钻孔偏斜计算表
钻孔弯曲跟测量资料文档
钻孔以锐角穿过软硬岩层界面，从软岩进入硬岩时，由于软、 硬部分抗破碎阻力的不同，使钻孔朝着垂直于层面的方向弯曲；而 从硬岩进入软岩时，则钻具轴线有偏离层面法线方向的趋势。但由 于上方孔壁较硬，限制了钻具偏倒，结果基本保持着原来的方向； 钻孔通过硬岩进入软岩又从软岩进入硬岩时，最终还是沿层面法 线方向延伸。
2019/11/14
第三节 钻孔弯曲的原因和规律
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
三、钻孔弯曲的某些规律性
钻孔弯曲的规律性不是绝对的，而是表现为一种趋势，通常有以下一些趋势：
在变质岩(如结晶片岩、片麻岩等)中钻进时，钻孔弯曲强度大于在沉积岩（如页岩） 中钻进时的弯强，更大于在岩浆岩(如花岗岩、辉绿岩)中钻进时的弯强；
钻孔弯曲强度与岩石各向异性强弱和钻孔遇层角的大小有 关。所谓钻孔遇层角就是钻孔轴线与其在层面上的正投影 的夹角。当遇层角约为45º时，钻孔弯强最大。
中国地质大学勘察与基础工程系
2019/11/14
第三节 钻孔弯曲的原因和规律
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
二、钻孔弯曲的原因 1. 地质因素
孔壁间隙大，粗径钻具短，钻具刚度差，则钻孔弯曲强度大；
钻孔顶角小，方位变化大；钻孔顶角大，方位变化小。顶角超过30º时，方位趋于稳 定，按一般规律方位角弯曲往往与钻具回转的方向一致。
中国地质大学勘察与基础工程系
2019/11/14
第四节 钻孔弯曲的测量及仪器
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
全弯强：钻孔轴线单位长度的全角变化量。 i γB γA/ LB LA
如果某一孔段既有顶角又有方位角变化，则产生全弯曲角γ , 钻孔轨迹上A、 B两点的全弯曲角γ 可用下式计算：
第六章 钻孔弯曲与测量
第三节 钻孔弯曲的原因和规律
二、钻孔弯曲的原因
形成钻孔弯曲的原因大致可分为三类：
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
地质因素
技术因素
工艺方面的原因
吉林大学建设工程学院
2013-8-23
第三节 钻孔弯曲的原因和规律
二、钻孔弯曲的原因 1. 地质因素
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
液面水平原理（氢氟酸测斜）
把20～30％浓度的氢氟酸注入长度为100～150mm内径为15～25mm的玻璃 试管中。注入量为试管长度的1／3左右。然后，将盛有氢氟酸的玻璃试管装 在特制的接头内，用橡胶塞加以密封。用钻杆将其下到孔内待测位置，静止 停留15～25min后，提钻取出试管。由于氢氟酸对玻璃的腐蚀作用，在试管 上留有液面痕迹。根据液面的高低，就可算出顶角。
钻孔轨迹的基本要素
钻孔轨迹弯曲强度
吉林大学建设工程学院
2013-8-23
一 钻孔轨迹的基本要素
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
为了解钻孔轨迹在地下空间的位置，表征其空间形态，就必须了 解和控制钻孔轨迹要素。图中0代表开孔点，X轴代表南北，Y轴代表 东西，Z轴代表地下方向，0ABC是钻孔的空间轨迹。其基本要素包括： 顶角（θA）
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
吉林大学建设工程学院
2013-8-23
第三节 钻孔弯曲的原因和规律
钻孔弯曲与测量 Deflection&Logging
而从硬岩进入软岩时，则钻具轴线有偏离层面法线方向的 趋势。但由于上方孔壁较硬，限制了钻具偏倒，结果基本保 持着原来的方向。 钻孔通过硬岩进入软岩又从软岩进入硬岩时，最终还是沿 层面法线方向延伸。
钻孔纠斜
钻孔纠斜钻孔弯曲产生的原因钻孔轨迹是一空间变化的曲线；钻孔轴心线上任一点的空间坐标，由孔深(L)、顶角(θ)、方位角(α)3个参数确定。
钻孔弯曲：又称孔斜；由于自然地质因素及钻探工艺因素会造成钻孔弯曲，使钻孔偏离原来设计的顶角与方位角。
孔斜不仅会给施工带来困难,降低钻探效率,易诱发孔内事故，而且会歪曲矿体形态与产状，影响勘探结果的准确程度。
所以按一定距离测斜和防斜在钻探施工中是非常重要的。
钻孔纠斜是钻探行业内基本的作业方法，一般的纠斜主是要是纠正超过质量指标的孔段或者岩层；造成钻孔倾斜的原因很多，但是总的归纳起来不外乎两大因素：一是地质因素，二是所采用的钻进工艺和钻探技术欠妥。
一、地质因素的影响（客观因素）地质因素是指促使钻孔弯曲的地质条件，如岩层的产状，物理机械性质，以及由于构造运动所产生的劈理、片理、层理等；研究和分析由地质条件促使钻孔弯曲的原因，一方面是为了在技术上采取相应预防措施来限制钻孔弯曲，另一方面是为了合理的设计钻孔提供依据，尽力减少地质条件对钻孔弯曲的影响，利用地质条件的促斜规律来进行初级定向钻孔钻进；生产实践证明，岩石的软硬互层，岩层的倾角大，片理发育的岩层等是促使钻孔弯曲的普遍原因，而且钻孔弯曲都有一定的规律性。
