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地質岩心鑽探鑽孔怎麼糾斜

發布時間: 2021-02-12 14:05:50

『壹』 岩心地質鑽探中如何規定斜孔單價

直孔定額標價上浮30%。

『貳』 鑽孔孔斜糾治採用的方法

鑽進過程中,測斜發現鑽孔實際軸線偏離設計軸線超過最大允許值時,主要採取以下三種糾斜方法。

11.3.1 類懸垂式糾斜鑽具糾頂角上漂

在相對完整和較軟岩層的孔段糾斜時採用。鑽具組合:導正管,小直徑鑽桿(比孔徑小一到兩級,長度3~5m),短鑽具、鑽頭(比孔徑小一級)。這種連接方式是利用導向管(同徑岩心管或繩索取心鑽桿)將下部的小徑鑽具上端抬起,由於重力作用,小徑鑽具自動下垂,改變小孔的軸線方向,使鑽孔下垂。

糾斜步驟方法如下:

1)糾斜前須將孔內殘留岩心及碎石清理干凈,並用平面鑽頭磨平孔底。

2)糾斜鑽具下至距孔底0.1~0.2m時,開泵沖孔將鑽具緩慢地下到孔底,輕壓、慢轉鑽進。鑽進中不宜提動鑽具。第一回次鑽進0.5~0.6m後提鑽,逐次加長小徑鑽具長度至小徑鑽進5~6m為止,測斜檢查糾斜情況。

3)下導向擴孔具擴孔,將新孔擴至原孔徑。擴孔鑽具要求擴孔管短、導向管長。導向具與擴孔具連接處用螺紋連接後,再穿入穿釘並焊接牢固,以免導向具搖動脫落。

4)下掃「狗腿彎」。鑽具用厚壁料加工,其外壁鋃嵌4~6排硬質合金,合金出刃1~2mm。利用小徑具作導向,在「狗腿彎」部位上下反復掃擴,掃掉糾斜產生的急轉彎,其目的是保證長粗徑鑽具能順利通過,保證正常鑽進。

馬坑礦區ZK7924孔在處理孔深438.28m的嚴重埋鑽事故時,按類懸垂式糾斜鑽具原理採用偏斜方法繞過事故孔段:用水泥固結地層較軟的350~360m炭質泥岩孔段;水泥灌注後第三天,使用Φ77mm單動雙管鑽具從344m開始掃水泥,於358m偏出新孔;沿新孔繼續鑽進6m左右,取出完整岩心,用Φ95mm鑽具帶Φ75mm導向擴孔。

11.3.2 偏心楔糾斜

在中硬岩層糾斜鑽進採用開口式偏心楔:向孔內下入偏心楔,利用楔子斜面(楔傾角2°~5°)導斜鑽進,強制糾治鑽孔的頂角和方位角偏斜。

(1)開口式偏心楔製作

用長4.5m左右,與孔徑相同的套管或岩心管,沿對角線切割,並將切下來部分翻過來焊接而成。焊接處必須光滑,沒有台階,楔的下部加工成鋸齒形,利於固定(圖11.1)。

圖11.1 Φ168及127偏心楔

(2)開口式偏心楔安裝

1)安裝架橋木塞:用1m左右的硬圓木,上端加工成錐形,用鐵絲固定在鑽桿上;用鑽桿送到孔內預定部位,扭斷鐵絲,投入砂子或石塊固定牢木塞。

2)偏心楔與鑽桿用鉚釘固定連接,採用定向下入法。採用的定向方法有兩種:①先期採用母線定向法:用經緯儀對准偏心楔本體斜面中心,測定一母線;在連接處的方位母線上刻上記號,同時在孔口管上也定出方位並刻上記號;每下入1根鑽桿,將鑽桿方位母線對准孔口管上的記號直至下到所需造斜的孔段上;這種方法比較麻煩,准確性也差。②後期採用自尋北陀螺儀定向,方法見「8.5.5造斜定向儀器與定向作業」。

