浅议深孔帷幕灌浆中的孔斜控制技术
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（ 肃 省 水 利 厅 工 程 地 质 建 设 公 司 ， 肃 兰州 ７０ ０ ） 甘 甘 ３ ００
摘
要： 在深孔帷幕灌 浆钻孔施工中 ， 斜的控制技术具有重要意义 。根据甘 肃省南 阳渠 牙塘水库 深孔 帷幕灌浆的 孔
施工 ， 讨了孔斜控制技术对深孔帷幕灌浆的影响 ， 探 着重探讨了孔斜成 因、 预防与处 理措施 ， 从而为 以后 的深孑 帷幕 Ｌ
幕” 的形 成 ， 灌浆 质 量不 能达 到要 求 ， 使 以致 不 得 不 进行 一定 量 的补 充 灌 浆 ， 而 使 帷 幕 的造 价 提 高 。 从
所以， 我们 不 得不对 孔 斜 由发 生 到处 理 等一 系 列 技 术 问题加 以掌握 ， 以便 在 深 孔 帷 幕灌 浆 中将 孔 斜 控 制在 规程要 求 的容许 偏 差 值 内 ， 超 对 开 都 孔 雀 孙 河流域 水 利工 程深孔 帷幕 灌浆 孔斜 的若 干 问题 进 行 了探讨 ， 德坤 对双 里 水 库 除 险加 固 中深 孔 帷 幕 陈 灌浆 孔斜处 理 进行 了经验 总结 ， 为此 ， 据甘肃 省 南 根 阳渠水 库溢 洪道 中实 际 经验 ， 讨 了孔 斜 控 制技 术 探
灌浆及孔斜控制 提供借鉴 。 关键词 ： 深孔 ； 帷幕灌浆 ；Ｌ ； 孑斜 控制技术
中 图分 类号 ： ４ ５４ Ｕ ５ ．
为保 证大 坝地 基 安 全 ， 孔 帷 幕 灌 浆质 量 与 否 深
至关 重要 的。事实 上 ， 因为各 方 面 的原 因 ， 钻孔 与设 计方 向往 往会 产生 不一 致 的偏 斜 变化 。不 仅对钻 进 质量 、 故发 生 率 、 进 效 率 等 方 面 产 生不 良的 影 事 钻 响， 而且会 严 重 影 响具 有 一 定 防 渗 标 准 的 “ 续 帷 连
对 深孔 帷幕 灌浆 的影 响 。
１ 孔 斜 成 因分 析
孔 斜 作 为 钻孔 事故 产 生 的原 因较 多 ， 其 主 观 视
因素可 归纳 为地 质条 件不 良， 术条 件不适 宜 ， 作 技 操 方 法不 当等 ３个方 面 。
１ １ 地 质条 件不 良 ．
安装孔 口管 ， 如果 孔 口管不 正 ， 会直 接影 响到开孔 也
钻进 时 的方 向 ；
２ 使用 了弯 曲 的钻 具 或 过 短 的岩 心 管 。岩 心 ） 管 、 杆等 的弯 曲 ， 会 使 钻 具连 接后 不 正 ， 而影 钻 都 从
响钻进 的方 向 。使 用过 短 的岩心 管 ， 孔 内歪 斜时 ， 在
在 地 质条 件 方 面 ， 中表 现 在钻 孔 内岩 石 的力 集
段 内 ， 打捞矢 锥也不 易碰上 断头 ； 使 假如 钻孔方 位的
分布不均 匀 ， 或硬质 合金钻 头底 出刃尺 寸不 同 ， 也会 直 接影 响到钻进方 向 的改变 。
第２ ６卷
第 １ 期 ３
甘 肃科wenku.baidu.com
Ｇａ ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｕ Ｓｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ
２６ Ｎｏ ３ ．１
２１ ０ ０年 ７月
． Ｚ ２ １ ，． ０ ０
浅 议 深 孔 帷 幕 灌 浆 中 的 孔 斜 控 制 技 术
黄 文吉
因采用 与实 际不 相宜 的技 术措施 造成 的钻孔偏 斜， 主要表 现为 ：
１ 在开 孔钻 进或 浅 孔 阶段 的 钻 进 中 ， 机 立 轴 ） 钻 与钻 孔不在 同一 条 中 心 线上 ， 会 直 接影 响钻 孔偏 这
斜 ； 用过 高 的立 轴 钻 杆 与磨 损 较 严 重 的立 轴 钻杆 使 定 向套 管 ， 容易使 立轴 产生 较大 的摆动 ， 直接影 响 到 钻头在 孔底 钻进 时 的不 稳 定 性 ； 幕 深孔 一 般 都要 帷