断层、破碎带、卵石、砾石层、流沙层、溶洞、老窿等，是促使钻孔弯曲的特殊原因，而且钻孔弯曲没有一定的规律。
1、钻进流沙层，因为流沙层具有流散性，孔径往往较大，尤其是在斜孔、流沙层厚，钻孔很容易下垂，直孔无此现象；2、钻进卵石、砾石层时，由于卵石、砾石很不规则，活动性很大，给钻具的挤压力及回转阻力差异很大，钻孔最容易弯曲，并且没有什么规律；3、当钻孔遇到溶洞和老窿时，钻孔严重超径，窿（洞）底又不规则，钻进时粗径钻具易偏离钻孔轴线，造成钻孔弯曲；4、当钻孔穿过具有一定倾角的软硬岩互层时，钻孔的顶角和方位角均会发生变化。
岩石层理走向及倾角过大，钻头在克取岩石时，顶着走向打；地质情况复杂，钻孔地层软硬间错，变化性极大，致使钻具的配合，钻进参数的设定出现偏差；（1）当钻头由软层进入硬岩层时，因孔底软、硬岩石抵抗破碎能力不同，产生不均匀破碎（软岩石破碎快、硬岩石破碎慢），促使钻孔弯曲；钻孔弯曲方向和程度，取决于钻孔与岩层层面的夹角大小和软、硬岩层的硬度差。
钻孔曲线设计
钻孔曲线设计根据检查井位置、土质、埋深、管径等合理确定非开挖牵引管一次牵引的长度，选择确定水平导向钻机机型并预先做好现场围护。
根据每个非开挖牵引管施工段，预先进行钻孔曲线设计，设计导向孔要综合考虑工程要求、地层条件、钻杆的最小曲率半径、施工场地的条件、铺设深度及地下埋设物等多方面的因素，最后优化设计出最佳的钻孔曲线，计算出每根钻杆的钻进角度。
③测量定位根据设计资料，对所有导线点和水准点进行复测，根据结果进行管道的放样、原地面的测量。
用白灰标出管道轴线位置，在轴线上每间隔相同距离做好原地面标高标记，以便导向施工时精确控制标高，同时在轴线上标出井位位置，打好井位中心桩。
四、工作坑开挖采用轮式挖掘装载机在入土、出土点位置各挖一个工作坑，用于泥浆排出储浆和管子回拖。
五、钻机就位检查钻机是否工作正常，钻机定位应准确、水平、稳固。
六、泥浆制备制备泥浆应根据现场地质条件，制定泥浆性能参数，按照制定的泥浆性能参数，配制泥浆。
七、试钻启动钻机，钻入1-2根钻杆，检查设备仪器是否运转良好，发现问题及时处理，试钻时还应检查泥浆混配系统是否渗漏。
八、钻导向孔根据测量的轴线，操作定向钻机水平钻进，路面上部采用控向仪等导航设备控制钻头的方向，严格按设计曲线形成导向孔;开钻时采用轻压慢转，进人水平段采用轻压快转以保持钻具的导向性和稳定性，根据地层变化和钻进深度，适时调整钻进参数。
在发射坑内水平段可用垫撑对钻杆进行支撑，以减小钻杆自重影响水平段水平度。
导向孔完成后，对发射坑人土口、接收坑出土口标高和方位进行复核，确保按设计曲线成孔。
施工过程中，密切注意钻进过程中有无扭矩、钻压突变、泥浆漏失等异常情况，发现问题立即停止施工，待查明原因后采取相应措施后施工。
导向孔轨迹设计参数如下：考虑钻杆和管材的弯曲半径，取R=50m；考虑其它地下管线的影响，取管道最深点为h=5m；由L=(h(2R-h))0.5式中L—造斜段长度；h—铺管深度；R—弯曲半径。
钻孔灌注桩钻孔偏斜的原因及处理措施
钻孔灌注桩钻孔偏斜的原因及处理措施摘要:本文根据天津某粮食筒仓工程钻孔灌注桩施工偏孔的处理经验，总结出钻孔灌注桩施工过程中偏孔的原因主要有孔底土质不均、倾斜岩面、土层中夹有大的孤石或其它硬物及桩机安装就位稳定性差等，并提出预防和处理措施，为钻孔灌注桩施工提供借鉴和参考。
关键词:钻孔灌注桩；偏孔；处理1.引言钻孔灌注桩具有适用地层广、单桩承载力高、施工简便等优点，被广泛应用于桥梁、水利、电力及其它工程建设领域。
但由于地层的复杂性，在成孔过程中经常会发生偏孔。
由于偏孔多发生在深部倾斜岩层面等部位，如果未能采取有效的预防措施、及时发现和纠正偏孔，将会给施工带来很大的工期和成本损失。
本文通过对天津某粮食筒仓工程钻孔灌注桩施工偏孔的事故分析，总结出钻孔灌注桩施工中常见的偏孔原因及处理措施，供大家借鉴和参考。
2.工程概况天津某粮食筒仓工程位于天津临港经济区。
厂址原始地貌单元属于剥蚀残丘，场地中部分布有平面呈“X”形状的冲沟。
厂内建(构)筑物主要有粮食立筒仓、10 kV 配电室、门卫室、钢结构、堆场等，场地设计标高为6.5米。
工程基础采用钻孔灌注桩基础。
3.场地工程地质条件根据项目勘察报告，项目厂区场地地层结构特征及典型工程地质剖面，筒仓场地地层主要分布有粘土、粉质粘土、全强风化泥质粉砂岩及微风化砂砾岩等，其中微风化砂砾岩面起伏大、岩面呈倾斜状，微风化砂砾岩顶部分布有软弱夹层，局部为土洞。
场地地基土分布不均匀，地质条件复杂。
4.偏孔的原因分析及处理措施4.1钻孔桩施工情况项目共有钻孔桩1426根，桩直径为600，施工桩锤直径为600，以强中风化泥质粉砂岩或微风化砂砾岩作为桩端持力层，设计平均桩长44m。
其中有8根桩在桩基成孔过程中发生偏孔事故。
4.2偏孔发生的原因分析桩孔偏斜主要表现为成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲，一般多发生在采用冲击钻成孔上，在冲击锤自护筒向孔底的下沉过程中观察钢丝绳的位置变化可以判断是否成孔偏斜。
