度為高速公路路面11m 以下。 鉆機(jī)入鉆點(diǎn)位于昌樟高速公路北側(cè)，出鉆點(diǎn)位于南側(cè)（水塘，房屋）入土角為18°，出土角為 17°，鉆進(jìn)曲率半徑300m， 穿越部位位于昌樟高速，水塘。
為確保燃?xì)夤艿腊踩鶕?jù)規(guī)劃部門設(shè)計要求，將管線確定在以高架橋路面中心點(diǎn)向西 32 m 處，穿越高速路面11 m 以下。同時，為便于與原有管道碰接，出入點(diǎn)深度在 1.5 m 左右。該工程主要難點(diǎn)在于，施工穿越地段須過高速公路、魚塘。因此，施工單位有針對性制定了有纜控向定向鉆技術(shù)的施工方案。
3 施工方法及主要參數(shù)設(shè)計
科韻北路煤氣主干管穿越廣園快速路定向鉆穿越部分的工程設(shè)計，最后選定“泥水平衡定向鉆式”工法作為本工程的施工方法。穿越施工的主要設(shè)計參數(shù)如下： 該工程為一 PE315×28的天然氣中壓管，穿越長度 304 m，最大深度為高速公路路面 11 m 以下。鉆機(jī)入鉆點(diǎn)位于昌樟高速公路北側(cè)，出鉆點(diǎn)位于南側(cè)（水塘，房屋）入土角為 18°，出土角為 17°，鉆進(jìn)曲率半徑為 300 m，穿越部位位于昌樟高速與水塘。
4 定向鉆施工
4.1 機(jī)械性能和相關(guān)參數(shù)
溝神 7020型鉆機(jī)具有優(yōu)越的鉆進(jìn)性能，加上特制的輔助助力裝置，使回拖力達(dá)45t，最大扭矩達(dá)12000NM。主機(jī)配備有先進(jìn)的液壓系統(tǒng)，動力源采用康明斯發(fā)動機(jī)，優(yōu)良的設(shè)備加上高素質(zhì)員工是順利完成該工程的重要保證。
4.2 泥漿配比
孔的成功與否關(guān)鍵在于如何防止塌方。因此，在鉆導(dǎo)向孔時，按照地質(zhì)構(gòu)造的不同詳細(xì)制定出合理的泥漿配比方案，在不同的地質(zhì)條件下選用不同的泥漿配方，并考慮到穿越距離長的實(shí)際需要，為防止融土包裹鉆具，在化學(xué)聚合物中， 按比例配制專用的凱斯防糊鉆液，可進(jìn)一步降低孔道中的阻力。雖然表面地質(zhì)為黏土，但昌樟高速、魚塘下為沙下風(fēng)化巖。為此，現(xiàn)場還預(yù)備凱斯專用的高效膨潤土以及配合使用的凱斯其它輔助添加劑為土質(zhì)變化準(zhǔn)備了應(yīng)急措施。
4.3定向鉆施工方法
導(dǎo)向鉆管法的施工工藝主要包括：地質(zhì)勘探—穿越曲線設(shè)計—測量磁方位角—鉆機(jī)就位—鉆導(dǎo)向孔—擴(kuò)孔—回拖—環(huán)境保護(hù)—地貌恢復(fù)。水平導(dǎo)向鉆機(jī)在施工時，按照設(shè)計的鉆孔軌跡（一般為弧形），采用可從地表鉆進(jìn)的鉆機(jī)先鉆一個近似水平的導(dǎo)向孔，然后在導(dǎo)向鉆頭后換上大直徑的擴(kuò)孔鉆頭和直徑小于擴(kuò)孔鉆頭的待鋪設(shè)工作管線，然后進(jìn)行反向擴(kuò)孔，同時將待鋪管線回拉入鉆孔內(nèi)。當(dāng)全部鉆桿被拖回時，鋪管工作同時也就完成了。
（1）設(shè)備就位、安裝與調(diào)試
鉆機(jī)就位前，對鉆機(jī)施工場地進(jìn)行平整（20 mm×30 mm），保證設(shè)備通行及進(jìn)出場。 設(shè)備及材料存放場地，需高出自然地面不小于 15 mm，推平、碾壓，并設(shè)斷面不小于 0.3 m×0.3 m 的邊溝。打好軸線后，根據(jù)如入土點(diǎn)、入土角度，并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況使鉆機(jī)準(zhǔn)確就位。鉆機(jī)設(shè)備和固控設(shè)備安裝完成后，對設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、檢查、測試，以確保設(shè)備安全運(yùn)行。
控向設(shè)備儀器安裝完成后，對其進(jìn)行調(diào)試，確保導(dǎo)向孔的深度。預(yù)置入土端泥漿儲運(yùn)坑（2m×4m×2m）及出土端泥漿儲運(yùn)坑（2m×3m×2m）。多余泥漿由吸污車集中清運(yùn)。
（2）鉆導(dǎo)向孔
為保證預(yù)擴(kuò)孔及回拖工作順利進(jìn)行，該公司采用溝神 7020 型導(dǎo)向鉆機(jī)，鉆導(dǎo)向孔時要求造斜段應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計曲線鉆進(jìn)。 經(jīng)過對軸線及鉆機(jī)就位情況進(jìn)行校準(zhǔn)，再做了充分準(zhǔn)備和檢查無誤后開始導(dǎo)向鉆進(jìn)施工。
（3）預(yù)擴(kuò)孔及磨孔
①預(yù)擴(kuò)孔采用溝神 7020 型向鉆機(jī)進(jìn)行預(yù)擴(kuò)孔，邊擴(kuò)孔邊打入泥漿，視旋壓力及回拉壓力逐漸加大擴(kuò)孔級別。預(yù)擴(kuò)孔采用導(dǎo)向鉆機(jī)。
②擴(kuò)孔次數(shù)需視鉆機(jī)回轉(zhuǎn)壓力及回拖壓力而定。擴(kuò)孔級別如下：使用φ380 mm 螺旋擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)一遍；使用φ480 mm 螺旋擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)一遍。擴(kuò)孔前，要做好泥漿循環(huán)系統(tǒng)的準(zhǔn)備工作，溝神 7020 型導(dǎo)向鉆機(jī)配套的專用泥漿攪拌系統(tǒng)工作性能，小時的正常工作流量為 15 m3，則泥漿泵每工作日的正常循環(huán)流量為 120 m3。 在入土點(diǎn)、 出土點(diǎn)旁各開挖一個泥漿坑，并配合有清運(yùn)泥漿的專用設(shè)備。 保證施工現(xiàn)場的清潔，做到文明施工。
（4）拖管
包括：①拖管采用專門的回拖器，同時采用邊打泥漿邊旋轉(zhuǎn)回拖的方法。從而保證成品管不被破壞。②旋轉(zhuǎn)分動器采用特制的結(jié)構(gòu)。③扶正器與工作管的連接要牢固，并要求工作管與拉管器的連接要牢固、安全、密封。④采用低密度高粘度的泥漿，并加入適合地質(zhì)結(jié)構(gòu)的泥漿處理劑和管孔劑等以減少回拖時的阻力，減小鉆機(jī)工作負(fù)載。⑤在 φ315x28PE 管回拖前，驗(yàn)證擴(kuò)孔后孔內(nèi)是否有充足泥漿，以便回拖中起到護(hù)壁作用。⑥經(jīng)確認(rèn)煤氣管焊接將氣管拖人端與回拖器連接牢固，檢查所有回拖系統(tǒng)（含設(shè)備、工藝保障措施）是否處于最佳狀態(tài)。⑦回拖前，在待回拖煤氣管下，每隔 10 m 擺放1個托輥，并用吊車配合，防止在回拖中擦傷煤氣管外壁。⑧回拖啟動后，要做到平穩(wěn)、勻速（回拖中不能停留），速度控制在 0.08 m/s。 操作手，應(yīng)時刻觀察回拖壓力變化，及時上報，以便采取必要措施，使管道順利回拖成功。⑨拖管時，大部分泥漿循環(huán)使用， 需挖兩個坑暫存，一個為泥漿倒坑，另一個為凈化好的泥漿坑。