４ 砂 卵石 层钻 进 ， 孔 最容 易 偏 斜 。因 为砾 石 ） 钻 的圆滑对 钻头 产生偏 滑作 用 ， 形成不 均衡 的阻力 ， 易
改 变钻 头前进 的方 向 ； ５ 在 遇到溶 蚀孔 洞 、 ） 大断 裂带 或 老 空 洞等 情 况
时， 亦会产 生钻 孔 的偏斜 。
１ ２ 技术 条件 不适 宜 ．
进；
变 钻孔 的方 向 。其 主要 原 因是 覆 盖层 具有 较强 的活 动 性 ， 出 的钻孔 孔径较 大 时 ， 必对 粗径 钻具不 能 钻 势
形 成强有 力 的控制 ， 而不 能 保 证 钻 进 方 向 的一 致 因 性；
２ 在 有一 定倾 角 的 、 硬 交 替 的岩 石 中 钻 进 ， ） 软 由于钻头 在 同一接 触 面上有 软硬 不 同的岩层 ， 因此 ， 可 钻性不 同的岩层 会 产 生 不 同 的钻 进 速 度 ， 而 改 从
变钻 头 的钻进 方 向 ； ３ 在厚 度 大 、 碎 较 严 重 的 岩 层 中钻 进 ， 钻 ） 破 其 孑 孔径 也较 大 ， 径钻 具在 钻 进 方 向 上不 容 易被 控 Ｌ 粗 制 。此 外 ， 碎岩 层 往 往是 软 硬 岩层 共 存 ， 破 因此 ， 钻 头 容易 改变方 向 ；
学 性质 上 ， 主要为 ：
１ 钻 进 松 散 覆 盖 层 时 ， 盖 层 越 厚 ， 容 易 改 ） 覆 越
比长岩 心管 的歪斜 度更 大 ， 生孔 斜度 也更严 重 ； 产 ３ 在 由大孔径 换 小孔 径 或扩 孔 钻 进 过程 中 ， ） 因 为孔壁 各部硬 度不 一 ， 径大 小也 不一致 ， 孔 换径 后 的 钻 头很 难保持 在 与原孔 中心 线一致 的方 向上 向下钻
４ 孔 径越 大 ， 压 钻 杆产 生 的弯 曲、 ） 受 拉伸 、 曲 扭
也会增大， 使钻头在孔底钻进使不稳定性增强 ， 从而
使 钻进 方 向发 生变 化 ；
１４ ３
甘
肃
科
技
第２ ６卷
５ 金 刚石 钻 头 胎 体 硬 度 不 一致 与金 刚 石颗 粒 ）
杆折 断后 ， 下部 的断 头 会 因孔斜 而 深藏 在 大孔 径 其
摘
要： 在深孔帷幕灌 浆钻孔施工中 ， 斜的控制技术具有重要意义 。根据甘 肃省南 阳渠 牙塘水库 深孔 帷幕灌浆的 孔
施工 ， 讨了孔斜控制技术对深孔帷幕灌浆的影响 ， 探 着重探讨了孔斜成 因、 预防与处 理措施 ， 从而为 以后 的深孑 帷幕 Ｌ
幕” 的形 成 ， 灌浆 质 量不 能达 到要 求 ， 使 以致 不 得 不 进行 一定 量 的补 充 灌 浆 ， 而 使 帷 幕 的造 价 提 高 。 从
所以， 我们 不 得不对 孔 斜 由发 生 到处 理 等一 系 列 技 术 问题加 以掌握 ， 以便 在 深 孔 帷 幕灌 浆 中将 孔 斜 控 制在 规程要 求 的容许 偏 差 值 内 ， 超 对 开 都 孔 雀 孙 河流域 水 利工 程深孔 帷幕 灌浆 孔斜 的若 干 问题 进 行 了探讨 ， 德坤 对双 里 水 库 除 险加 固 中深 孔 帷 幕 陈 灌浆 孔斜处 理 进行 了经验 总结 ， 为此 ， 据甘肃 省 南 根 阳渠水 库溢 洪道 中实 际 经验 ， 讨 了孔 斜 控 制技 术 探
灌浆及孔斜控制 提供借鉴 。 关键词 ： 深孔 ； 帷幕灌浆 ；Ｌ ； 孑斜 控制技术
中 图分 类号 ： ４ ５４ Ｕ ５ ．
为保 证大 坝地 基 安 全 ， 孔 帷 幕 灌 浆质 量 与 否 深
至关 重要 的。事实 上 ， 因为各 方 面 的原 因 ， 钻孔 与设 计方 向往 往会 产生 不一 致 的偏 斜 变化 。不 仅对钻 进 质量 、 故发 生 率 、 进 效 率 等 方 面 产 生不 良的 影 事 钻 响， 而且会 严 重 影 响具 有 一 定 防 渗 标 准 的 “ 续 帷 连
对 深孔 帷幕 灌浆 的影 响 。
１ 孔 斜 成 因分 析
孔 斜 作 为 钻孔 事故 产 生 的原 因较 多 ， 其 主 观 视
因素可 归纳 为地 质条 件不 良， 术条 件不适 宜 ， 作 技 操 方 法不 当等 ３个方 面 。