钻孔偏斜率的计算公式为
钻孔偏斜率的计算公式为:δ= 、即δ=tg θ (7.1)式中 d ——实钻钻孔的水平投影长度，亦即孔底偏距，也可称偏差；L ——实钻钻孔的立面投影长度； L 1——实钻钻孔的长度。
2001年制定的水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001对于钻孔偏斜率的规定中考虑了帷幕排数因素，见表7-1。
表7-1 帷幕灌浆孔孔底允许偏差 （单位：m ）注：①深孔钻进，孔深20m 以内，孔向应尽量保证铅直，偏斜率小于1%。
、保证孔向的主要措施欲保证钻孔方向，在钻孔工作中应做好以下几项工作：(1)孔口段的孔向要正确，这是保证全孔能按设计孔向钻进的关键，故孔口段或安设的孔口管必须符合设计孔向的要求，可通过测斜来验证。
对孔斜精度要求高的钻孔，一般均采取装设孔口管的措施。
(2)钻机立轴方向要正确，机座要稳固，如因需要，钻机需往返移动时，应采取能正确对准原孔位和孔向的可靠措施。
(3)钻进时，使用长的钻具。
钻铅直孔，必要时，还可使用钻铤。
(4)变孔径时，采用导向设施。
(5)在岩石比较完整、孔内很少掉块的情况下，可在每一根或每两根钻杜间加用“导向箍”。
(6)在钻进工艺操作上，要正确地控制压九适量地给水，钻具超过一定重量时，还需考虑减压措施。
七、钻孔工作中应注意的事项(1)按照设计规定定好孔位，孔位的偏差一般不宜大于10cm 。
当遇到难于依照设计要求布置孔位阶情况时，应及时与设计部门或有关部门联系，若允许变更孔位时，则应依照新的通知，重新布测孔位。
在钻孔原始记录中一定要注明新钻孔的桩号和位置，以便分析查用。
(2)在钻孔工作进行中，要严格按照规定的孔向钻进，并采取一切措施保证钻孔方向正确。
( 3)孔径力求均匀，不要忽大忽小， 以免灌浆或压水时灌浆塞堵塞不严，漏水返浆，造成施工困难。
(4)在各钻孔中，均要计算岩芯采取率。
第Ⅱ、Ⅲ次序孔和检查孔中，要注意采取岩芯，并观察岩芯裂隙中有无水泥结石、其填充和胶结的情况如何，以便逐序反映灌浆质量和效果。
钻孔偏斜率的计算公式为
钻孔偏斜率的计算公式为:δ= 、即δ=tg θ (7.1)式中 d ——实钻钻孔的水平投影长度，亦即孔底偏距，也可称偏差；L ——实钻钻孔的立面投影长度； L 1——实钻钻孔的长度。
2001年制定的水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2001对于钻孔偏斜率的规定中考虑了帷幕排数因素，见表7-1。
表7-1 帷幕灌浆孔孔底允许偏差 （单位：m ）注：①深孔钻进，孔深20m 以内，孔向应尽量保证铅直，偏斜率小于1%。
、保证孔向的主要措施欲保证钻孔方向，在钻孔工作中应做好以下几项工作：(1)孔口段的孔向要正确，这是保证全孔能按设计孔向钻进的关键，故孔口段或安设的孔口管必须符合设计孔向的要求，可通过测斜来验证。
对孔斜精度要求高的钻孔，一般均采取装设孔口管的措施。
(2)钻机立轴方向要正确，机座要稳固，如因需要，钻机需往返移动时，应采取能正确对准原孔位和孔向的可靠措施。
(3)钻进时，使用长的钻具。
钻铅直孔，必要时，还可使用钻铤。
(4)变孔径时，采用导向设施。
(5)在岩石比较完整、孔内很少掉块的情况下，可在每一根或每两根钻杜间加用“导向箍”。
(6)在钻进工艺操作上，要正确地控制压九适量地给水，钻具超过一定重量时，还需考虑减压措施。
七、钻孔工作中应注意的事项(1)按照设计规定定好孔位，孔位的偏差一般不宜大于10cm 。
当遇到难于依照设计要求布置孔位阶情况时，应及时与设计部门或有关部门联系，若允许变更孔位时，则应依照新的通知，重新布测孔位。
在钻孔原始记录中一定要注明新钻孔的桩号和位置，以便分析查用。
(2)在钻孔工作进行中，要严格按照规定的孔向钻进，并采取一切措施保证钻孔方向正确。
( 3)孔径力求均匀，不要忽大忽小， 以免灌浆或压水时灌浆塞堵塞不严，漏水返浆，造成施工困难。
(4)在各钻孔中，均要计算岩芯采取率。
第Ⅱ、Ⅲ次序孔和检查孔中，要注意采取岩芯，并观察岩芯裂隙中有无水泥结石、其填充和胶结的情况如何，以便逐序反映灌浆质量和效果。
钻孔偏斜分析
钻孔偏斜分析在水文地质勘探的钻孔工程中，由于钻机安装不正，施工不当，软硬岩层相间及岩层倾斜等原因，往往导致钻孔发生偏斜，影响成井工艺。
由于钻孔偏斜可能造成矿体打丢、打薄或打厚，达不到预期的地质勘探目的，甚至造成钻孔报废，浪费大量人力物力，因此需要随时控制钻孔在空间位置的变化，预防和纠正钻孔的偏斜。
一、钻孔偏斜概念分析钻孔的施工过程中的实际空间位置偏离设计空间位置，即偏离设计轴线，称之为钻孔偏斜或孔斜。
钻孔空间形态三要素：钻孔深度、钻孔的顶角（或倾角）及钻孔方位角决定了钻孔在地下空间的位置，这三个因素称钻孔空间形态三要素。
孔斜的条件：钻孔发生偏斜的根本原因是粗径钻具在孔内歪倒，其轴线偏离钻孔轴线。
