水平定向钻穿越海沟施工难点及处理方法

水平定向钻穿越海沟施工难点及处理方法摘要：随着现代文明的不断发展和深入，人们对于环保和生态保护的意识也在逐渐增强。为了适应城市化发展而进行的开挖路面各类地下管线施工等施工方式对于环境造成的破坏越来越受到了人民的关注，因此更加环保的技术孕育而生水平定向钻穿越施工属于非开挖的项目，可以在保护环境和不破坏地貌的基础上进行施工作业，有效地实现了对于生态平衡的保护因此受到了广泛的应用和推崇本文通过对水平定向钻穿越海沟施工的难点进行分析并且提出相应的措施，希望给予施工单位参考。摘要：水平定向钻；穿越；海沟；施工难点；处理方法1.引言随着现代文明的不断发展，人们的环保意识也在逐渐增强，对生态平衡的保护以及环境的保护意识也在逐渐地增强。传统的建筑工程技术所使用的开挖路面进行地下管线的施工的弊端也在逐渐地暴露，环境的污染，交通压力增大等问题成为了建筑行业急切需要解决的难题。在不破坏地貌状态的和已经完成的建筑工程和管线铺设的项目的前提下，水平定向钻进技术被广泛地应用了起来。定向钻进施工技术主要是根据地质的水文资料特点设计完成的一项非开挖式的穿越技术一九七二年，水平定向钻穿越技术被发明出来并且经过不断的科学研究探索和施工人员的共同努力下，水平定向钻穿越技术目前已经发展到了一个较高的水平，并且即使水平定向钻的施工技术已经得到了广泛的应用，但其穿越技术和施工工艺仍然在进行着不断地进步与变革。尤其在目前我国环保和市政管网改扩建项目以及大型的管道穿越江河工程项目上更是显现出了其独特的优势。定向钻进施工技术主要包括的工序有钻进、预扩孔、管道回施三个方面，穿越的质量和穿越的距离、设计思路、穿越点的选择等众多有素都有着较为直接的联系。海沟主要是由于岩石圈板块汇聚而形成的板块边界，其具有阶梯状的地貌，地质结构相对比较复杂，且部分海沟分布于地震活动带附近，因此，海沟施工具有较多的难点，目前建筑行业的现状来说，水平定向钻所具有的特点，相对较为适用于穿越海沟的施工。1.水平定向钻穿越海沟的难点及处理方法软硬交界面的穿越由于海沟地区的底层覆盖层构成往往包含有海相沉积层、坡积层、海陆交汇沉积层等各种地质情况，所以在海沟的建造中经常会出现黏土壤和泥沙土层的耐压力强度不够的问题发生。在这时候采用定向钻孔进行扩孔，很容易造成加工精度器在自重的影响下产生很大的倾斜情况，从而导致所穿越的曲线产生夹角，给管线带来了较大概率的返拖。想要合理的应对这些情况的发生，首先就必须尽可能降低因为穿越曲线所产生的角度，以确保穿越的曲线在一个理想、合理的范围以内。而首先，就能够通过调节扩孔的走向来避免与穿越曲线形成角度。而当前期导向钻孔的穿越工作完成以后，可以通过把另一个钻孔磨损后安装到出土地点的旁边，就可以做到了直接从入土地点的方向，往出土点方向进行扩孔的施工。而这样的扩孔方向调整，也使加工精度器的强度也同时进行了提高，也就可以很大程度上的缓解了加工精度器在自重影响下而大幅度沉降在了黏土层里，因为这样也比较有利于穿越曲线的圆滑度和过渡。其次，还可以增加扩洞的速度来减少加工精度器的沉降量。当加工精度器从水泥地层进入黏土层或者淤泥层内后，可以增加扩洞的施工速度同时提高了钻杆的抗拉强度，这就能够有效地抵消了加工精度器重力所导致的加工精度器在黏土层内的沉降，进而更有效地增加了加工精度曲线的最终精度。泥浆的稳定性水平定向钻机在穿过海沟施工的时候，如果穿过地点位于海相沉积层中时，较大概率地会出现从海洋进入的现象，这就会造成泥土岩层中所含有的钙镁离子和氯化钾的浓度提高，从而破坏了泥浆的特性。