5 結(jié)束語
非開挖定向鉆技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種管道穿越河流、公路、鐵路等障礙物，為管道鋪設(shè)帶來了極大的方便。應(yīng)用過程中，要不斷摸索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并與同行交流。只有這樣，才能更好發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢。實(shí)踐表明，該技術(shù)本工程中的應(yīng)用非常成功，經(jīng)試壓確認(rèn)，各方面技術(shù)參數(shù)都達(dá)到設(shè)計要求。
參考文獻(xiàn)：
[1]李猷嘉. 燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)的設(shè)計與實(shí)踐[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007：462.
關(guān)鍵詞：高速；鐵路；隧道；圍巖分級
由于當(dāng)前國內(nèi)外盛行的隧道圍巖分級，大多僅適用于長度及埋深較小或勘探工程量很多、或開挖有導(dǎo)洞等條件的圍巖分級。我國多年的勘探設(shè)計資料表明，在勘察階段，其工程量是比較少的，特別是深埋長大隧道，即或有較多的勘探工程量，但與埋深和長度相比較，其控制程度遠(yuǎn)不如一般的地下洞室，仍是很有限的。在此情況下，如何做好深埋長大隧道的圍巖分級、評價是相當(dāng)關(guān)鍵的。為此，必須對隧道全線工程地質(zhì)條件做全面、深入的了解，進(jìn)而尋求一些新的方法去獲得巖石的RQD值、結(jié)構(gòu)面狀態(tài)、巖體完整性等資料。
另外，高速鐵路隧道與其他隧道相比有各自的特點(diǎn)。水電隧洞雖然規(guī)模大，但勘探工作十分詳細(xì)，而且其位置本身就是選地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性相對優(yōu)良的地區(qū)。鐵路因?yàn)檎咕€的需要則有時不得不穿越地質(zhì)條件很差的地段。所以，在施工過程中因圍巖級別的諸多問題（如設(shè)計中確定圍巖級別與實(shí)際圍巖級別的差異、按照規(guī)范確定的圍巖級別進(jìn)行支護(hù)仍然滿足不了要求等）而往往延誤工期，提高工程造價甚至發(fā)生工程事故。作者參與了正在建設(shè)的云桂高鐵（昆明到南寧高速鐵路）的施工，在施工中最為棘手的問題就是前期勘察設(shè)計階段對隧道地質(zhì)情況了解不全面，導(dǎo)致工程進(jìn)度困難、造價調(diào)整、事故頻發(fā)、高頻率的設(shè)計變更等諸多問題。
因此，根據(jù)高速鐵路隧道的特點(diǎn)盡快建立有效的圍巖分級方法已成為廣大高鐵建設(shè)者的強(qiáng)烈愿望，也成為高鐵工程地質(zhì)研究急需解決的課題。我認(rèn)為，所謂有效的圍巖分級就是技術(shù)上可行，能充分利用勘察設(shè)計、施工階段的工作信息，逐步由粗到細(xì)的一種分級，并能立即用于指導(dǎo)施工的分級。本論文就是沿著上述思路開展研究工作的。
1 基于TSP探測成果的圍巖分級
根據(jù)設(shè)計階段的地質(zhì)勘察工作成果可以對隧道的圍巖進(jìn)行分級，這一分級結(jié)果對于指導(dǎo)設(shè)計和招標(biāo)、投標(biāo)均能起到一定的作用。但是，由于勘察工作的現(xiàn)場調(diào)查是在地表進(jìn)行的，對隧道的圍巖分級帶有很大的推測性；鉆探雖然深達(dá)隧道位置，但鉆孔數(shù)量有限；物探雖然也是進(jìn)行深部探測，但難以對圍巖的頻繁變化做出較為準(zhǔn)確的探測；這種分級的準(zhǔn)確性和精度都難以保證，而地質(zhì)條件本身的復(fù)雜性又使其更為困難。所以，更靠近隧道的、更為準(zhǔn)確的分級就成為隧道設(shè)計、施工人員的迫切需要。
TSP和其它反射地震波方法一樣，采用了回聲測量原理。根據(jù)對TSP探測資料的解釋，每次可得到掌子面前方150m左右的范圍內(nèi)圍巖的地質(zhì)狀況，并由巖性變化、巖體中富水性強(qiáng)弱程度和換算出的圍巖力學(xué)，參數(shù)按照《鐵路隧道設(shè)計規(guī)范》進(jìn)行圍巖分級。根據(jù)TSP探測結(jié)果所得的圍巖分級結(jié)果這與勘察階段的圍巖分級結(jié)果基本一致。但是，根據(jù)TSP探測的圍巖分級與勘察階段的圍巖分級相比，又有一定的差別，表現(xiàn)在各類圍巖的距離較短，顯然更為精確，將其直接應(yīng)用于指導(dǎo)設(shè)計和施工更為可靠。另外，同一級圍巖中包括了不同的軟硬程度的巖石，或者巖性類似，但富水情況不同，這顯然更為接近圍巖實(shí)際，使設(shè)計和施工人員有了更為可靠的依據(jù)，也為施工過程中的變更設(shè)計提供了極有價值的資料。
2 基于超期水平鉆孔的圍巖分級
利用超前鉆孔確定掌子面前方圍巖級別主要是依據(jù)鉆速的快慢機(jī)鉆孔中回水的顏色來判斷前方掌子面圍巖的巖性、構(gòu)造及巖石的破碎程度，進(jìn)而判斷圍巖級別。其工作程序是，首先對掌子面圍巖特征進(jìn)行描述，作掌子面地質(zhì)素描圖，然后進(jìn)行鉆探，在鉆進(jìn)過程中記錄鉆進(jìn)速度、回水的顏色、從鉆孔沖出的巖石顆粒大小等，最后對這些資料進(jìn)行整理分析，確定圍巖級別。在被鉆的圍巖開挖過程中對圍巖進(jìn)行詳細(xì)描述，并作開挖面地質(zhì)素描圖，一方面為了驗(yàn)證分級結(jié)果，另一方面，為后續(xù)的圍巖分級積累經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)然，由于目前還沒有根據(jù)鉆進(jìn)資料進(jìn)行圍巖分級的定量指標(biāo)體系，所以，根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，這種分級應(yīng)該是在一個隧道掘進(jìn)過程中，特別是在掘進(jìn)初期就不斷總結(jié)完善十分重要。實(shí)踐證明，在掘進(jìn)到幾十米后即可通過信息反饋總結(jié)出一些規(guī)律。