而能使其歪倒的条件主要是：孔壁间隙大，为它提供空间条件；同时还要有倾倒力矩为它提供歪倒动力，再就是一个固定的歪倒方向。
二、钻孔发生偏斜的原因第一个方面原因：地质因素，一是岩石的各向异性在钻头处产生歪倒力矩使粗径钻具倾斜而导致孔斜；二是钻进软硬夹层时，钻头处产生钻压差或钻头沿岩石节理面滑移；三是钻进中遇到溶洞或大裂隙；四是在卵砾石层中钻进。
第二个方面是钻进工艺及操作方面的原因：换径不带导向或粗径钻具本身就弯曲；冲洗液量大冲刷孔壁使孔壁间隙过大，造成粗径钻具或岩心管与钻孔轴线产生偏斜角；采用的钻压过大与转速过快，钻杆柱受轴心压力及回转的影响而呈挠曲状态影响了钻具的稳定性，促使粗径钻具歪倒。
第三个方面的原因是：设备安装时不合乎要求，主要表现在基台不稳固或发生偏斜；开孔时没有校正钻机的顶角和方位角，致使开孔即发生偏斜；另外钻机立轴过度磨损旷动太大也是一个因素。
三、钻进过程中岩层分布与钻杆受力分析钻进过程中，如果不考虑控制方向的问题随意钻进，从力学的角度分析，钻头肯定会避开较硬的岩层，朝着钻头周围岩层最软弱的方向推进，从而造成钻孔倾斜。
在钻头小范围附近的岩层，其分布大致分为三种，即垂直分布、水平分布和倾斜分布。
一、现主要从钻杆钻进所需用力的角度来初步判断与钻孔倾斜的关系。
第七章-钻孔弯曲
第七章钻孔弯曲第一节概述为了探明地下矿产资源而施工的每一个钻孔,都必须按地质设计的要求，准确地钻到预计的空间位置或矿体部位。
但是，在钻孔施工过程中，由于种种原因，经常会使钻孔轴线偏离既定的空间位置,发生程度不同的钻孔弯曲。
钻孔弯曲是钻探质量优劣的重要指标之一。
因此，了解钻孔弯曲情况,分析弯曲原因，找出弯曲规律，采取一切措施防止钻孔弯曲或将钻孔弯曲控制在一定范围内是钻探工作的一项艰巨任务。
一、钻孔的空间位置钻孔轴线在空间的位置称为钻孔轨迹。
钻孔轨迹可能是直线、曲线或直线和曲线混合。
直线分垂直线、倾斜线和水平线；曲线分平面曲线和空间曲线。
在地质勘探中，常设计直线型和平面曲线型孔。
（一)直线型钻孔为了研究钻孔的空间位置。
一般采用三维空间坐标系。
坐标系的原点代表孔口，x轴代表南北方向,y轴代表东西方向，z轴代表铅直方向。
对于直线型钻孔来说，钻孔的孔口坐标,开孔顶角和方位角三者就完全决定了钻孔轨迹(见错误!未找到引用源。
)。
图错误!使用“开始”选项卡将应用于要在此处显示的文字。
-错误!不能识别的开关参数。
直线型钻孔轨迹图孔口位置即开孔点，通常由地形测量或矿山测量确定。
顶角θ是钻孔轴线与铅垂线之间的夹角。
它的余角（90°－θ)称为钻孔倾角。
当θ＝0°时，钻孔为垂直孔；θ＝90°时,钻孔为水平孔；0°＜θ<90°时,钻孔为倾斜孔。
方位角α是钻孔轴线的水平投影与正北方向之间的夹角。
从正北方向起按顺时针方向计算。
用罗盘测量钻孔方位角时，测得的数值为磁方位角,应该加入钻孔所在地的磁偏角修正值，换算成真方位角(即地址方位角)。
方位角变化范围为０~３６0°。
测斜的孔深是指孔口到测点钻孔轴线的长度。
在直线型钻孔情况下,钻孔轴线上任一点的坐标按下式计算,00sin cos sin sin cos A A A A A o A x x L y y L z z L θαθαθ=+⎫⎪=+⎬⎪=+⎭（错误!不能识别的开关参数。
钻孔纠斜
钻孔纠斜钻孔弯曲产生的原因 钻孔轨迹是一空间变化的曲线；钻孔轴心线上任一点的空间坐标，由孔深(L)、顶角(θ)、方位角(α)3个参数确定。
钻孔弯曲：又称孔斜；由于自然地质因素及钻探工艺因素会造成钻孔弯曲，使钻孔偏离原来设计的顶角与方位角。
孔斜不仅会给施工带来困难,降低钻探效率,易诱发孔内事故，而且会歪曲矿体形态与产状，影响勘探结果的准确程度。
所以按一定距离测斜和防斜在钻探施工中是非常重要的。
钻孔纠斜是钻探行业内基本的作业方法，一般的纠斜主是要是纠正超过质量指标的孔段或者岩层；造成钻孔倾斜的原因很多，但是总的归纳起来不外乎两大因素：一是地质因素，二是所采用的钻进工艺和钻探技术欠妥。
一、地质因素的影响（客观因素） 地质因素是指促使钻孔弯曲的地质条件，如岩层的产状，物理机械性质，以及由于构造运动所产生的劈理、片理、层理等；研究和分析由地质条件促使钻孔弯曲的原因，一方面是为了在技术上采取相应预防措施来限制钻孔弯曲，另一方面是为了合理的设计钻孔提供依据，尽力减少地质条件对钻孔弯曲的影响，利用地质条件的促斜规律来进行初级定向钻孔钻进；生产实践证明，岩石的软硬互层，岩层的倾角大，片理发育的岩层等是促使钻孔弯曲的普遍原因，而且钻孔弯曲都有一定的规律性。
断层、破碎带、卵石、砾石层、流沙层、溶洞、老窿等，是促使钻孔弯曲的特殊原因，而且钻孔弯曲没有一定的规律。
1、钻进流沙层，因为流沙层具有流散性，孔径往往较大，尤其是在斜孔、流沙层厚，钻孔很容易下垂，直孔无此现象； 2、钻进卵石、砾石层时，由于卵石、砾石很不规则，活动性很大，给钻具的挤压力及回转阻力差异很大，钻孔最容易弯曲，并且没有什么规律； 3、当钻孔遇到溶洞和老窿时，钻孔严重超径，窿（洞）底又不规则，钻进时粗径钻具易偏离钻孔轴线，造成钻孔弯曲； 4、当钻孔穿过具有一定倾角的软硬岩互层时，钻孔的顶角和方位角均会发生变化。