3)墩斷鉚釘後,提起鑽桿。

4)確保偏心鍥卡固牢靠,嚴防轉動或下沉。

(3)糾斜鑽進

下入小一級口徑糾斜鑽具並沿斜面方向和角度輕壓、慢轉鑽出新孔。

11.3.3 液動螺桿造斜鑽具糾斜

連續造斜是最有效、安全的糾斜方法。ZK8322孔測斜發現,孔深800m時,頂角達14.1°。為了防止頂角繼續增大,成功採用螺桿定向鑽進對其進行糾斜。螺桿造斜鑽具糾斜工藝方法與造斜工藝相同,詳見「8.5定向鑽探技術在深部礦體勘探中的應用研究」。

『叄』 地質岩心鑽探技術

19世紀中葉出現人力驅動的岩心鑽機和天然金剛石鑽頭至今的100多年中,岩心鑽機由早期的機械傳動手把給進到機械傳動液壓給進立軸鑽機發展到今天的全液壓動力頭鑽機以及自動化、智能化地質岩心鑽機。與此同時,孔底動力鑽具(潛孔錘、螺桿鑽、渦輪鑽、孔底電鑽等)也從發明到發展,至今已具有一定水平。從1862年天然金剛石用於製造金剛石鑽頭岩心鑽探方法問世;1899年發明了鐵砂(鋼粒)鑽進;1916年硬質合金開始用於鑽探;1954年世界第一顆人造金剛石製造成功並用於製造金剛石鑽頭;人類經歷了天然金剛石表鑲鑽頭鑽探時代,鐵砂、鋼粒和硬質合金鑽探時代,人造金剛石孕鑲鑽頭鑽探時代至今到了人造復合超硬材料鑽探時代。20世紀末至21世紀初,地質岩心鑽探技術又有了新的發展。

2.3.2.1 地質岩心鑽探設備發展方向

在地質岩心鑽探領域全液壓動力頭鑽機引領著地質岩心鑽探設備發展方向,自動化鑽機已達到實用化程度。

(1)全液壓動力頭式鑽機

加拿大阿特拉斯·科普柯克里斯坦森(Christensen)公司的全液壓岩心鑽機已經形成完整系列。CS系列全液壓鑽機,鑽進能力從610m至2000m,具有長行程給進、無塔升降鑽具、無級調速、機械化程度高、配套器具齊全、生產效率高等優點。其中淺孔鑽機分解性強、分解後的部件比較輕,適合難進入地區使用。Boart Longyear公司的LF70型鑽機(Φ59mm孔徑鑽深760m)。CT-171輕便型鑽機可用直升機吊運,設計特點是拆開後的部件不超過25kg,若幹部件用輕合金製作,總體RFM量輕。其設計為模塊化、全液壓、輕便、多功能,代表了最新的發展潮流。新型「飛運」鑽機是真正的小模塊拼裝式,適用於難進入地區採用人力或飛運搬遷。例如加拿大的HYDRACORE 4000型鑽機,將動力機和液壓站也設計為拼裝式,鑽機動力為200Hp,以繩索取心鑽進工藝為主,NQ系列鑽進深度達到1067m。

(2)多功能鑽機

隨著復合鑽探技術(即金剛石岩心鑽探、空氣反循環連續取樣鑽探、空氣潛孔錘取樣鑽探在一個鑽孔中使用的鑽進工藝)的普遍應用,適用於該復合鑽進工藝的多功能鑽機得到快速發展。加拿大國際鑽探設備公司的CSR系列鑽機,主要用於300~1000m孔深進行反循環中心取樣(CSR)作業,在美國、加拿大廣泛用於金、鈾和鐵等地質礦產勘查。美國薩姆公司的T系列鑽機,用於水井和煤層氣井;英格索蘭公司的RD系列鑽機,用於水文水井鑽探;美國長年公司的HD-600型鑽機用於油氣、地熱和礦產勘探。鑽深能力從1000m至3000m不等,如HD-600型鑽機用CHD-76繩索取心鑽進時鑽深能力為3000m。澳大利亞U.D.R.公司的Universal 5000型深孔全液壓動力頭式鑽機,當用Φ89mm鑽桿無岩心鑽進Φ165mm孔徑時,鑽深能力為1900m;用CHD101繩索取心鑽進時為3100m。配備柴油機動力410Hp,提升能力達450kN。此類鑽機整機體積大且笨重,為深孔重型鑽機。