從云南山區(qū)多座隧道的圍巖分級實(shí)例發(fā)現(xiàn)，不同級別的圍巖在鉆進(jìn)過程中表現(xiàn)出不同的特征，這些特征就是區(qū)分圍巖級別的依據(jù)。通過觀察總結(jié)，對于鉆進(jìn)工程中的現(xiàn)象得出如下認(rèn)識：
（1）鉆進(jìn)正常表明圍巖節(jié)理少，巖體完整；卡鉆表明圍巖破碎，往往是幾組節(jié)理交匯的反映，而且顯示節(jié)理較為密集；吃鉆表明是從堅硬巖層突然進(jìn)入軟弱巖層，而且軟弱巖層一般出露寬度大于20cm。
（2）鉆進(jìn)過程中流出的液體顏色是巖性的反映。
（3）從鉆孔中沖出的巖粉粗表明巖石軟弱或破碎，巖粉細(xì)表明巖石堅硬或完整。
（4）從鉆孔中流出的水流量越大，表明巖體中裂隙越發(fā)育。
（5）鉆進(jìn)速度快表明巖石軟弱，鉆進(jìn)速度慢表明巖石堅硬，但對因裂隙發(fā)育而出現(xiàn)的卡鉆現(xiàn)象或巖石軟弱出現(xiàn)吃鉆現(xiàn)象的情況需區(qū)別分析。鉆速忽快忽慢表明圍巖變化頻繁。由于對于指導(dǎo)施工來說圍巖級別不宜變化頻繁，特別是不宜在1～2m左右變化，所以，根據(jù)鉆速變化進(jìn)行圍巖分級時必須結(jié)合其他現(xiàn)象綜合考慮。
3 基于監(jiān)控量測資料的圍巖分級
雖然已經(jīng)有不少的研究者已經(jīng)提到應(yīng)用監(jiān)控量測資料進(jìn)行判斷圍巖性質(zhì)，進(jìn)而確定下一工序的支護(hù)參數(shù)，但截至目前還沒有一個判斷標(biāo)準(zhǔn)，甚至用哪些指標(biāo)來判斷也沒有形成統(tǒng)一的認(rèn)識。而應(yīng)用監(jiān)控量測數(shù)據(jù)進(jìn)行圍巖分級則一方面開展的較少，另一方面研究程度更低。
總所周知，圍巖級別不同，隧道開挖后圍巖的松動范圍大小不同，圍巖應(yīng)力調(diào)整時間的長短不同，圍巖施加在襯砌上的荷載（特別是施加在初期支護(hù)上的荷載）大小也不同。所以，根據(jù)以上認(rèn)識，通過對圍巖與初期支護(hù)直接的接觸壓力的分析，我們提出以圍巖與初期支護(hù)直接的接觸壓力趨于穩(wěn)定的時間（d）、圍巖與初期支護(hù)直接的接觸壓力變化速率（MPa/d）（監(jiān)控量測數(shù)據(jù)穩(wěn)定之前）兩個指標(biāo)作為圍巖分級的依據(jù)。
綜上所述，高速鐵路隧道圍巖分級雖然已經(jīng)進(jìn)行了很多的研究工作，然而，研究工作是沒有止境的，有些問題，限于資料不足，加之作者才學(xué)疏淺，目前尚無力進(jìn)行研究，即使本論文討論的問題，也難免有不盡人意之處，因此，作者懇切希望得到師友們的批評指正。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：精細(xì)管理 福山油田 提速提效
概述
海南福山油田主要勘探開發(fā)區(qū)塊為花場、花東及白蓮地區(qū)，該油田石油勘探始于1975年，但是直至1999年9月9日，隨著花1井噴出高產(chǎn)油氣流，才實(shí)現(xiàn)了福山凹陷工業(yè)性突破，正式揭開了福山凹陷大規(guī)模勘探開發(fā)的序幕。海南項(xiàng)目部堅持科技提速提效，引入成本節(jié)點(diǎn)精細(xì)化管理的理念，監(jiān)控成本要素發(fā)生的全過程，梳理出單井施工過程中成本發(fā)生控制的關(guān)鍵點(diǎn)，對成本進(jìn)行優(yōu)化和配置，指導(dǎo)鉆井新技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)不斷提高隊(duì)伍施工速度，控制施工成本，提高效益的目的。
一、海南市場現(xiàn)狀
海南項(xiàng)目現(xiàn)有2支鉆井隊(duì)參與福山油田油氣藏開發(fā)，近年來在該地區(qū)的開發(fā)出現(xiàn)了諸多新的特點(diǎn)。
受海南省經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的影響，旅游等綠色產(chǎn)業(yè)在海南興起，環(huán)境保護(hù)的壓力增大，井位征地布置受到越來越多的限制，同臺井、定向井增多，2012年福山油田嘗試該地區(qū)第一口水平井。井型的變化，增多了鉆井施工的難度。
海南福山油田地質(zhì)地層特點(diǎn)日益清晰，塌、漏、斷層、地層傾角等影響鉆井施工速度和質(zhì)量的因素掌握的比較全面，急需根據(jù)這些特點(diǎn)提出一整套的技術(shù)解決方案。
二、提速提效的措施
海南項(xiàng)目依靠精細(xì)化管理，實(shí)施全過程成本控制機(jī)制，，完善形成了一套閉環(huán)、可持續(xù)改的生產(chǎn)創(chuàng)效模式。首先分析現(xiàn)行生產(chǎn)過程中存在的影響生產(chǎn)質(zhì)量、速度、效率的問題，把這些問題依據(jù)管理、技術(shù)、業(yè)主要求、市場因素等進(jìn)行分類。從中篩選出技術(shù)方面的原因在做分析，結(jié)合公司的現(xiàn)有技術(shù)能力，尋找解決方案，從技術(shù)方案中論證優(yōu)選出一種付諸實(shí)踐，根據(jù)實(shí)踐對問題的解決程度，不斷做出改進(jìn)和升級，形成新方案在推廣應(yīng)用。如此良性循環(huán)，不斷提升項(xiàng)目的施工能力和管理水平。
技術(shù)的提速提效主要體現(xiàn)在五方面的改進(jìn)上：鉆頭和鉆具組合的優(yōu)選，先進(jìn)鉆井工具的使用，合理選用新型鉆井液體系，井下復(fù)雜事故的的預(yù)防。
1、鉆頭
為提高福山油田流沙港組泥巖段機(jī)械鉆速，在查閱以往施工中pdc鉆頭使用情況，特別是在同臺井施工過程中，根據(jù)地層情況分段分析機(jī)械鉆速，尋求適合該地層的鉆頭選型，計算鉆頭的每米成本，同時加入時間計算量，推測鉆速提高對每天鉆井成本的貢獻(xiàn)，對比分析不同鉆具組合、鉆進(jìn)參數(shù)對井眼軌跡、機(jī)械鉆速的影響，并在新井施工中繼續(xù)探索實(shí)驗(yàn)，不斷的提高鉆井速度，控制鉆井成本。
