非开挖技术|水平定向钻

非开挖铺管时路面冒浆的原因分析

时间：2024-07-25  浏览：285次

水平定向钻技术是地下管线铺设使用非常普遍的一种非开挖工艺，它具有工期短、对路交通和其他社会活动的的干扰少、施工成本低的特点，然而，同传统的开挖施工相比，水平定向钻技术对从业者技术要求高，如导向孔轨迹的设计、规划。地质条件的分析，设备性能的选择、泥浆的配合比、均对工程施工影响较大，稍有疏忽可能造成孔道泥浆阻塞、路面隆起、甚至引起地面冒浆，给社会带来负面影响。

一、水平定向钻中常见的阻塞及路面冒浆原因分析
1. 水平定向钻中常见的阻塞
水平定向钻作业中，由于孔道周围的土层发生垮塌。或者孔道钻进曲线不稳定，发生一种称为泥浆阻塞的物理现象。如果忽略或者不加以解决将有可能引起路面隆起，甚至引起地面土层破裂而冒浆。

2.孔道泥浆阻塞或路面冒浆的原因
(1)导向孔曲线原因如果孔道偏离平滑曲线，曲线多并且行进方向发生突变，孔道与管道将会相抵触，这种抵触又能使孔道中的泥浆流动出现部分或全面阻塞。

(2)地质因素引起泥浆阻塞与土层条件有关，粘土遇水膨胀，这就意味着在粘土中原先的孔道有封盖住孔道的趋势。从而减少孔道的尺寸。在粒状土层中，例如沙土和沙砾，由于具有较小的粒性，孔道容易发生垮塌压住管道。造成孔道阻塞。

(3)泥浆因素钻进中泥浆有助于孔道的稳定，选择适当的钻进泥浆将是防止孔道垮塌的基础。钻进泥浆的一个作用是悬浮和运送钻屑。如果泥浆不流畅，就可能导致钻屑不能通过孔道排出，这些钻屑会沉积在管道周围，进而阻塞孔道，阻碍泥浆流动，并zui终导致泥浆阻塞或路面冒浆。四是泵量泵压。优质钻进泥浆能够促进运送固体颗粒的能力在一定程度上取决于钻进泥浆的流速。当流速较小时，固体颗粒容易从悬浮状态下沉并阻塞孔道。司钻手在钻进松散、砂层等裂隙发育的地层使用大泵量时可能会导致孔道坍塌，阻塞。五是覆盖土厚度。在导向孔施工中，如果施工条件允许一般在考虑扩孔直径的 6～10 倍以上作为覆盖土厚度。

二、工程实例分析

1.施工案例
以某某施工电力管，穿越长度 270米、铺设管线为 6×180m 电力管，当扩孔直径为直径至 Φ600mm时，路面发现 100mm 的隆起，面积约 1 平方米，同时伴有黄色泥浆冒出路面。

2．事故原因分析

为了不影响交通，使施工能够正常进行，经市政部门、业主单位同意，在隆起处开挖一个 3m×3m 的坑。在开挖时发现在水泥沥青路面 40cm 一下存在原老房子地基、碎石且有较松散的的粘土，从导向孔覆土厚度分析，在路面冒浆处导向孔深度为 7500mm，且此时扩孔直径为 600mm，7.5＞600×6-10 倍。从泵量泵分析，事后了解施工工艺参数，从护臂泥浆角度分析，本工程地质为粘土，本身就会造浆，在加上优 U质泥浆护臂，从导向孔曲线来分析由于南二环人行道是曲线平面，所以导向孔也跟随带有曲线。

综合上述因素，此次造成路面隆起冒浆的原因是：地层因素是主要，上部有老房子地基、碎石、松散有裂隙，导向孔是双向曲线且孔道长，排渣也存在困难等次要因素。

三、结论

非开挖技术在我们的发展历史虽然不长，但在我国广大工程技术人员的共同努力下，使它在我国得到粒高速度的发展和广泛的引用。我们需要继续进行研发，一方面研制出技术更先进。性能更可靠、自动化更高的施工设备和器具；另一方面，要善于总结施工中的经验教训，提高应用技术水平，才能使非开挖事业更加壮大。

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