(3)自動化、智能化鑽機

加拿大JKS Boyles公司開發成功B系列坑道自動化鑽機。該系列鑽機採取全液壓動力頭結構,機、電、液一體化和計算機控制鑽進方式。施工現場只需一名操作人員。鑽進參數完全由計算機監測和控制;鑽具升降等作業也全部自動完成。鑽進過程也可在地面的通訊操作室(CCR)做連續監視和數據自動記錄。B-10、B-15、B-20型自動鑽機最大鑽進孔深分別為340、600(AQ)、1550m。瑞典海格比(HAGBY)公司開發成功ONRAM系列1000/4 CCD型和2000 CCD型全自動岩心鑽機(Computer Controlled Drill)。1000/4 CCD型鑽機鑽進能力為750m(BQ鑽桿)。該鑽機可採集和記錄鑽進過程中的13種參數,根據這些參數對鑽進過程進行實時控制。

Atlas Copco公司開發成功Diamec系列全自動鑽機,為典型適合金剛石鑽進的高速低扭矩鑽機。Diamec系列鑽機適用於地表或巷道內施工,為全液壓動力頭式,配備機、電、液一體化的操作系統。經礦山實際應用,具有鑽進效率高、鑽進成本低和操作簡易等明顯的優點。Diamec264APC型鑽機配置有3種不同的給進長度(0.8、1.8、3.3m),以適應不同需要。近幾年,阿特拉斯·科普柯公司陸續研發了DiamecU4APC型、DiamecU6APC型和DiamecU8APC型自動化鑽機。其中DiamecU4APC型屬第二代自動化鑽機,真正實現了機台單人操作。DiamecU6APC型鑽機在DiamecU4APC的基礎上進一步簡化了結構,提高了電子系統在惡劣環境中的工作能力,其鑽深能力為1000m。作為第三代自動化鑽機代表的DiamecU8APC型鑽機,在其設計中更多地考慮了人類工程學(Ergonomic),加強了人性關懷和安全,其鑽深能力為1500m。

(4)我國XY系列液壓立軸岩心鑽機

「九五」期間分別研製成功液壓立軸式雙卡盤不停車倒桿和交流變頻雙卡盤地質岩心鑽機。「十五」期間研製成功了YDX-3型新一代全液壓動力頭式地質岩心鑽機,鑽機適用於金剛石繩索取心、沖擊回轉、定向鑽進、反循環連續取心(樣)等多種高效鑽探工藝方法。

2.3.2.2 地質岩心鑽探工藝技術新進展

隨著地質工作的整體復甦,岩心鑽探工作量在逐年增多。以繩索取心、液動沖擊回轉、定向鑽進等先進鑽探技術為主要特徵的小口徑金剛石地質岩心鑽探技術又重新顯示出活力。同時,地質大調查專項成功實施以來,鑽探工藝技術又有了新的發展。特別是國家重大科學工程——中國大陸科學鑽探工程「科鑽一井」的圓滿完成對提高我國的岩心鑽探工藝水平起到了極大的促進作用。

1)液動潛孔錘結構有較大改進,性能有很大提高,「三合一」鑽具初步研製成功。「十五」期間研製成功的YZX127液動潛孔錘,採用了全新結構,大幅度提高了液動錘的能量利用率和穩定性,其技術成果獲得2項國家發明專利。在「科鑽一井」施工中創造了單井連續使用液動錘進尺3485.69m和使用井深5118.2m兩項世界紀錄。自主研製的液動潛孔錘+螺桿馬達+繩索取心「三合一」鑽具在「科鑽一井」主孔5000多米孔深成功鑽進一個回次並取出3.5m長的完整岩心。證明該套鑽具的研究獲得初步成功。

2)對VDS垂鑽系統及保真取樣鑽具進行了有益探索。多用途微機自動定向鑽進系統與工藝的研究以自動控制糾偏為主線,探索利用成熟的感測器、液壓和機械等技術組成機、電一體化的閉環控制垂鑽系統,基本解決了由於空間狹小和工作環境惡劣引發的各項技術難題,探索出了一套可用於閉環控制系統的主要硬體設計的工作思路,為今後開展高技術自動垂直鑽井或自動定向鑽進系統研究,積累了經驗,為系列化研究打下了基礎。