在花121-1x井流一段施工中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，選了一套pdc鉆頭鉆具組合，并根據(jù)施工情況及時調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)單趟鉆進(jìn)尺483m，機(jī)械鉆速達(dá)到14.64m/h，創(chuàng)歷史新高。
2、鉆具組合
今年隨著海南福山油田同臺井的增多，定向井逐漸成為福山油田開發(fā)的主要井型，以往的定向技術(shù)手段是采用牙輪鉆頭定向，達(dá)到預(yù)定井斜后起鉆換常規(guī)復(fù)穩(wěn)斜鉆具結(jié)構(gòu)，今年在定向井中開始試用pdc鉆頭定向，并配以7頭轉(zhuǎn)子的動力鉆具，采用復(fù)合鉆井技術(shù)單趟鉆具成定向、穩(wěn)斜段鉆進(jìn)，取得了良好的使用效果。
3、鉆井工具
新工具的使用往往能夠提高鉆井速度，但同時也存在一定分風(fēng)險。在工具的選擇上始終堅持要保障井下安全，選擇嘗試那些在其它地區(qū)使用成熟的工具。我們對使用工具所帶來的收益的多少做出評級，分為4級：低收益、中收益、高收益、極高收益，對使用工具對人員、設(shè)備、井下可能帶來的風(fēng)險進(jìn)行評級，用收益等級和風(fēng)險等級的乘積來表示收益風(fēng)險指數(shù)，我們只選取收益風(fēng)險指數(shù)小于或等于6的工具，但是對于那些具有低風(fēng)險低收益或極高收益極高風(fēng)險的工具由于收益太低或風(fēng)險極高一般不會采用。
例如總結(jié)以往水力加壓器使用經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過調(diào)整水力加壓器在鉆具組合中的位置，配合pdc鉆頭鉆進(jìn)，將機(jī)械鉆速進(jìn)一步提高，較鄰井相同井段提高50%以上，大大提高了整井施工速度。
4、鉆井液
解決福山油田長期存在的井壁失穩(wěn)問題有兩種方向；一是試用新的高溫抗壓防塌劑
，二是直接采用行鉆井液體系。在對比增加新的鉆井液材料經(jīng)濟(jì)行、有效性和充分對比先鉆井液技術(shù)在福山油田地層的適用性的基礎(chǔ)上，引入胺基聚醇防塌鉆井液技術(shù)。福山油田第一口水平井花121平1井施工過程中首次使用胺基聚醇防塌鉆井液，獲得成功。解決了該地層極易垮塌、井下復(fù)雜情況頻發(fā)的歷史難題。施工過程中，井口無大掉塊出現(xiàn)，無井下復(fù)雜情況，起下鉆摩阻均在正常范圍內(nèi)，完井電測、下油套、固井作業(yè)一次成功，未出現(xiàn)任何復(fù)雜情況。
在花121-平1井結(jié)束后，總結(jié)分析了該鉆井液體系在使用過程中的經(jīng)驗(yàn)和不足，對鉆井液藥品的用量、添加井段、鉆井液體系的構(gòu)成做了進(jìn)一步的優(yōu)化，并推廣應(yīng)用到花15x井的施工中，成功解決了流二段大段泥巖的垮塌問題。
胺基聚醇防塌鉆井液技術(shù)在福山油田的成功使用不僅增加的井下施工的安全性，而且減少處理井下復(fù)雜消耗的時間，提高了鉆井速度，縮短鉆井周期，降低單井施工成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
5、井下事故預(yù)防
造成井下復(fù)雜事故的原因有很多，而且每口井的施工環(huán)境不同，同一因素對每口井的井下安全威脅程度也不同，采取適度合理的預(yù)防措施是保障井下安全的重要方式。在口井施工前分析并列出影響本井施工質(zhì)量和安全的因素，制定措施，實(shí)施過程落實(shí)到人，措施完成后由實(shí)施人提出措施執(zhí)行的反饋意見，改進(jìn)預(yù)防措施，不斷提高井下事故的預(yù)防能力。
福山油田斷層多，地層傾角和走向飄忽不定，導(dǎo)致施工中穩(wěn)斜難度大的難題，易導(dǎo)致井底位移超標(biāo)，影響井身質(zhì)量。在花121x井施工中，通過研究鄰井資料，發(fā)現(xiàn)鉆頭主要漂移規(guī)律，在施工中采取造斜段提前留好方位余量的技術(shù)措施，使得在施工后期鉆頭向南漂移的情況下，不需扭方位即順利中靶，既節(jié)約了時間，又避免了糾方位帶來的風(fēng)險。
三、實(shí)施成果
1、生產(chǎn)效益
海南項(xiàng)目在技術(shù)提速提效中引入精細(xì)管理體系，實(shí)施過程成本監(jiān)控，壓縮施工成本，克服了海南市場萎縮，物價上漲等困難，應(yīng)用“新技術(shù)、新工具、新工藝”提高了鉆機(jī)運(yùn)行時效，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)任務(wù)的超額完成。2012年全年共開鉆14口，交井13口，動用鉆機(jī)15.395臺月；與去年同期對比，多開鉆5口，多交井5口，多打進(jìn)尺16369米，鉆機(jī)月速提高755米/臺月。
關(guān)鍵詞：復(fù)雜地形地質(zhì)；隧道進(jìn)洞；施工技術(shù)
Abstract: with the national highway and railway transportation industry development, the scope of its construction has increased, and in the process of building may meet different topographical and geological conditions, including the complicated terrain geological conditions tunnel construction has strong into the hole of the technical. Through the previous YouXi tunnel on fujian and jiangxi view sound tunnel construction of depression into the hole of the summary and research, the paper will be elaborated in the complex terrain geological condition, the construction of the tunnel hole in technology and project, and for future tunnel into the hole technology provides the construction experience, and to promote the rapid development of China's transportation roads.