岩石层理走向及倾角过大，钻头在克取岩石时，顶着走向打；地质情况复杂，钻孔地层软硬间错，变化性极大，致使钻具的配合，钻进参数的设定出现偏差； （1）当钻头由软层进入硬岩层时，因孔底软、硬岩石抵抗破碎能力不同，产生不均匀破碎（软岩石破碎快、硬岩石破碎慢），促使钻孔弯曲；钻孔弯曲方向和程度，取决于钻孔与岩层层面的夹角大小和软、硬岩层的硬度差。
钻孔测斜成果汇总表
重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程1
工程项目：单元号:
重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程10
工程项目：单元号:
重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程2
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重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程3
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重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程4
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重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程5
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重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程6
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重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程7
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重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程8
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重庆市武隆县接龙水库左岸岩溶渗漏处理工程9
工程项目：单元号:。
测斜计算方法
测斜计算方法C为半径为R的孔口中心，A是测线经过孔口的位置，d=CA表示偏距，α是实钻钻孔水平投影的方位角，d和α可以在孔口直接测出，θ=arctg d/L （θ为偏斜角，度数，ξ为偏斜率，以百分数表示ξ= d/L）钻孔偏斜率的计算：d=（∑lsinθsinα）2+（∑lsinθcosα）2（开平方）钻孔立面投影长度：L=∑l cosθ钻孔偏斜的方位角：α= arctg∑lsinθsinα/∑lsinθcosα钻孔偏斜率：ξ=（∑lsinθsinα）2+（∑lsinθcosα）2（开平方）/∑l cosθ钻孔的偏斜角：θ=arctgξ例：孔深30m,自上而下每5m测斜一次，共测六段，各段的倾斜角为：0。
30‘，0。
40‘，0。
50‘，1。
15‘，1。
35‘，1。
45‘；各段的水平投影方位角分别为：20。
，40。
，25。
，15。
，5。
，10。
，求该孔的偏斜率，偏距，偏斜角和方位角。
解：已知：L1= L2= L3= L4= L5= L6= 5mθ1=0。
30‘，θ2=0。
40‘，θ3=0。
50‘，θ4=1。
15‘，θ5=1。
35‘，θ6=1。
45‘；α1=20。
，α2=40。
，α3=25。
，α4=15。
，α5=5。
，α6=10。
，由三角函数查表得：sinθ1= sin0。
30‘=0.0087，sinθ2= sin0。
40‘=0.0116，sinθ3= sin0。
50‘=0.0145，sinθ4= sin1。
15‘=0.0218，sinθ5= sin1。
35‘=0.0276，sinθ6= sin1。
45‘=0.0305，sinα1= sin20。
=0.3420，sinα2= sin40。
=0.6428，sinα3= sin25。
=0.4226，sinα4= sin15。
=0.2588，sinα5= sin5。
=0.0872，sinα6= sin10。
=0.1736，cosθ1= cos0。
30‘=1，cosθ2= cos0。
钻孔设计书(10)
矿区 矿段
钻 孔 设 计 书 钻表2
一、基本情况：
钻孔编号：ZK 设计方位： 度 设计倾角： 度 设计孔深： 米 设计见矿位置： 米
二、施工要求：
1、岩矿心采取率：矿体及矿体顶底板围岩5m 采取率≥85%，全孔岩心平均采取率≥75%，单回次采取率≥60%.