3)定向鑽探技術及對接井鑽井技術有新發展。設計了適應於定向鑽進的組合鑽具,改進了中低轉速螺桿鑽具,使之可適應牙輪鑽頭、金剛石鑽頭及復合片鑽頭;編制了定向鑽進與水平鑽進設計與控制軟體;改變了水溶性礦產的采礦方式,大大提高了采礦效率和礦產資源利用率。完成了2對近3000m深井對接井,開創了我國對接井技術的新紀元,實現采鹵對接井的重大技術突破。

4)中國大陸科學鑽探工程「科鑽一井」的圓滿完成。2005年12月17日「中國大陸科學鑽探工程新型鑽井技術體系的研究與應用」科技成果通過了國土資源部的鑒定。該項目創造性地將「組合式鑽探技術」、「靈活的雙孔方案」和「超前孔小直徑取心鑽進方法」有機地結合起來,形成了獨具中國特色的科學鑽井技術體系。該新型鑽井技術體系主要由井底動力驅動的沖擊回轉取心鑽探技術、硬岩大直徑長井段擴孔鑽進技術、強致斜地層井斜控制技術、性能優良的LBM-SD泥漿體系、小間隙固井及活動套管應用技術、孔內事故預防處理技術、鑽探數據採集處理技術等組成。「科鑽一井」的成功實施及其所取得的科技成果對我國地質岩心鑽探技術水平的提高起到了極大的推動作用。

5)新型鑽探碎岩方法還在不懈探索。中國地質大學(武漢)建成了「熱熔鑽進實驗系統」,針對鬆散、卵礫石地層進行了初步實驗。中國地質大學(北京)聲頻振動鑽機及鑽探技術研究正在進行,定向鑽進鑽孔軌跡實時監控和中靶系統研究也已啟動。吉林大學生物非光滑理論與仿生金剛石鑽頭研究已取得試驗數據。

『肆』 斜孔岩心鑽探如何安裝

本人從事二十八年地質工作,對鑽機感情深,方位讓測量的給放出來,傾角用羅盤或半圓儀量出

『伍』 鑽孔糾斜

在鑽探施工過程中,為了使鑽孔能按設計方向延深,保證鑽孔施工質量;除在鑽孔彎曲發生前進行必要的預防外,在鑽孔彎曲發生後,進行有效的糾正也是十分必要的。

(一)鑽孔彎曲的預防

預防鑽孔彎曲是一個保證鑽探質量的突出問題,也是保證安全鑽進和提高鑽進效率的重要前提。因此,在鑽探施工過程中採取「預防為主」的方針是十分重要的。

由於造成鑽孔彎曲的原因較復雜,在不同的條件下,各種因素對鑽孔彎曲的影響也不同,因此,必須根據不同地層的具體條件,進行具體分析,找出鑽孔彎曲的主要矛盾,有針對性地確定預防孔斜的措施。常採用的防斜措施如下:

1.根據地層造斜規律設計鑽孔

在鑽孔彎曲嚴重,但有明顯彎曲規律的礦區或易斜岩層,應根據地層造斜規律設計鑽孔。

(1)按產生鑽孔彎曲的普遍規律性設計鑽孔

1)對於鬆散破碎地層,厚覆蓋層,構造破碎帶,大裂隙、溶洞發育地層,盡量避免打斜孔。

2)對於傾角大,軟硬不均,層理片理發育的地層,盡可能使鑽孔軸線垂直於岩層層面或岩層走向。

(2)按產生鑽孔彎曲的特殊性設計初級定向孔

在掌握了礦區內不同岩層,不同孔徑及不同孔段的自然彎曲規律資料的基礎上設計初級定向孔,是保證鑽孔質量的一項重要措施。有關定向孔的設計方法和鑽進時的注意事項請參看「定向鑽進」相關內容。