Keywords: complex topography and geology; Tunnel into the hole; Construction technology
中圖分類號：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號
復(fù)雜的地形地質(zhì)在道路修建中常有遇到，而在此種狀況下的隧道進(jìn)洞技術(shù)成為整個隧道修建的關(guān)鍵所在。通過先前對福建尤溪隧道和江西觀音坳隧道進(jìn)洞施工情況的分析和總結(jié)，不難看出隧道進(jìn)洞的技術(shù)施工方案是根據(jù)洞口段的圍巖及地形情況來確定的。如何安全可靠的進(jìn)入正洞進(jìn)行下一步施工的關(guān)鍵因素，就在于隧道進(jìn)洞具體方案的合理性與準(zhǔn)確性。前文所述的福建尤溪隧道地形險峻、山峰林立、溝谷縱橫，而江西的觀音坳隧道處于斷裂構(gòu)造的交錯位置，并且圍巖十分的不穩(wěn)定，兩處隧道的修建都處于復(fù)雜的地形地質(zhì)條件之下。所以通過對其的全面分析和總結(jié)，本文將進(jìn)一步對復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的隧道進(jìn)洞施工技術(shù)，分析研究出更為具體、有效的施工方案。
一、復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞施工工藝流程。
復(fù)雜地形地質(zhì)條件下，隧道進(jìn)洞的施工工藝流程與正常的隧道進(jìn)洞施工工藝流程大同小異，只是在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞要進(jìn)行細(xì)節(jié)化的施工，其整個施工流程可用下圖表示：
二、復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞前的準(zhǔn)備工作。
隧道施工的復(fù)雜地形地質(zhì)條件包括軟弱圍巖、不規(guī)則山體及碎石棄渣等不利于隧道施工的自然狀況。復(fù)雜的地形地質(zhì)條件在不利于隧道施工的同時，對隧道施工過程中的人員安全也造成了很大的威脅，所以針對于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下，隧道在進(jìn)行正常開挖前，做好隧道進(jìn)洞前的洞外控制測量的準(zhǔn)備，以保證隧道的順利開挖。
洞外控制測量。由于隧道進(jìn)洞的施工處于復(fù)雜的地形地質(zhì)條件下，所以施工前期首先要進(jìn)行洞外控制測量。由于隧道洞口的地形及地質(zhì)條件較為復(fù)雜，因此洞外控制測量成為進(jìn)行開工后洞內(nèi)施工測量的主要依據(jù)。通常隧道施工的洞外控制測量一般采用平面控制測量和高程控制測量兩種方式，但由于施工處于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下，因此為了保證控制測量的精確度，往往會選擇采用GPS控制測量系統(tǒng)。GPS控制測量系統(tǒng)，在設(shè)計好的洞口處分別設(shè)置GPS測點(diǎn)，同時將其與三角測量法有效的結(jié)合起來，從而形成穩(wěn)固的洞外控制網(wǎng)。然后通過洞外控制測量成果，計算由洞外控制點(diǎn)引測進(jìn)洞測設(shè)數(shù)據(jù)，并據(jù)此指導(dǎo)隧道的進(jìn)洞。
三、復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞的施工方案。
由于處于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下，通常會有圍巖固定性差、地質(zhì)斷裂及水文地質(zhì)條件復(fù)雜等現(xiàn)象，所以在進(jìn)行隧道進(jìn)洞施工時要根據(jù)實(shí)際情況來制定相關(guān)的施工方案方法。通過對先前各地隧道進(jìn)洞施工技術(shù)方案的了解和分析，總結(jié)出以下在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞的施工方案，以完善隧道施工的技術(shù)工藝和方法。
1、隧道洞外截水溝。
對于在水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜的區(qū)域進(jìn)行的隧道進(jìn)洞施工，要在隧道洞外設(shè)置修建截水溝，避免發(fā)生水流灌洞的現(xiàn)象。例如已修建江西觀音坳隧道，隧道洞口處于低凹處且正對峽谷，此時如果不做好洞外截水工作，就很容易造成雨季洪水灌洞的不良后果，甚至導(dǎo)致洞口坍陷，由此看來進(jìn)洞前做好防水工作具有重要作用。所以對于復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的隧道施工，要根據(jù)實(shí)際情況全面考慮施工的具體方案。
2、明洞施工及邊仰坡的防護(hù)。
在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下，隧道洞口多采用明洞施工，因?yàn)槊鞫锤舆m用于偏壓、淺埋等復(fù)雜得地形地質(zhì)條件。復(fù)雜地形地質(zhì)條件下，隧道進(jìn)行明洞施工即采用明挖法施工，但是在洞口土石方開挖前，首先要進(jìn)行仰坡防護(hù)工作。仰坡防護(hù)工作，即對隧道進(jìn)洞區(qū)域仰坡上的碎石、浮砂及危石進(jìn)行清除，并與截水溝有效結(jié)合，從而形成暢通的洞口排水系統(tǒng)。然后對于隧道洞口的邊仰坡，要按照先期的設(shè)計要求從上往下開挖，并且在挖的過程中對于雨水較強(qiáng)的地方，要實(shí)行分臺階開挖，以免雨水過強(qiáng)而影響施工。同時在進(jìn)行刷坡的過程中，要實(shí)現(xiàn)仰坡開挖與防護(hù)的同步進(jìn)行，并且在開挖后及時檢查坡度，在坡度合格后進(jìn)行相關(guān)的支護(hù)工作。
3、隧道進(jìn)洞的支護(hù)及輔助措施。
3.1、套拱超前小導(dǎo)管進(jìn)洞。
對于隧道洞口圍巖穩(wěn)定性較差的狀況下，通常采用套拱超前小導(dǎo)管進(jìn)洞的支護(hù)方法。在復(fù)雜的地形地質(zhì)條件下，圍巖穩(wěn)定性較差，所以為了保證隧道洞口仰坡的穩(wěn)定性，制定相應(yīng)長度的套拱，并且使之與混凝土及鋼架焊接牢固，同時在仰坡開挖線20米外設(shè)置相應(yīng)規(guī)格的小導(dǎo)管，從而用小導(dǎo)管進(jìn)行灌注水泥砂漿。最后檢查套拱混凝土的各個尺寸，達(dá)標(biāo)后進(jìn)行拆模并采用人工弧形導(dǎo)坑開挖進(jìn)洞。
3.2、管棚施工。
通常情況下的復(fù)雜地形地質(zhì)條件下，實(shí)行套拱超前小導(dǎo)管進(jìn)洞就已足夠，但是對于V級淺埋土質(zhì)的隧道洞口施工中，為有效保證洞口段的安全性，有必要采用超前大管棚。如此在隧道洞口搭建大管棚不但確保了洞口段的施工安全，而且還對隧道洞口的仰坡起到了很好的穩(wěn)定作用。
3.3、洞口段地表加固。
