岩溶地区帷幕灌浆施工中的孔斜控制及预防
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４ ４ 施工 管理 因素 ．
可能局部会 产生“ 天窗” 形成断幕 ， 从而影 响整 体 防渗效 果 。为此 钻孔 孔斜 控制 应 引起 高 度重 视 。
根 据 工 程地 质 情 况 采 用地 质 钻 机 清水 冲洗 的 方法 钻进 ， 用金 刚石 钻 头或 硬质 合金 钻头 钻孔 。 选
２ ２ 钻 进技 术参 数 ．
ｄ √ ∑Ｌｉｓａ２ （ ｓ０ ｓａ２ ＝ （ ｓＯｎ） ＋ ∑Ｌｎ ＋ｉ ） ｎｉ ｉ ｎ
钻孔立 面 投影长 度 ： ＝∑Ｌ ｏＯ Ｌ ｃｓ
钻 孔 的偏斜 角 ： ＝ ｒ ａ８ ８ ａｃ ｎ ｔ
２１
Ｎ ． ｎ １ ｏ２Ｊ ｅ ０ ２ ｕ ２
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，
Ｌ
Ｊ
。
．
众 多 呈近 东西 向排 列 的 落水 洞 、 洞 及 溶蚀 漏 斗 。 土
２ ４ 钻孔 质量 验收 ．
为满足 设计 对 孔 斜 的 要求 ， 确保 工 程 质 量 ， 本 工 程采 用 Ｋ Ｐ １轻 便 测 斜 仪 对 钻 孔 进 行 孔 斜 测 Ｘ 一 量 。实 际施 工 中 ， 在终 孔前 使用 测斜 仪检 测钻孔 轨 迹 。钻 孔 孔底 偏 差 技术 要 求 ： 直 帷 幕孑 ， 孔 斜 垂 Ｌ其
图 １ 钻 孔偏 斜 的水 平投 影 与立面 投影 示意 图
３ 孔 斜控 制 的重 要 性
（） １ 帷幕灌浆工程处理地基 的原理是通过压
力将水 泥浆等浆 液压入 地层薄弱处 （ 裂 隙、 如 溶 洞、 断层 等 ） 从 而 定 向形 成 一 道 防渗 幕 体 。如 果 ， 灌 浆孔垂 直 向发 生偏 斜 ， 在设 计允许 的位置 范 围 未 内， 会造 成 在原有 设 计压 力下无 法将 设计 浆液 压 至 预 定位 置 ， 导致 幕 体无 法连 续 形 成 ， 至 形成 渗 流 甚 通 道 ， 样将 严 重影 响帷幕 灌浆 质量 。 这 （） ２ 在保 证灌 浆质 量 的诸 多 因素 中 ， 斜是 非 孔 常 重要 的 因素 ， 相邻 灌浆 孔一旦 出现孔斜 超标 或者 相 反方 向 的孔斜 ， 体 连 续 性 将 受 到 严重 影 响 ， 幕 很
２ 帷幕灌浆孔钻进施工
２ １ 钻 孔 方法 ．
钻 孔 为 铅 直 孔 的连 续 分 段 测 斜 成 果 如 图 １ 。 孔斜 计算 方法 见表 ３ 。经 过孔 斜 测 量 ， 出各 段 的 得
Ｌ ０ 仅后 ， 、、 即可计算钻孔的偏斜率和其他数据 。钻
孔偏 距计 算公 式如 下 ：
中有效 的孔斜 控制及预防措施 。 关键词Fra Baidu bibliotek岩溶地 区 ； 内幕灌浆 ； 孔斜 ； 控制
１ 工 程 概 述
宜 兴 市 油 车水 库 工 程 位 于江 苏 省 宜 兴 市南 部 山 区湖滏 镇 ， 主要 任 务 是 防洪 及 城 镇 生 活 供 水 。 其 水库 总库 容 为 ３ ２ ３４万 ｍ ， Ⅲ等 中 型水 库 工 程 。 属 水 库 大坝 为粘 土 心 墙 土 坝 ， 长 １５ ｍ， 常 蓄 水 坝 ５４ 正
在较 完 整 的 岩 石 ， 用 的 钻 进 技 术 参 数 见 表 采 １ 。在 断层 或破 碎 带岩层 的钻进 技术 参数 根据 具 体 情 况进 行 调整 。
２ ３ 钻 孔直径 和 深度 ．
钻孔偏 斜 的方位 角 ： ａｃ ｎ 仪＝ ｒｔ ａ 钻 孔偏 斜率 ： ＝ ／ ８ ｄＬ
２１ ０ ２年 ６月第 ２期
葛 洲 坝集 团科 技
总第 １２期 ０
岩 溶 地 区帷 幕灌 浆 施 工 中 的 孔斜 控 制 及 预 防
王 明亮
摘
要