2、钻孔弯曲度测量：斜孔每50米测斜一次，直孔每100米测斜一次；每100米偏斜不得超过3度。
3、简易水文观测：每小班观测一次，内容为：下钻前后水位及观测时间、静止水位、漏/涌水水位、掉块/掉钻杆孔深。
4、孔深验证：每100米、进出矿（化）体及终孔时验证孔深，每100米误差≤0.05米。
若超差，应及时修正报表，校正孔深。
5、封孔：严格按封孔通知书及设计书要求封孔。
6、钻孔结构及钻进方法：终孔孔径不得小于75mm 。
7、其它要求：严格按设计书要求及钻探施工规程施工；岩心清洗干净，凡大于10cm 者用红漆编号，按先后次序装箱，丈量长度，及时填写班报表，岩心牌。
及时按回次记录班报表并摆放岩心，不得无序摆放，不得丢弃岩心。
示意剖面图
项目管理单位代表：
项目施工单位代表：
机长 钻探地质 地质技术负责人
年 月 日。
钻孔偏斜经验
钻孔偏斜经验林星华(新疆地矿局第一地质大队 鄯善838204)1 偏斜器要求1.1 偏斜器的要求⑴实心、空心偏斜器的确定对于岩石较硬应用实心偏斜器,且角度要求小;对于岩石较软可用空心偏斜器,角度可大些;对于深孔应用实心偏斜器;对于浅孔可用空心偏斜器。
如深孔使用实心偏斜器,可能会因头子部分在压断螺丝或因钻杆自重下使偏斜器头子压弯,钻头难于进入;如硬岩石下入空心偏斜器可能会在导斜或钻头钻进时压力过大而使偏斜器头子压弯,钻头难于进入。
⑵偏斜器外径偏斜器外径尽量与钻孔直径相当。
如外径比钻孔直径小得多的话,偏斜器下入孔内后与孔壁间隙过大,偏斜器会倾斜,头子倒向一边,钻头难于进入。
如偏斜器外径确实比钻孔直径小得多,应该在斜面侧面电焊增大此边外径,人为将偏斜器头子倒向孔壁一边,有利于钻头的进入。
⑶偏斜器斜面直径偏斜器斜面一定要等于、最好大于偏斜的钻头、扩孔器直径。
如偏斜器斜面小于钻头、扩孔器直径,钻头、扩孔器在孔内很难进入头子,即算进入后,钻头、扩孔器磨偏斜器边缘,阻力较大,偏斜器易转动或上下串动。
对于空心偏斜器将焊点磨掉。
⑷偏斜器头子偏斜器头子一定要打磨以有利于钻头的进入,如偏斜器外径比钻孔直径小得多的话,还可以将偏斜器头子往外敲开成喇叭口,但又不能太大;对于空心偏斜器头子部分可往外压弯一点,但千万注意整个偏斜器弯曲幅度不能太大,以免在下偏斜器时,将偏斜器滞留孔中间,那就会出现大问题。
⑸偏斜器下部内径处焊接钢筋圈目的是木头能很好的张开偏斜器下部,如不焊接钢筋,只有加大木头外径,但木头太大时易刮孔壁,甚至将偏斜器留在孔中。
木头小时起不到作用。
1.2 压断螺丝的要求⑴螺丝直径最好300m以下孔打8mm螺丝,300～500m 打10mm螺丝,500m以上打12mm螺丝。
⑵螺丝与偏斜器间隙太紧有可能螺丝压不断,有间隙时,螺丝压断后留出一截,钻头难于进去,进去后会带动偏斜器上提或使偏斜器转动。
⑶螺母不能露出并要焊牢偏斜器空心眼子外面要适当扩一下将螺母伸进去,螺母太厚时可磨薄一点,要保证螺母不露出偏斜器外面,而且要用电焊牢固。
岩土钻掘工程--第09章_钻孔弯曲与纠正
123、、地陀地磁螺面定定向向原原理理
陀螺(top) ：指绕一个支点高速转动的刚体，通常 特指对称陀螺（一个质量均匀分布的、具有轴对称形 状的刚体，其几何对称轴就是它的自转轴）。大家小时 候都玩过的陀螺就是一例。陀螺一边自转，一边绕一个固定 轴旋转（一般是虚的），叫“旋进”(precession)，又 称回转效应(gyroscopic effect)。旋进要在一定的初始 条件和外力矩作用下产生，比如游戏陀螺快要“坏了” 时，还有旋转的硬币快要停下时，都是旋进的实例。 陀螺旋进是日常生活中常见的现象。
第一节 钻孔空间位置要素
一、钻孔轨迹的基本要素
孔口坐标Xo,Yo,Zo)
利用钻孔轨迹的基本要 素，可以计算出轨迹上 每一点的空间坐标。设 钻孔轨迹为一斜直线， 坐标系的原点为孔口，X 轴取正北、Y轴取正东方
向θ，—Z开轴孔铅顶垂角向；下α。—据开钻 孔顶的孔 测各角空方 点深和间位 钻度 方 坐角孔上 位 标；轴(角 计L线即A。 算—的测轨如孔长点迹下口度)的上：至。
钻孔弯曲
1.空间位置要素
第一节 钻孔空间位置要素
一二、、钻钻孔孔轨轨迹迹的弯基曲本强要度素
如果某一孔段既有顶角又有方位角变化， 则产生全弯曲角γ , 钻孔轨迹上A、B两点 的全弯曲角γ 可用下式计算：
γ cosθAcosθB sinθAsinθBcos(αB αA)
钻孔全弯强对于校核钻杆柱工作的安全性 和粗径钻具入孔的可通过性有实际意义。 也是设计定向钻孔轨迹的一个重要参数。
第二节 钻孔弯曲的测量及仪器 一二、、顶方角位测角量测原量理原理