由于隧道洞口可能處于軟弱圍巖淺埋地段等因素，造成地表下沉、拱頂下沉等不良后果，所以在施工前要進(jìn)行隧道洞口地標(biāo)的加固工作。隧道洞口地表加固可采用地標(biāo)鉆孔注漿等類似方法，均能取得良好的加固效果。
3.4、隧道進(jìn)洞洞身開挖。
在一切隧道進(jìn)洞準(zhǔn)備及支護(hù)工作做好后，就要進(jìn)一步實(shí)施洞口的開挖工程，隧道洞口開挖的施工過程包括洞口的鉆爆施工、棄渣裝運(yùn)及洞口開挖后的支護(hù)，最后繼續(xù)隧道的整體施工。
3.4.1、隧道進(jìn)洞的鉆爆施工。
進(jìn)行洞口開挖，首先要對洞口進(jìn)行鉆爆施工。對于洞口的鉆爆必須要經(jīng)過專業(yè)精心的設(shè)計，測量放樣布眼并采用鉆孔臺車或風(fēng)動鑿巖機(jī)進(jìn)行鉆眼。施工時要根據(jù)施工地段具體情況，控制好炮眼的深度、角度以及密度，從而保證良好的爆破質(zhì)量。
3.4.2、隧道洞口棄渣裝運(yùn)。
在完成隧道進(jìn)洞的鉆爆施工后，要及時將棄渣運(yùn)出洞口。棄渣通常采用隧道專用挖掘裝載機(jī)運(yùn)出，從而進(jìn)行隧道進(jìn)洞的下一步施工。
3.4.3、隧道進(jìn)洞的支護(hù)。
隧道進(jìn)洞的初期支護(hù)由隧道施工中的“新奧法”而來，根據(jù)圍巖的自身承載能力，設(shè)置相應(yīng)的支護(hù)。首先，隧道進(jìn)洞的初期維護(hù)，通常采用噴射混凝土的方法，但由于隧道施工處于復(fù)雜的地形地質(zhì)條件下，所以建議采用濕噴罰噴射混凝土；其次進(jìn)行錨桿施工，以作為基坑支護(hù)用；最后是鋼架和鋼筋網(wǎng)的制作，以確保隧道進(jìn)洞鉆豹施工后，洞頂及四周圍巖的穩(wěn)定，為隧道的深層施工起到了重要的保障作用。如此施工過后，復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的隧道進(jìn)洞施工就得以完成了，為后序的隧道施工奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
綜上文所述，復(fù)雜地形地質(zhì)條件下隧道進(jìn)洞施工前，應(yīng)根據(jù)掀起的設(shè)計做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，以確保隧道進(jìn)洞施工的安全性，并且積極做好洞口仰坡的清除與支護(hù)工作。由于復(fù)雜地形地質(zhì)條件帶來的諸多不便，都會對隧道進(jìn)洞的施工安全和施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，因此我們有必要不斷的分析探究出更好的隧道進(jìn)洞施工方案。通過不斷的實(shí)踐證明，在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道進(jìn)洞施工，都應(yīng)根據(jù)施工地段的具體情況，經(jīng)過全面有效的分析和總結(jié)，制定出相應(yīng)的隧道進(jìn)洞施工方案，從而確保隧道施工的安全性和可靠性。
參考文獻(xiàn)：
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在工程實(shí)踐中，濕陷性黃土地區(qū)含有高承壓地下水時的病害防治就成為了施工中亟待解決的一個問題，它對橋梁上部結(jié)構(gòu)沉降、耐久性有重大影響。合理的施工技術(shù)對類似情況下指導(dǎo)工程施工、保證施工質(zhì)量、降低施工災(zāi)害至關(guān)重要。
根據(jù)國內(nèi)外對類似工程的處理經(jīng)驗(yàn)可知，對于濕陷性黃土，常用的方法是地基加固處理，而對于承壓水時鉆孔灌注樁常用堵水、排水或圍水等方法降低水壓達(dá)到不影響施工的效果。目前針對濕陷性黃土含高承壓水時鉆孔灌注樁的施工研究很少。總結(jié)及研究合理的施工技術(shù)對濕陷性黃土含有高承壓水時鉆孔灌注樁的施工具有重要指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞 ： 濕陷性黃土；承壓水；鉆孔樁；預(yù)防與處理
Abstract: at present, our country puts forward stricter requirement for engineering construction quality and durability, and collapsible loess collapsibility easily under the influence of water features, in the similar soil during construction, should pay close attention to the influence of water, otherwise easy to have bad consequences.
In engineering practice, the collapsible loess area high confined water at the time of the disease control has become a problem to be solved in the construction, it has significant influence on durability of bridge upper structure settlement,. Reasonable construction technology for similar cases to guide engineering construction and ensure construction quality, reduce disasters is very important.
According to processing experience for similar projects at home and abroad, for the collapsible loess, the commonly used method is the foundation reinforcement treatment, for the confined water in bored piles are commonly used methods such as water, drainage or water reduce water pressure does not affect the construction effect. At present in view of the collapsible loess high confined water in bored piles construction research is rarely. Summary and research of the reasonable construction technology of collapsible loess high confined water when bored piles construction has important guiding significance.
