地質巖土學應用于定向鉆施工中的探討

■黃越

（廣東省化工地質勘查院廣東花都510800）

地質巖土學應用于定向鉆施工中的探討

■黃越

（廣東省化工地質勘查院廣東花都510800）

隨著科學技術的發展，定向鉆施工技術也得到了空前的發展，其應用范圍也越來越廣泛，與其同時其面臨的問題也越來越嚴峻。本文通過對定向鉆施工技術的闡述，并結合其在施工過程中存在的問題提出相應的解決方案，重點突出了地質巖土學在定向鉆施工中的重要作用。實踐證明，只有更好的利用地質巖土學理論加以分析，充分將地質巖土學應用到定向鉆施工中，定向鉆施工技術才能得到長足的發展。

定向鉆施工 地質巖土學 發展

1 引言

現階段，城市建設越來越密集，其路段也越來越復雜，在進行排水管道或者其他管道的開挖施工時，定向鉆施工技術充分發揮了其優勢，定向鉆施工在不影響城市的正常交通和破壞城市路面的情況下進行管道建設，減少了成本浪費，保護了環境，具有廣闊的應用前景。

2 定向鉆工程

在進行施工前必須對實際施工的地質條件以及地下水的分布情況做好掌握，采樣實驗記錄以后方可進行施工。在施工過程中要充分應用減震的技術，可以設置多層減震裝置以層層減震來保護儀器的正常運作，以此方法施工，及時在不利環境下產生了較為強烈的震動也可以通過減震裝置層層削弱震動力度，從而保護了導向儀器，在劇烈震動下仍然能夠正常工作。

要加強對巖層的水平鉆進到輔助管道的建設，通過實地考察、試驗研究、方法測試的種種環節，研究水平定向鉆進輔助管道技術，并將其應用實際的施工中。比如現階段已經通過實驗，解決了超過1900m定向鉆石施工中的鉆桿變形失穩問題，并將研究成果與專家分析，延伸解決了許多其他的問題，并將研究方案應用于實際施工中，提高了施工效率。

3 定向鉆穿越施工

定向鉆穿越施工能夠最大范圍的適應土質變化，施工效率高，對周圍環境產生的影響小，而且其安全度高。雖然定向鉆施工具備許多的施工優點，但是定向鉆穿越施工涉及的專業領域也非常之多，它要求對其他領域的知識有一定的了解，其中地質巖土學領域對其影響最為重要，要加強地質巖土學在定向鉆穿越施工中的應用才能使定向鉆施工順利進行，降低工程成本，提高工作效率。

無論哪種開挖施工工藝都有一定的風險，這就需要我們在開挖前實地考察、采樣分析、實驗研究等，了解開挖地段的地質情況，并針對實際存在的風險，存在的問題做足準備，提出相應的解決措施，備用方案，優化方案等，最大限度的減少開挖風險，以免造成安全事故，影響整個開挖工程的進行。

4 定向鉆穿越施工中的問題

由于管道定向鉆穿越的地質情況不一，其復雜程度直接影響了定向鉆的施工。地層的結構，地質的變化程度都會定向鉆施工造成極大的影響，其中包括了堅硬巖石的擴孔問題。此外，由于施工的實際環境不固定，收到施工場地和氣候條件的制約，加上配套的設施不能根據環境的改變及時做出相應的科學的調整，從而導致施工緩慢，嚴重影響了施工的進度。

針對管道的定向鉆施工過程中的施工難題，必須加強每一個施工環節的管制，應對復雜的地質，及時根據地質的改變、施工環境的改變、氣候的改變做出相應的施工方案，比如施工中配備備選設備，根據不同地層的地質在導向孔穿越前提前對地質情況做采樣分析，靈活的運用施工工藝，制定相應的地面管線管理措施等，解決復雜底層地質條件下的定向鉆穿越施工難題。

4.1 定向鉆穿越工程安全風險測評

由于管道周圍土層中力的相互作用，必須對穿越管道的受力情況、穩定性以及抵抗強震程度的可靠性做數值模擬分析，此外，由于管道收到地面道路和建筑物的荷載的施加，還要分析道路和建筑物的影響，實驗分析實際情況下其抗震性能和其綜合的安全性能。通過數值模擬的分析以及實驗做依據，掌握實際情況下管道受到的影響，并根據實際情況對管道做出相應的調整或加固措施來適應地層荷載的改變，降低安全風險。

4.2 邊坡穩定性分析

在邊坡領域基于工程地質、水文地質的調研，通過采樣分析、實驗研究，結合理論知識對邊坡做定性的分析，確定邊坡的物力參數并且選擇適當的計算參數，針對實際的巖體的力學條件，采用彈塑性力學分析和有限元分析的方法確定邊坡的穩定性，通過實際的探討和理論上的分析能夠確定最優的施工方案，確保施工的順利進行。

4.3 定向鉆穿越施工過程中的地質巖土學應用

管道的定向鉆穿越施工地質條件復雜，如果不具備專業的地質學知識，很可能在施工過程中造重復施工從而浪費施工成本，大大降低施工效率，減慢施工進度。施工前，應結合地質巖土學理論知識，在定向鉆施工中加以應用，只有充分準備才能規避施工風險，提高工作效率，保證施工進度，達到預期的效果。

4.4 管道定向鉆穿越施工的地質研究

施工結束后，管道便進入運營階段，這時結合地質巖土學理論對管道進行綜合分析，具體包括了對穿越管道的性能因素的理論分析和穿越管道的時效性分析，并根據理論分析結果測評在地質中管道運營壽命以及運行風險，并根據大致的測評總結由此可能造成的地質的不穩定性問題，積極建立后期的檢查維護系統，統計運營成本，抓好每一個環節，全面做好工程建設工作。

5 地質巖土學在定向鉆施工中的應用展望

近幾年，定向鉆施工技術得到了長足的發展，其應用也是拓展到了更多的領域。但是，隨著定向鉆施工技術的拓展，其在深部地質中的應用也越來越廣泛，臨的問題也越來越復雜，如何調高定向鉆的施工效率，有效解決當前問題成為重中之重。而地巖土學應用的理論知識對于解決定向鉆施工問題有著極大的幫助，與地質巖土學應用知識緊密結合是以后定向鉆施工技術快速發展所必須的環節。

6 結語

綜上所述，地質巖土學應用貫穿著整個定向鉆施工過程，其重要性不可忽略。隨著定向鉆施工技術的進一步的發展，地質巖土學理論將更加廣泛地應用到定向鉆施工中，只有結合地質巖土學知識，定向鉆施工技術才能得到更快的發展，其面臨的問題才能得到更快更有效的解決，才能提高施工效率，降低成本。

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X83[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-142-1