2.保證安裝質量,把好開孔質量關

1)安裝設備前,地盤要堅實、平整,基台鋪設要水平、周正、牢固。

2)檢修好機械設備。安裝時,立軸傾角的方向要符合設計要求,並使天車、孔口、立軸三點成一線。在鑽進的過程中還要經常檢查和校正立軸方向。

3)要保證按設計方向開孔,開孔鑽具要直,長度要逐漸加長至10m左右。孔口管要固定牢,其方位和傾角要符合設計要求。

3.正確選擇鑽具結構,增強導向性和穩定性

採用合理的鑽具結構,是為了提高鑽具的剛性,減小鑽具與孔壁間隙,增強鑽具的穩定性和導正作用,以改善下部鑽具的彎曲形態,提高鑽進時的防斜能力。具體要求是:

1)鑽具級配要合理,粗徑鑽具與鑽桿柱的直徑不應相差懸殊。

2)鑽具應直而圓,不彎曲、不偏心,連接後要具有較高的同心度。粗徑鑽具的剛性要大,長度要合理。

3)應盡可能採用鑽鋌加壓,使上部鑽桿柱處於拉直狀態,以改善整套鑽具的工作條件。

4)換徑,擴孔時必須帶導向器,鑽具與導向器連接後必須同心。

4.採用合理的鑽進方法和鑽進工藝

1)根據地層特點,正確選用鑽進方法。有條件時盡可能採用金剛石鑽進,盡量減少或不用鋼粒鑽進,推廣使用沖擊回轉鑽進。

2)合理地確定鑽進技術參數。根據岩性和設備條件,合理地確定鑽進技術參數,不僅可提高鑽進效率和保證岩礦心採取率,並且對減少鑽孔彎曲也是十分重要的。

3)按規程進行鑽進操作。鑽進過程中,不能盲目加壓過大或追求過快鑽速,過大的鑽壓或過快鑽速最容易造成鑽孔彎曲;鑽壓和鑽速要根據岩層情況並按規程式控制制在適當的范圍內。

(二)鑽孔彎曲的糾正

鑽孔彎曲的糾正是指通過採取一定的施工措施和工藝技術方法,對已發生彎曲的鑽孔進行糾正,使鑽孔軸線回到或接近原設計軸線,使鑽孔彎曲保持在允許的范圍內。

1.頂角偏斜糾正(自然糾斜法)

在鑽探施工過程中,鑽孔頂角的變化常常有兩種情況:一是鑽孔頂角增大(上漂);一是鑽孔頂角減小(下垂)。

(1)使頂角下垂的方法(自然減斜法)

1)採用扶正器。在粗徑鑽具上面加上扶正器後,改變了原來粗徑鑽具上端的受力狀態,使鑽孔逐漸下垂。扶正器結構較簡單(圖2-120)。扶正器和岩心管之間的距離應為鑽桿半波長1/2(圖2-121)。

圖2-120 扶正器受力狀況示意圖

圖2-121 帶扶正器鑽具

2)採用綜合式鑽具。綜合式鑽具結構見圖2-122所示。在加長粗徑鑽具的中部接以鑽鋌。其位置應盡量接近粗徑鑽具的下部,這樣粗徑鑽具的重心下移,迫使鑽孔下垂。

3)採用球形萬向節變向綜合鑽具。鑽具結構如圖2-123所示,萬向節結構如圖2-124所示。

該鑽具糾斜主要是利用上部的粗徑鑽具將下部的小徑短鑽具上端抬起,由於重力作用,徑鑽具下端自動下垂,改變小孔的軸線方向,使鑽孔下垂。

(2)使頂角上漂的方法(自然增斜法)