本文 对宜兴 市油车水 库工程左 岸防渗 帷幕灌浆 施工 中遇 到的岩溶 、 溶蚀裂 隙及泥沙充 填地层钻孔
的孔斜控制较 困难 的问题 ， 从地 质 、 钻进施工技术参 数及钻孑 机具等方面分析 了孔斜过大 的原 因 ， Ｌ 提出了施工
平 整或 钻机 立轴 安 装 不 垂 直 ， 口管 下 设 、 头 焊 孔 接 接 偏斜 等而 直接 开钻 等 ， 成钻 孔 的孔斜 偏大 ； 造 （） ２ 岩溶 区溶 洞裂 隙 较 多地 层 ， 具 的形 式 应 钻 针 对软 硬地 层有 针对 性 的选 用 ， 较硬 地层 使用 无 芯
线 。该 防渗 工程 质 量 的好 坏 直 接 关 系 到水 库 能 否 按 期顺 利完 成 蓄水任 务 ， 发挥 水库 设计 功 能 。
帷幕 孔孔 底偏 差值
２ ０ ３ ０ ４ ０ ５ ０ ６ ０
最 大允许偏差值 （ ） ０ ２ ０ ５ ０ ８ １ １ １５ ｍ ．５ ． ． ．５ ．
位 ３ ． ｍ。 ８３
灌 浆孔 的钻 孔直 径 为 （ ｉ Ｉ Ｏ一中９ ｍｍ。所 用 孔 ￣ １
径 的大 小 ， 除能满 足 设 计 要 求 ， 为处 理 钻 孔 事 故 还 保 留一级 孔径 。 表１ 钻 进技术 参数
库 区左岸 坝肩 外 侧为 强岩 溶发 育 区 ， 表发 育 地
偏 差值 不得 大于 表 ２的规定 ： 表２
孔深 （ ｍ）
库 区左 岸 防渗 帷幕 线全 长 ２６ ｍ， ３９ 采用 垂直 防渗 方
案 ： ４ ｃ 厚混 凝土 防渗 墙 ＋ 即 ０ｍ 墙下 帷幕 。
左 岸 防渗 工程 是本 工程 的重 要组 成 部分 ， 工 其
程投资 占据整个工程 的一半 ， 且为本工 程 的生命
钻具 ， 较软地层若未更换取芯钻具则极易造成孔斜 产生 ；
（ ） 进 速 度 过 快 导 致 横 向振 动 过 大 也 是 产 ３钻 生孔 斜 的因素 之一 。
４ ３ 钻 孔 机具 因素 ．
钻孔 施 工 中使 用 钻 杆 刚度 不 符 合地 层 要 求 或 钻杆 本身 弯度 过大 等 因素会直 接影 响钻 孔 的质量 。
可能局部会 产生“ 天窗” 形成断幕 ， 从而影 响整 体 防渗效 果 。为此 钻孔 孔斜 控制 应 引起 高 度重 视 。
根 据 工 程地 质 情 况 采 用地 质 钻 机 清水 冲洗 的 方法 钻进 ， 用金 刚石 钻 头或 硬质 合金 钻头 钻孔 。 选
２ ２ 钻 进技 术参 数 ．
ｄ √ ∑Ｌｉｓａ２ （ ｓ０ ｓａ２ ＝ （ ｓＯｎ） ＋ ∑Ｌｎ ＋ｉ ） ｎｉ ｉ ｎ
钻孔立 面 投影长 度 ： ＝∑Ｌ ｏＯ Ｌ ｃｓ
钻 孔 的偏斜 角 ： ＝ ｒ ａ８ ８ ａｃ ｎ ｔ
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众 多 呈近 东西 向排 列 的 落水 洞 、 洞 及 溶蚀 漏 斗 。 土
２ ４ 钻孔 质量 验收 ．
为满足 设计 对 孔 斜 的 要求 ， 确保 工 程 质 量 ， 本 工 程采 用 Ｋ Ｐ １轻 便 测 斜 仪 对 钻 孔 进 行 孔 斜 测 Ｘ 一 量 。实 际施 工 中 ， 在终 孔前 使用 测斜 仪检 测钻孔 轨 迹 。钻 孔 孔底 偏 差 技术 要 求 ： 直 帷 幕孑 ， 孔 斜 垂 Ｌ其
图 １ 钻 孔偏 斜 的水 平投 影 与立面 投影 示意 图
３ 孔 斜控 制 的重 要 性
（） １ 帷幕灌浆工程处理地基 的原理是通过压
力将水 泥浆等浆 液压入 地层薄弱处 （ 裂 隙、 如 溶 洞、 断层 等 ） 从 而 定 向形 成 一 道 防渗 幕 体 。如 果 ， 灌 浆孔垂 直 向发 生偏 斜 ， 在设 计允许 的位置 范 围 未 内， 会造 成 在原有 设 计压 力下无 法将 设计 浆液 压 至 预 定位 置 ， 导致 幕 体无 法连 续 形 成 ， 至 形成 渗 流 甚 通 道 ， 样将 严 重影 响帷幕 灌浆 质量 。 这 （） ２ 在保 证灌 浆质 量 的诸 多 因素 中 ， 斜是 非 孔 常 重要 的 因素 ， 相邻 灌浆 孔一旦 出现孔斜 超标 或者 相 反方 向 的孔斜 ， 体 连 续 性 将 受 到 严重 影 响 ， 幕 很