12、、地地磁面定定向向原原理理
tg tg cos
式中：α-定位与钻孔倾斜方向方位角差； ф-终点角；θ-测点处钻孔顶角。
钻孔桩倾斜度规范要求
钻孔桩倾斜度规范要求钻孔桩施工工艺1 钻孔桩施工准备工作应符合下列规定：1)钻孔场地在旱地时,应清除杂物、换除软土、平整压实，场地位于陡坡时，也可用枕木、型钢等搭设工作平台。
2）在浅水中，宜用筑岛围堰法施工，筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等决定。
3)钻孔场地在深水中或淤泥较厚时，可搭设工作平台进行施工，平台须坚固稳定,能承受施工作业时所有静、活荷载,同时应考虑施工设备能安全进、退场。
如水流平稳时，钻机可设在船舶或浮箱上进行钻孔作业，但须锚锭稳固保证桩位准确。
4）采用回转法或冲击法钻孔时，需设置泥浆循环净化系统，应在计划施工场地或工作平台时一并考虑。
5)钻孔前应设置坚固、不漏水的孔口护筒。
护筒内径应大于钻头直径，使用旋转钻机钻孔应比钻头大约20cm，使用冲击钻机钻孔应比钻头大约40cm。
护筒顶面宜高出施工水位或地下水位2m，还应满足孔内泥浆面的高度要求,在旱地或筑岛时还应高出施工地面0。
5m。
护筒埋置深度应符合下列规定:（1）岸滩上,黏性土应不小于1m，砂类土应不小于2m。
当表层土松软时，宜将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0。
5m。
岸滩上埋设护筒，应在护筒四周回填黏土并分层夯实。
可用锤击、加压、振动等方法下沉护筒。
(2）水中筑岛上，护筒宜埋入河床面以下1m；水中平台上可按最高施工水位、流速、冲刷及地质条件等因素确定埋深，必要时打入不透水层。
在水中平台上下沉护筒，应有导向设备控制护筒位置。
（3）护筒顶面中心与设计桩位偏差不得大于5cm,倾斜度不得大于1％。
2 在砂类土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔,宜采用膨润土泥浆护壁。
在黏性土中钻孔,当塑性指数大于15，浮碴能力满足施工要求时，可利用孔内原土造浆护壁。
冲击钻机钻孔，可将黏土加工后投入孔中，利用钻头冲击造浆。
泥浆性能指标，应按钻孔方法和地质情况确定,应符合下列规定：泥浆比重：正循环旋转钻机，入孔泥浆比重为1。
1～1。
3;冲击钻机使用实心钻头钻孔时，孔底泥浆比重不宜大于：砂黏土为1。
钻孔偏斜分析
钻孔偏斜分析在水文地质勘探的钻孔工程中，由于钻机安装不正，施工不当，软硬岩层相间及岩层倾斜等原因，往往导致钻孔发生偏斜，影响成井工艺。
由于钻孔偏斜可能造成矿体打丢、打薄或打厚，达不到预期的地质勘探目的，甚至造成钻孔报废，浪费大量人力物力，因此需要随时控制钻孔在空间位置的变化，预防和纠正钻孔的偏斜。
一、钻孔偏斜概念分析钻孔的施工过程中的实际空间位置偏离设计空间位置，即偏离设计轴线，称之为钻孔偏斜或孔斜。
钻孔空间形态三要素：钻孔深度、钻孔的顶角（或倾角）及钻孔方位角决定了钻孔在地下空间的位置，这三个因素称钻孔空间形态三要素。
孔斜的条件：钻孔发生偏斜的根本原因是粗径钻具在孔内歪倒，其轴线偏离钻孔轴线而能使其歪倒的条件主要是：孔壁间隙大，为它提供空间条件；同时还要有倾倒力矩为它提供歪倒动力，再就是一个固定的歪倒方向。
二、钻孔发生偏斜的原因第一个方面原因：地质因素，一是岩石的各向异性在钻头处产生歪倒力矩使粗径钻具倾斜而导致孔斜；二是钻进软硬夹层时，钻头处产生钻压差或钻头沿岩石节理面滑移；三是钻进中遇到溶洞或大裂隙；四是在卵砾石层中钻进。
第二个方面是钻进工艺及操作方面的原因：换径不带导向或粗径钻具本身就弯曲；冲洗液量大冲刷孔壁使孔壁间隙过大，造成粗径钻具或岩心管与钻孔轴线产生偏斜角；采用的钻压过大与转速过快，钻杆柱受轴心压力及回转的影响而呈挠曲状态影响了钻具的稳定性，促使粗径钻具歪倒第三个方面的原因是：设备安装时不合乎要求，主要表现在基台不稳固或发生偏斜；开孔时没有校正钻机的顶角和方位角，致使开孔即发生偏斜；另外钻机立轴过度磨损旷动太大也是一个因素。
三、钻进过程中岩层分布与钻杆受力分析钻进过程中，如果不考虑控制方向的问题随意钻进，从力学的角度分析，钻头肯定会避开较硬的岩层，朝着钻头周围岩层最软弱的方向推进，从而造成钻孔倾斜。
在钻头小范围附近的岩层，其分布大致分为三种，即垂直分布、水平分布和倾斜分布。
一、现主要从钻杆钻进所需用力的角度来初步判断与钻孔倾斜的关系。
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5.