1)縮短粗徑鑽具長度(一般為正常鑽進時的2/3),增加投砂量,加大鑽壓和水量。

2)採用塔式鑽具鑽進。塔式鑽具結構見圖2-125所示。

因該鑽具鑽頭直徑比岩心管直徑大,擴大了孔壁間隙,加劇鑽孔的上漂,起到糾斜的目的。

2.方位角的糾正

(1)墊鑽機

一般鑽孔深度在100m以內發生方位變化時,採用墊鑽機的方法糾正方位容易收到較好的效果。具體方法是:方位右偏時,將鑽機左方墊高;方位左偏時,則將鑽機右方墊高。

圖2-122 綜合式鑽具

1—鑽桿;2—取粉管;3—取粉管接頭;4—粗徑鑽具;5—岩心管接頭;6—鑽鋌;7—岩心管;8—鑽頭

圖2-123 球形萬向節變向綜合鑽具

1—鑽桿;2—取粉管;3,5—導正接頭;4,6—岩心管;7,10—異徑接頭;8—萬向節頭;9—短鑽桿;11—小徑岩心管;12—鑽頭

圖2-124萬向節

1—上球體;2—膠管;3—保護管;4—埋頭螺絲;5—下球體;6—主軸

圖2-125 塔式鑽具結構圖

1—鑽桿;2—取粉管;3—岩心管;4—雙層鑽頭;5—外鑽頭;6—減壓環帶

(2)採用正反轉交替鑽進

一般鑽孔的方位變化與鑽具的轉向有關,改變鑽具的回轉方向,即可改變促使鑽孔方位變化的鑽具回轉力矩,從而使鑽孔方位向相反方向變化。此法對鋼粒鑽進效果較好。

3.回填老孔糾斜法

—般是在老孔中灌注水泥,待凝固後,選取較直的孔段,用長、粗、重的粗徑鑽具,並應採用無內刃的合金鑽頭鑽進0.5m左右,使新孔形成;有了半邊岩心,起導向作用,讓鑽頭靠邊,不致回老孔。鑽進時,應輕壓慢轉,待鑽進0.5m左右,要反復掃孔幾次,使孔徑均勻一致,無彎曲狀態,並在鑽進5m,10m,15m後都要及時測斜。此法用於頂角和方位角均有較大偏斜時的糾正。在中硬岩石中糾斜時效果較好。

4.擴孔糾斜

用大一級鑽具加長岩心管,從較直的孔段向下擴孔,將偏斜的孔段通過擴壁糾直。此法簡單,一般用於淺孔或中硬岩層,但有時效果不甚理想。

5.糾斜器糾斜

糾斜器是指不帶導斜器的特殊治斜工具,適用於頂角大於5°的鑽孔糾斜,其操作工序簡易,合金或鋼粒鑽進均可應用。

(1)簡易偏重偏心治斜器

這種糾斜器構造簡單,見圖2-126所示。在偏重管的上下兩端分別連接兩個凸輪狀的偏心接頭,鑽桿通過偏重管和推力軸承連接岩心管。由於偏重和推力軸承作用,當鑽桿回轉時,偏重管可保持靜止不動,調整上下偏心接頭的偏心方向,即可改變治斜方向,強制鑽頭按所需的方向鑽進,起到連續定向的作用,從而達到糾斜的目的。此糾斜器主要用於糾正方位角的偏斜,一般鑽進10~30m即可糾回方位角10°~20°,在70°~80°斜孔內糾正方位角效果較好,但也可用於糾正頂角。

(2)萬向接頭組合鑽具

這種鑽具的結構見圖2-127所示。糾斜原理在於:當萬向接頭連接在鑽具中,能改變鑽具某一點的剛性,產生一定的夾角,而使糾斜鑽具與原孔中心線形成一偏角,這使鑽具沿所需要的方向前進,而達到糾斜的目的。岩層軟,鑽具在孔內的偏斜度大,糾斜值就高;反之在硬岩層中鑽進時,糾斜值就相對的低。

圖2-126 簡易偏重偏心糾斜器

1—鑽頭;2—岩心管;3—岩心管接頭;4—推力滾珠軸承;5—下偏心;6—偏重管;7—上偏心;8—取粉管;9—鑽桿

圖2-127萬向接頭組合鑽具

1—鑽桿;2—取粉管;3—肋骨接頭;4—短岩心管;5—異徑接頭;6—短岩心管;7—異徑接頭;8—萬向節;9—短鑽桿;10—異徑接頭;11—岩心管;12—錐形鑽頭

6.導斜器糾斜

此法是向鑽孔內定向下入導斜器,利用導斜面導斜鑽進,從而強制糾正鑽孔的頂角和方位角。

『陸』 鑽探測斜,應該多少米測一次直孔多少,斜孔多少。有什麼規范具體要求

一般50m測量一次,開孔和終孔各一次,遇到礦體,在礦體的頂、底板各測量一次,具體參考《地質岩心鑽探規程》(DZ/T 0227-2010,2010-11-11)