所以，提高泥浆性能的稳定性是水平穿越施工取得成功的关键方面之一。首先，可以采用适当的方法添加纯碱或者烧碱的量，来通过增加泥浆整体的pH值，来降低钙镁离子浓度过高的现象，并由此来保证了泥浆的携带特性。然后，为很大程度上避免泥浆特性被海洋或者泥土岩层中所含有的氯化钾所损坏，还可以加入适当的羧甲基纤维素钠进行护胶的施工，来确保泥浆的特性不被损坏。与此同时，对强化浆液的整体回收循环使用也能够在极大程度上缩短了浆液水化的持续时间，从而有效地改善了浆液的稳定性，降低泥浆材料的使用量，也从一定的程度上节约了工程的成本和施工的时间。扩孔扭矩大水平定向钻穿越海沟的施工过程当中，会面临需要穿越长距离的海沟，在这一部分的施工项目当中，泥岩抗压的强度和扩孔扭矩无法达到适配，是海沟穿越的施工当中普遍会出现的问题。另一方面来说，在施工当中，会对于岩层也造成一定的破坏，由于岩性的破碎，岩屑颗粒的大小并不均匀，会很大概率上造成局部堆积的状况，给扩孔扭矩也带来了很大的影响。为合理的克服扩洞时转速缓慢以及泥浆的使用量很大等问题，在加工精度器出、进土点上各设置了一套钻头，来完成联合的加工精度。以其中一套钻头担任主的钻孔器，必须依靠以正常的方向转动完成加工精度，而另一台辅助钻孔器则在必须与主钻孔器保证速度同步的同时完成反向转动，这样才能在较大程度上适应了长距离槽沟当中大扭矩加工精度的要求。而经过对以往的相关施工经验总结，也可以看出当二个钻头上的作业人员进行了紧密地结合后，双钻头扩洞的速度显然要超过了仅有一套钻孔机完成钻孔作业的速度。其次，通过增加泥浆的排量也能够很好的缓解泥岩抗压的强度和扩孔扭矩不相匹配的问题。对于扩孔钻机的出、入土点同时进行泥浆的灌注，这样可以有效地减少因为岩屑的堆积对于扩孔器所造成的影响同时也可以很大程度上提高了扩孔器水眼的射流速度。泥浆的漏失在海沟的穿越施工当中，主要的穿越地层为砂质泥岩、泥岩，泥质结构、层状结构等等。复杂的地质结构以及岩体的破碎、节理裂隙发育等一系列的问题容易导致扩孔机钻孔近几百米处出现泥浆漏失的问题，与此同时，泥浆漏失的漏失点形成的岩屑堆积会对后续的扩孔以及回拖左右造成相当大的风险，因此，需要对泥浆漏失的问题采取相对应的措施以此来保证工程的顺利进行。首先，保证泥浆的性能是很重要的一个方面。在施工前期需要对泥浆技术指标作出严格的规定并且对于所配制的泥浆使用六速旋转黏度计进行有效的泥浆性能检测，保证泥浆的性能处于规定的标准和要求时才可以投入使用。与此同时，加大泥浆的排量也可以有效地提高泥浆的整体流动性从而保证泥浆的性能。其次，对扩孔机械中的细孔作业也必须更加地重视。当扩孔机的扩孔作业进行每一阶段的加工精度任务后，必须采用小一级的桶型加工精度其来进行洗孔，这样有效地减少了扩孔机孔内的水泥浓度，保持孔内的贯通性也保障了水泥可以很好的流通。此外，若在扩洞的施工阶段发生了水泥漏掉的问题，必须往水泥里有效地添加随钻堵漏处理剂进行有效的水泥堵漏处理，很好地处理水泥漏掉的问题，提高施工的品质和施工顺利进行。总结：综上所述，由于水平定向钻的穿越技术导向非常精准且成功率较高，对于生态环境等影响较小等特点，在现代的地下工程技术当中得到了广泛的应用与发展。水平定向钻穿越海沟施工技术的实施对于海沟的工程建设有着无可替代且至关重要的作用。然而，在实际的应用操作当中也需要克服由于地质、水文等一系列因素带来的障碍与难题。因此，在施工的过程当中不仅需要掌握熟练的水平定向钻的穿越技术，同时需要对于海沟的情况有全面地了解，根据实际的工程情况作出相对应的方案，以此来保证