１ １ 地 质条 件不 良 ．
安装孔 口管 ， 如果 孔 口管不 正 ， 会直 接影 响到开孔 也
钻进 时 的方 向 ；
２ 使用 了弯 曲 的钻 具 或 过 短 的岩 心 管 。岩 心 ） 管 、 杆等 的弯 曲 ， 会 使 钻 具连 接后 不 正 ， 而影 钻 都 从
响钻进 的方 向 。使 用过 短 的岩心 管 ， 孔 内歪 斜时 ， 在
在 地 质条 件 方 面 ， 中表 现 在钻 孔 内岩 石 的力 集
段 内 ， 打捞矢 锥也不 易碰上 断头 ； 使 假如 钻孔方 位的
分布不均 匀 ， 或硬质 合金钻 头底 出刃尺 寸不 同 ， 也会 直 接影 响到钻进方 向 的改变 。
第２ ６卷
第 １ 期 ３
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Ｇａ ｓ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｕ Ｓｃｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ
２６ Ｎｏ ３ ．１
２１ ０ ０年 ７月
． Ｚ ２ １ ，． ０ ０
浅 议 深 孔 帷 幕 灌 浆 中 的 孔 斜 控 制 技 术
黄 文吉
因采用 与实 际不 相宜 的技 术措施 造成 的钻孔偏 斜， 主要表 现为 ：
１ 在开 孔钻 进或 浅 孔 阶段 的 钻 进 中 ， 机 立 轴 ） 钻 与钻 孔不在 同一 条 中 心 线上 ， 会 直 接影 响钻 孔偏 这
斜 ； 用过 高 的立 轴 钻 杆 与磨 损 较 严 重 的立 轴 钻杆 使 定 向套 管 ， 容易使 立轴 产生 较大 的摆动 ， 直接影 响 到 钻头在 孔底 钻进 时 的不 稳 定 性 ； 幕 深孔 一 般 都要 帷
４ 砂 卵石 层钻 进 ， 孔 最容 易 偏 斜 。因 为砾 石 ） 钻 的圆滑对 钻头 产生偏 滑作 用 ， 形成不 均衡 的阻力 ， 易
改 变钻 头前进 的方 向 ； ５ 在 遇到溶 蚀孔 洞 、 ） 大断 裂带 或 老 空 洞等 情 况
时， 亦会产 生钻 孔 的偏斜 。
１ ２ 技术 条件 不适 宜 ．
进；
变 钻孔 的方 向 。其 主要 原 因是 覆 盖层 具有 较强 的活 动 性 ， 出 的钻孔 孔径较 大 时 ， 必对 粗径 钻具不 能 钻 势
形 成强有 力 的控制 ， 而不 能 保 证 钻 进 方 向 的一 致 因 性；
２ 在 有一 定倾 角 的 、 硬 交 替 的岩 石 中 钻 进 ， ） 软 由于钻头 在 同一接 触 面上有 软硬 不 同的岩层 ， 因此 ， 可 钻性不 同的岩层 会 产 生 不 同 的钻 进 速 度 ， 而 改 从
变钻 头 的钻进 方 向 ； ３ 在厚 度 大 、 碎 较 严 重 的 岩 层 中钻 进 ， 钻 ） 破 其 孑 孔径 也较 大 ， 径钻 具在 钻 进 方 向 上不 容 易被 控 Ｌ 粗 制 。此 外 ， 碎岩 层 往 往是 软 硬 岩层 共 存 ， 破 因此 ， 钻 头 容易 改变方 向 ；
学 性质 上 ， 主要为 ：
１ 钻 进 松 散 覆 盖 层 时 ， 盖 层 越 厚 ， 容 易 改 ） 覆 越
比长岩 心管 的歪斜 度更 大 ， 生孔 斜度 也更严 重 ； 产 ３ 在 由大孔径 换 小孔 径 或扩 孔 钻 进 过程 中 ， ） 因 为孔壁 各部硬 度不 一 ， 径大 小也 不一致 ， 孔 换径 后 的 钻 头很 难保持 在 与原孔 中心 线一致 的方 向上 向下钻
４ 孔 径越 大 ， 压 钻 杆产 生 的弯 曲、 ） 受 拉伸 、 曲 扭
也会增大， 使钻头在孔底钻进使不稳定性增强 ， 从而
使 钻进 方 向发 生变 化 ；
１４ ３
甘
肃
科
技
第２ ６卷
５ 金 刚石 钻 头 胎 体 硬 度 不 一致 与金 刚 石颗 粒 ）
杆折 断后 ， 下部 的断 头 会 因孔斜 而 深藏 在 大孔 径 其