Key words: collapsible loess; Pressure on the water; Drilled pile; Prevention and treatment
中圖分類號：TU753.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-2104(2013)
局寧西鐵路增建二線第二項(xiàng)目部承建的沋河特，中心里程位于寧西增建二線DyK24+647處，全長1046.66米。墩臺均采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。該橋地質(zhì)主要為濕陷性黃土，濕陷等級為Ⅳ級。沋河地表水受大氣降水影響比較大，地下水位高，13#墩—21#墩地段有承壓水，共計9個墩身，108根孔樁，樁徑均為φ150cm.根據(jù)鉆探資料顯示，承壓水水頭高度在：3～6.5m。本橋附近有村莊、沋河水庫大壩，距離橋址300m左右，沋河水庫大壩為均質(zhì)土壩，為渭南市城市飲用水水利工程。
針對沋河特大橋孔樁施工的技術(shù)文件及施工方案，通過對現(xiàn)場實(shí)際勘察、周邊環(huán)境調(diào)查、已確定的施工方案和工期安排以及施工順序情況，進(jìn)行鉆機(jī)的選型、鉆孔的排序、降水井的設(shè)置及位置選擇、泥漿池的設(shè)置、鉆孔時間及速度的計算、承壓水水壓的控制及計算，為鉆孔方案提供技術(shù)支持及孔樁施工防止塌方、塌孔、管涌危及村莊、水庫大壩，制定可靠有效的防范及保障措施，確保孔樁施工的進(jìn)度、工期、效益和施工人員的安全。
承壓水地帶鉆孔樁施工（鋼護(hù)筒跟進(jìn)法施工）
1.1 鋼護(hù)筒的安裝及埋設(shè)
將首節(jié)吊起的鋼護(hù)筒緩慢放入引孔內(nèi)，離孔底約20cm距離時，暫停下放，技術(shù)人員井口驗(yàn)收鋼護(hù)筒居中時，立即下放至孔底，用履帶吊吊起振動錘，振動錘的兩個液壓夾須預(yù)先調(diào)試好，液壓夾的間距為護(hù)筒直徑。同時，振動錘上系兩條纜繩，目的是通過人拉的方式盡快使液壓夾夾到護(hù)筒口，使其重心在護(hù)筒中心位置。開啟電源后，振動錘開始振動，護(hù)筒在下沉的過程中根據(jù)技術(shù)人員的指導(dǎo)進(jìn)行垂直度的調(diào)整,在鋼護(hù)筒垂直下落至離地面1.5m時停止振動錘，由技術(shù)人員對護(hù)筒的垂直度及護(hù)筒中心位置進(jìn)行檢查，檢查確認(rèn)護(hù)筒下沉的垂直度及護(hù)筒中心位置滿足規(guī)范要求后，開始吊裝下一節(jié)鋼護(hù)筒，每節(jié)鋼護(hù)筒之間采用焊接，鋼護(hù)筒焊接連接時保證接頭圓順，同時滿足剛度、強(qiáng)度及防漏的要求。鋼護(hù)筒需高出原地面不小于1.0m。
1.2降水井的設(shè)置
護(hù)筒埋設(shè)完畢后，在墩位兩側(cè)（距墩中心各約30m處）各旋挖一口降水井，降水井直徑≥125cm,降水井深度根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況鉆至承壓水層。井口高程低于孔樁鋼護(hù)筒1米以上，讓承壓水自動從井口排出，并在井口設(shè)置4m深的護(hù)筒，以防止降水井坍塌（如下圖所示）。降水井設(shè)置完成后，當(dāng)一口降水井正常排水時，應(yīng)立即將另一口降水井封堵。沿降水井設(shè)置排水溝，將水引至離水井50m以外的地方。
1.3鉆孔
鋼護(hù)筒埋設(shè)完畢后，加大泥漿密度，并注入泥漿后方可開鉆；鉆進(jìn)過程中，要及時掌握鉆孔深度，根據(jù)地質(zhì)層變化，及時調(diào)整鉆進(jìn)壓力、鉆進(jìn)速度和適宜的泥漿稠度，以防鉆進(jìn)不利地層時塌孔。開鉆時，先用低檔慢速鉆進(jìn)，鉆至護(hù)筒以下1米后，再調(diào)為正常速度。鉆進(jìn)過程中，根據(jù)不同的地質(zhì)情況選用不同形式的鉆頭，在土質(zhì)地層中鉆頭選用螺旋式土鉆或旋挖斗，有水時用旋挖斗掏渣；在鉆進(jìn)過程中，測量人員要隨時對孔深進(jìn)行測量，每次進(jìn)尺不得大于3m，鋼護(hù)筒要及時跟進(jìn)至鉆孔底，離孔底不大于50cm.鉆進(jìn)過程中，經(jīng)常抽取渣樣并檢查泥漿指標(biāo)，注意土層變化，以便及時對不同地層調(diào)整鉆速、鉆進(jìn)壓力、泥漿比重。在砂土、軟性土等易坍孔的土層中，采用低檔慢速，同時提高孔內(nèi)水頭，加大泥漿比重。鉆至透水層附近時，應(yīng)將鉆速減慢，并在孔內(nèi)投入黏土塊，反復(fù)不進(jìn)尺旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步增強(qiáng)泥漿密度。結(jié)合鉆探資料，當(dāng)鉆至承壓水層位置時，鋼護(hù)筒應(yīng)該及時跟進(jìn)，對承壓水進(jìn)行及時隔離及封堵。
在鉆進(jìn)過程中測量人員對降水井每小時總流量進(jìn)行觀測，計算出鉆孔樁部位的承壓水流量及水壓，根據(jù)所得數(shù)據(jù)，計算出鉆孔樁內(nèi)泥漿產(chǎn)生的壓力。當(dāng)鉆孔樁內(nèi)泥漿壓力大于承壓水產(chǎn)生的壓力時，可以認(rèn)為鉆孔樁內(nèi)的泥漿不會受到降水井的影響，只是孔底弱流水現(xiàn)象。當(dāng)鉆孔樁內(nèi)泥漿壓力小于承壓水產(chǎn)生的壓力時，應(yīng)立即停止鉆孔，反復(fù)不進(jìn)尺旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步增強(qiáng)泥漿密度，至到泥漿壓力大于承壓水產(chǎn)生的壓力時再進(jìn)行緩慢進(jìn)尺。當(dāng)鉆孔樁鉆至設(shè)計樁底時，應(yīng)靜置1小時，若水位、沉渣厚度無明顯變化時，再進(jìn)行清孔。
2承壓水層水下混凝土灌注施工方法：
2.1安裝導(dǎo)管
導(dǎo)管采用φ30cm鋼管，每節(jié)2～3m,配1～2節(jié)1～1.5m的短管。導(dǎo)管吊裝前先試拼，并進(jìn)行水密性試驗(yàn)，壓試驗(yàn)時的壓力應(yīng)不小于灌注混凝土?xí)r導(dǎo)管可能承受的最大壓力的1.3倍。導(dǎo)管接口應(yīng)連接牢固，封閉嚴(yán)密，導(dǎo)管接頭應(yīng)清潔無雜物，密封膠圈無破損老化，同時檢查拼裝后的垂直情況與密封性，根據(jù)樁孔的深度，確定導(dǎo)管的拼裝長度，吊裝時導(dǎo)管位于樁孔中央，并在澆筑前進(jìn)行升降實(shí)驗(yàn)。導(dǎo)管組裝后軸線偏差不宜超過樁孔深的0.5%并不宜大于10cm。符合要求后，在導(dǎo)管外壁用明顯標(biāo)記自下而上逐節(jié)編號并標(biāo)明尺度。以便計算注入混凝土的高度。