２ 帷幕灌浆孔钻进施工
２ １ 钻 孔 方法 ．
钻 孔 为 铅 直 孔 的连 续 分 段 测 斜 成 果 如 图 １ 。 孔斜 计算 方法 见表 ３ 。经 过孔 斜 测 量 ， 出各 段 的 得
Ｌ ０ 仅后 ， 、、 即可计算钻孔的偏斜率和其他数据 。钻
孔偏 距计 算公 式如 下 ：
中有效 的孔斜 控制及预防措施 。 关键词Fra Baidu bibliotek岩溶地 区 ； 内幕灌浆 ； 孔斜 ； 控制
１ 工 程 概 述
宜 兴 市 油 车水 库 工 程 位 于江 苏 省 宜 兴 市南 部 山 区湖滏 镇 ， 主要 任 务 是 防洪 及 城 镇 生 活 供 水 。 其 水库 总库 容 为 ３ ２ ３４万 ｍ ， Ⅲ等 中 型水 库 工 程 。 属 水 库 大坝 为粘 土 心 墙 土 坝 ， 长 １５ ｍ， 常 蓄 水 坝 ５４ 正
在较 完 整 的 岩 石 ， 用 的 钻 进 技 术 参 数 见 表 采 １ 。在 断层 或破 碎 带岩层 的钻进 技术 参数 根据 具 体 情 况进 行 调整 。
２ ３ 钻 孔直径 和 深度 ．
钻孔偏 斜 的方位 角 ： ａｃ ｎ 仪＝ ｒｔ ａ 钻 孔偏 斜率 ： ＝ ／ ８ ｄＬ
２１ ０ ２年 ６月第 ２期
葛 洲 坝集 团科 技
总第 １２期 ０
岩 溶 地 区帷 幕灌 浆 施 工 中 的 孔斜 控 制 及 预 防
王 明亮
摘
要
本文 对宜兴 市油车水 库工程左 岸防渗 帷幕灌浆 施工 中遇 到的岩溶 、 溶蚀裂 隙及泥沙充 填地层钻孔
的孔斜控制较 困难 的问题 ， 从地 质 、 钻进施工技术参 数及钻孑 机具等方面分析 了孔斜过大 的原 因 ， Ｌ 提出了施工
平 整或 钻机 立轴 安 装 不 垂 直 ， 口管 下 设 、 头 焊 孔 接 接 偏斜 等而 直接 开钻 等 ， 成钻 孔 的孔斜 偏大 ； 造 （） ２ 岩溶 区溶 洞裂 隙 较 多地 层 ， 具 的形 式 应 钻 针 对软 硬地 层有 针对 性 的选 用 ， 较硬 地层 使用 无 芯
线 。该 防渗 工程 质 量 的好 坏 直 接 关 系 到水 库 能 否 按 期顺 利完 成 蓄水任 务 ， 发挥 水库 设计 功 能 。
帷幕 孔孔 底偏 差值
２ ０ ３ ０ ４ ０ ５ ０ ６ ０
最 大允许偏差值 （ ） ０ ２ ０ ５ ０ ８ １ １ １５ ｍ ．５ ． ． ．５ ．
位 ３ ． ｍ。 ８３
灌 浆孔 的钻 孔直 径 为 （ ｉ Ｉ Ｏ一中９ ｍｍ。所 用 孔 ￣ １
径 的大 小 ， 除能满 足 设 计 要 求 ， 为处 理 钻 孔 事 故 还 保 留一级 孔径 。 表１ 钻 进技术 参数
库 区左岸 坝肩 外 侧为 强岩 溶发 育 区 ， 表发 育 地
偏 差值 不得 大于 表 ２的规定 ： 表２
孔深 （ ｍ）
库 区左 岸 防渗 帷幕 线全 长 ２６ ｍ， ３９ 采用 垂直 防渗 方
案 ： ４ ｃ 厚混 凝土 防渗 墙 ＋ 即 ０ｍ 墙下 帷幕 。
左 岸 防渗 工程 是本 工程 的重 要组 成 部分 ， 工 其
程投资 占据整个工程 的一半 ， 且为本工 程 的生命
钻具 ， 较软地层若未更换取芯钻具则极易造成孔斜 产生 ；
（ ） 进 速 度 过 快 导 致 横 向振 动 过 大 也 是 产 ３钻 生孔 斜 的因素 之一 。
４ ３ 钻 孔 机具 因素 ．
钻孔 施 工 中使 用 钻 杆 刚度 不 符 合地 层 要 求 或 钻杆 本身 弯度 过大 等 因素会直 接影 响钻 孔 的质量 。