200.30
9.44
63.30
9.44
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219.34
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36.74
2.2089
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30.50
4686514.46
38438801.56
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-43.01
5126438.24
40400070.03
699.79
5
250
14
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307.5
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48.51
267.71
-12.10
-65.20
7.5039
-12.00
-64.37
-1.58
-10.05
52.50
7.37
38.43
-9.60
-52.61
5126445.61
40400060.43
垂直剖面的偏离距离(m)
ΔB=bsinθ
坐标纵线与钻孔方向线间的
夹角(°)
(φ)
直角坐标系投影面上的增量
(m)
各计算点的坐标(m)
备
注
天
顶
角
方
位
角
天
顶
角
(α)
方
位
角
(β)
分
段
(C)
累
计
分
段
H=Ccosα
累
计
分
段
b=Csinα
累
计
分
段
累
计
分
段
累
计
ΔX=bcosφ
ΔY=bsinφ
X
Y
H
分
段
累
计
分
段
累
计
1
24.82
24.90
4.03
4.04
4.9089
4.02
4.03
0.34
0.34
55.10
2.30
2.31
3.30
3.31
4686496.31
38438774.37
1263.70
2
50.30
9.64
60．80
9.64
55.30
49.86
75.09
49.16
74.06
8.35
12.39
4.7089
8.32
244.50
9.96
64.10
9.96
58.60
28.62
251.02
28.22
247.56
4.95
41.69
1.4089
4.95
41.60
0.12
2.59
58.60
2.58
23.04
4.23
34.73
4686517.04
38438805.79
1041.04
东乌珠穆沁旗海勒斯台陶勒盖矿区钻孔偏斜计算表
9.55
231.00
50.00
175.55
49.31
173.11
-8.30
-29.11
3.5089
-8.28
-29.13
-0.51
-1.06
51.00
-5.22
-17.66
-6.45
23.17
4686520.11
38438816.14
1117.44
5
200.60
9.11
235.50
9.11
230.00
X X X X X X矿区钻孔偏斜计算表
钻孔编号：ZK100-1
孔口坐标：X＝4386538.02
Y＝38438839.24
H＝1290.55勘探线：P100施测方向：60°00′32″仪器型号：JTL—50A陀螺测斜仪第1页
测
点
号
测
点
深
度
(m)
测斜结果(°)
计算时采用(°)
采用的影响
深度(m)
垂直深度
段
累
计
分
段
累
计
ΔX=bcosφ
ΔY=bsinφ
X
Y
H
分
段
累
计
分
段
累
计
1
0.70
9.14
240.90
10
240
0.35
0.35
0.34
0.34
-0.06
-0.06
0.0089
-0.06
-0.06
0.00
0.00
60.00
-0.03
-0.03
-0.05
-0.05
4686537.99
38438839.19
-2.75
-6.47
56.50
7.61
24.03
-11.49
-33.16
5126431.21
40400079.88
748.30
4
200
14
314
14
305.5
50
225
48.51
219.20
-12.10
-53.10
9.5039
-11.93
-52.37
-2.00
-8.47
54.50
7.03
31.06
-9.85
651.28
6
300
12
316
12
307.5
49
324
47.93
315.64
-10.19
-75.39
7.5039
-10.10
-74.47
-1.33
-11.38
52.50
6.20
44.63
-8.08
-60.69
5126451.81
40400052.35
603.35
7
348
10
320
10
钻孔编号：ZK16-0
孔口坐标：X＝5126944.41
Y＝40399575.63
H＝939.45勘探线：16勘探线施测方向：135°00′14″仪器型号：第1页
测
点
号
测
点
深
度
(m)
测斜结果(°)
计算时采用(°)
采用的影响
深度(m)
垂直深度
(m)
水平投影距
(m)
剖面线与钻孔方向线间夹角(°)
θ
沿剖面的投影距离
(m)
ΔA=bcosθ
垂直剖面的偏离距离(m)
(ΔB=bsinθ)
坐标纵线与钻孔方向线间的
夹角(°)
(φ)
直角坐标系投影面上的增量
(m)
各计算点的坐标
(m)
备
注
天
顶
角
方
位
角
天
顶
角
(α)
方
位
角
(β)
分
段
(C)
累
计
分
段
H=Ccosα
累
计
分
段
b=Csinα
累
计
分
段
累
计
分
段
累
计
ΔX=bcosφ
ΔY=bsinφ
14
307.5
50
75
48.51
72.66
-12.10
-14.28
7.5039
-12.00
-14.18
-1.58
-1.58
52.50
7.37
8.91
-9.60
-11.14
5126416.09
40400101.90
846.33
2
100
15
314
15
305.5
50
125
48.30
120.96
-12.94
X
Y
H
分
段
累
计
分
段
累
计
1
50
1
10
0
直孔
25
25
25.00
25.00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
5126944.41
40399575.63
914.45
直孔 ；磁偏角8.5°；
施测方向选用
135.0039°
1.0
1.5
50
75
49.99
74.99
-0.87
- 0.87
43.5039
-0.63
-0.63
0.60
47.30
222.85
46.70
219.81
-7.49
-36.60
4.5089
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-36.60
-0.59
-1.65
50.00
-4.81
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-5.74
-28.91
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3
150
2.5
12
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50
175
49.95
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