2.2灌注水下混凝土
水下混凝土的灌注程序與其他混凝土灌注程序基本相同，但由于灌注水下混凝土前，孔內(nèi)仍有少量承壓水向外溢出，因此，初次混凝土灌注高度不僅要滿足規(guī)范要求，而且還要保證初灌混凝土越過承壓水層，這樣才能抑制承壓水的不斷涌出，以免在混凝土灌注過程中對混凝土產(chǎn)生沖刷而造成質(zhì)量事故。
灌注水下混凝土?xí)r，必須探準(zhǔn)孔深和所灌注的混凝土面高度，儀控制導(dǎo)管埋深。如探測不準(zhǔn)確，將造成導(dǎo)管提漏或埋管過深，出現(xiàn)斷樁事故。灌注混凝土導(dǎo)管頂部應(yīng)設(shè)置漏斗，其上方設(shè)溜槽、儲料斗和工作平臺。灌注前首先測量孔內(nèi)混凝土的高度，計算導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如果正常繼續(xù)灌注。
灌注混凝土開始后，應(yīng)緊湊地、連續(xù)地進(jìn)行，嚴(yán)禁中途停工。灌注過程中，應(yīng)注意提高觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)混凝土面高度，真確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。
考慮樁頂含有浮渣，灌注水下混凝土?xí)r的澆筑面按高出樁頂設(shè)計高程100cm控制，以保證樁頂混凝土的質(zhì)量。
3對濕陷性黃土地區(qū)承壓水地層可能給鉆孔灌注樁施工造成危害的預(yù)防與處理措施
3.1預(yù)防措施 在施工前要詳細(xì)查看勘察、設(shè)計報告，進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)地踏勘，熟悉地層及施工環(huán)境，對含有承壓水的地層應(yīng)了解其水頭高度、涌水量等情況，分析對施工可能產(chǎn)生的影響及危害，擬定切實(shí)可行的技施方案和預(yù)防措施，并做好技術(shù)物資上的充分準(zhǔn)備。當(dāng)承壓水地層對施工可能有危害時，在成孔鉆機(jī)選擇上應(yīng)避免使用循環(huán)鉆機(jī)而選擇無循環(huán)鉆孔的沖擊型鉆機(jī)，并結(jié)合地質(zhì)勘察報告與鉆機(jī)特點(diǎn)，擬定具體施工方案。防止承壓水對鉆孔灌注樁施工造成危害的主要方法是平衡其水頭壓力，使樁孔內(nèi)水面低于孔口或地下水位，防止承壓水從孔口溢出或從強(qiáng)透水層泄漏，其具體方法一般有以下3種。3.1.1圍堰填高法：填筑圍堰，抬高樁孔位置，使樁孔孔口位置高于承壓水水頭高度。3.1.2泥漿柱平衡法：使用泥漿鉆孔，讓泥漿柱形成的壓力大于承壓水壓力，使承壓水不至溢出孔口并保持0.50～1m的安全量。使用泥漿柱平衡法施工時，必須使泥漿密度在鉆至承壓水層前至混凝土灌注完畢期間始終保持穩(wěn)定，不能出現(xiàn)大的變化，防止鉆孔結(jié)束后在混凝土灌注期間孔內(nèi)泥漿發(fā)生沉降，上部泥漿密度下降較大而造成泥漿柱壓力小于承壓水壓力。3.1.3綜合平衡法：當(dāng)承壓水水頭較高，用泥漿柱平衡法無法滿足要求、而圍堰填高法成本又過高時，可采用兩者相結(jié)合的方法來解決（現(xiàn)場平臺填筑一定高度，平衡掉部分承壓水水頭高度，其余部分利用大泥漿比重遏制。）。對承壓水水頭高于地面，且上部含強(qiáng)透水層的情況，應(yīng)首先考慮對強(qiáng)透水層進(jìn)行封堵處理，然后可采取上述3種方法處理。封堵方法可根據(jù)所用鉆機(jī)類型確定，如采用沖擊鉆機(jī)成孔，宜采用粘土封堵；采用旋挖鉆機(jī)成孔則宜采用套管隔離封堵。對于承壓水水頭低于地面且上部含有強(qiáng)透水層的情況，則可根據(jù)實(shí)際情況采取封堵透水層或用泥漿平衡法處理，使承壓水不致向上涌出。3.2處理措施3.2.1灌注樁鉆進(jìn)時發(fā)生承壓水涌出現(xiàn)象的處理措施。在灌注樁鉆進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)承壓水從孔口涌出時，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，查明承壓水層位置、水頭高度及涌水量等詳細(xì)情況，同時，采用圍堰接高護(hù)筒的方法提高孔口位置，使孔口位置高于承壓水水頭。待孔口不再向外溢水時，再采用上述預(yù)防措施進(jìn)行處理。3.2.2對于承壓水層上部含有強(qiáng)透水層的處理措施。對于承壓水層上部含有強(qiáng)透水層的情況，應(yīng)采用封堵隔離的方法,即采用沖擊鉆機(jī)成孔、粘土隔離封堵的方法將強(qiáng)透水層與承壓水層隔開。實(shí)踐證明，在這種情況下此方法是最合理、最有效的方法。
4結(jié)束語
目前國內(nèi)外針對濕陷性黃土地區(qū)承壓水地帶鉆孔樁施工，鋼護(hù)筒跟進(jìn)法尚無詳實(shí)可靠的施工經(jīng)驗(yàn)，《鐵路橋涵施工規(guī)范》（TB10203—2002）中規(guī)定，濕陷性黃土地基開挖，必須保持基坑不受水侵泡。除此之外，各相關(guān)規(guī)范中沒有對濕陷性黃土地區(qū)含承壓水時鉆孔灌注樁施工煩人相關(guān)規(guī)定，這就要求各施工企業(yè)遇到類似工程時，只能參照其它類似經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行施工，增加了施工難度，難于保證施工質(zhì)量。故在此次施工中總結(jié)一套行之有效地施工方法，基于系統(tǒng)觀點(diǎn)，通過研究總結(jié)國內(nèi)外類似工程經(jīng)驗(yàn)，開展?jié)裣菪渣S土地區(qū)含高承壓水時鉆孔灌注樁施工技術(shù)研究，研究內(nèi)容在為類似工程提供指導(dǎo)建議的同時可以形成合理的施工技術(shù)理念修訂制施工規(guī)范參考。
參考資料：
1.《鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》（TB10415-2003）
2.《鐵路橋涵鉆孔樁施工技術(shù)指南》（TZ322-2010）