『柒』 鑽孔灌注樁發生偏斜的現象和原因是什麼

質量問題主要有:縮頸、孔壁塌落、孔底沉淤、樁身空洞、蜂窩、夾泥等。
鑽孔灌注樁質量通病的成因及其預防措施:
1 鑽孔灌注樁常見的質量通病
鑽孔灌注樁在承受垂直荷載壓力的時候,以樁頂位置所受的壓力最大,下部承受的壓力相對較小。但鑽孔灌注樁的成樁工藝與實際受力狀況相反,往往是上部混凝土的強度低,中下段混凝土的強度高,若不嚴格控制,容易出現樁上段強度達不到質量要求的情況。除此之外,還容易出現縮頸、孔壁塌落、孔底沉淤、樁身空洞、蜂窩、夾泥等質量缺陷,造成樁基承載力的下降,影響到工程結構的安全。
2 影響成樁質量的原因分析
2. 1 影響樁身上部強度的原因分析
(1) 按照施工規范的規定,鑽孔後要徹底清除孔底的淤泥,但在實際施工過程中,很難將淤泥徹底清除,於是在澆灌第一斗混凝土進行封底施工時,孔底沉積的淤泥必然混入混凝土中。由於用導管灌注的水下混凝土是從下往上頂升的,先灌入的混凝土頂升於孔的上面,這樣就容易出現樁上段強度較低的現象。
(2) 澆灌混凝土時,若導管插入混凝土之內過深,澆注速度又較快,則容易在孔體深部沉積較多的骨料,加上振搗過程所造成的混凝土的離析,也容易導致樁體上部強度較低的質量問題。
(3)埋設護筒的周圍土不密實,或護筒水位差太大,或鑽頭起落時碰撞引起質量問題。
樁基施工質量加以控制。
1、成孔質量的控制
成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分,其質量如控製得不好,則可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等,還將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作。
1.1.採取隔孔施工程序。
鑽孔混凝土灌注樁和打入樁不同,打人樁是將周圍土體擠開,樁身具有很高的強度,土體對樁產生被動土壓力。鑽孔混凝土灌注樁則是先成孔,然後在孔內成樁,周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故採取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。
1.2.確保樁身成孔垂直精度
這是灌注樁順利施工的一個重要條件,否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求,應採取擴大樁機支承面積使樁機穩固,經常校核鑽架及鑽桿的垂直度等措施,並於成孔後下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。
1.3.確保樁位、樁頂標高和成孔深度。
在護筒定位後及時復核護筒的位置,嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大於50mm,並認真檢查回填土是否密實,以防鑽孔過程中發生漏漿的現象。在施工過程中自然地坪的標高會發生一些變化,為准確地控制鑽孔深度,在樁架就位後及時復核底梁的水平和樁具的總長度並作好記錄,以便在成孔後根據鑽桿在鑽機上的留出長度來校驗成孔達到深度。
雖然鑽桿到達的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當,或在提鑽具時碰撞了孔壁,就可能會發生坍孔、沉渣過厚等現象,這將給第二次清孔帶來很大的困難,有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此,在提出鑽具後用測繩復核成孔深度,如測繩的測深比鑽桿的鑽探小,就要重新下鑽桿復鑽並清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水後縮水的問題,因其最大收縮率達1.2%,為提高測繩的測量精度,在使用前要預濕後重新標定,並在使用中經常復核。
為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現象,除了在復核鑽具長度時注意檢查鑽桿是否彎曲外,還根據不同土層情況對比地質資料,隨時調整鑽進速度,並描繪出鑽進成孔時間曲線。當鑽進粉砂層進尺明顯下降,在軟粘土鑽進最快0.2m/min左右,在細粉砂層鑽進都是O.015m/min左右,兩者進尺速度相差很大。鑽頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小,在施工過程中要經常復核鑽頭直徑,如發現其磨損超過10mm就要及時調換鑽頭。
1.4.鋼筋籠製作質量和吊放
鋼筋籠製作前首先要檢查鋼材的質保資料,檢查合格後再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規格、數量和製作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋准確地吊放在設計標高上,這是由於鋼筋吊籠放後是暫時固定在鑽架底樑上的,因此,吊環長度是根據底梁標高的變化而改變,所以應根據底梁標高逐根復核吊環長度,以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中,應逐節驗收鋼筋籠的連接焊縫質量,對質量不符合規范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時,要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時不能碰撞孔壁;當吊放受阻時,不能加壓強行下放,因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現象,應停止吊放並尋找原因,如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的,應提出後重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,則要求進行復鑽糾偏,並在重新驗收成孔質量後再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間,盡可能縮短沉放時間。
1.5.灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔
清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等處於懸浮狀態,再利用泥漿膠體的粘結力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環流動被帶出樁孔,最終將樁孔內的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鑽孔樁施工中的護壁和清孔作用,我們可以看出,泥漿的制備和清孔是確保鑽子L樁工程質量的關鍵環節。因此,對於施工規范中泥漿的控制指標:粘度測定17—20min;含砂率不大於6%;膠體率不小於90%等在鑽孔灌注樁施工過程中必須嚴格控制,不能就地取材,而要專門採取泥漿制備,選用高塑性粘土或膨潤土,拌制泥漿必須根據施工機械、工藝及穿越土層進行.配合比設計。
灌注樁成孔至設計標高,應充分利用鑽桿在原位進行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續小於1。10—1.20,測得孔底沉渣厚度小於50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導管。沉放導管時檢查導管的連接是否牢固和密實,以防止漏氣漏漿而影響灌注。由於孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處於懸浮狀態的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質量。因此,必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規范要求後,應立即進行水下混凝土的灌注工作。
2、成樁質量的控制
2.1.為確保成樁質量,要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告),如發現實樣與質保書不符,應立即取樣進行復查,對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質),嚴禁用於混凝土灌注樁。

『捌』 岩心鑽探,鑽井彎曲用什麼方法糾偏,應注意哪些具體事項…

直井糾斜可以才用小鍾擺鑽具+牙輪鑽頭,吊打糾斜。如果井斜過大,可採用隨鑽儀器(有線或者無線)配合井下動力鑽具,測斜後,根據方位角調整工具面來達到糾斜的目的。

『玖』 地質岩芯鑽探技術鑽具和內管掉入井下應該怎麼處理

這問題那麼久了樓主也不來回復一句。
說一下自己的看法,我不是專門學鑽探的,但搞了近10來年的地質和鑽探行業了。
以下是個人看法:
1、題目不明,倒底是上(下)鑽時鑽具和內管都掉入井內,還是鑽探在孔內,只是內管掉入井內?
2、是否是繩索施工鑽具和內管掉入孔內(煤田鑽探施工,部分地方也將採煤管叫內管,所以此處樓主應明確),75的繩索還是大口徑的,樓主應註明?
3、考慮鑽孔所用清洗液,清水?「化學」潤滑液?泥漿?清洗液不一樣其處理時考慮角度不一樣!
4、孔內能否正常循環?孔漏?涌水?正常消耗情況,這些都要交待清楚!
5、全孔有無破碎帶,有無掉塊,岩粉量大不,應把這些因素做考慮!
6、鑽孔孔斜情況如何,事故段深度情況,掉落後所在的位置!
7、事故是在起鑽還是下鑽時出的,或者人為孔口滑脫造成!
8、「打撈管(器)」入孔內,能否套住內管(注意安全)?內管是否墜落嵌入岩芯!
9、掉入孔內鑽具的長度及其滑入段高度,是否考慮全部鑽具報廢!
不說了,樓主要交待的東西太多了,不詳細列舉了。
處理方式:
1、搞清楚上述情況再細作處理,鑽探工作最好細致點。
2、下50鑽桿或其他工具確認鑽具的位置和確定鑽具是否斷掉。
3、如樓下各位所述最好搞清楚內管是否扶正,如果能扶正可直接下「打撈管」套取試試。
4、不能套取時可考慮下公(母)錐進行處理。
5、如果掉落鑽具不長,鑽孔不是太深的話,可考慮直接進行擴孔抱取(視實際而定)。
6、上述方法無果的情況下,可考慮推掉了。
7、深孔可考慮偏心施工,不過成本高,施工難度大,硬質礦體宜順層鑽具。
廢話不提了,以上各情況做為一名老的鑽探技術工作者,都會做考慮的,我就不在這兒多敘述了。希望以上回復對你多少有些作用吧!

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