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非开挖工程施工中钻孔泥浆你知道多少?

2021-07-20 17:47:59

大庆非开挖工程施工技术是近几年在市政排水、通信电缆、燃气管道以及电力电缆等地下管线施工中应用最为广泛的技术。非开挖技术主要分为新管道铺设技术以及管道修复和更新技术。目前国内施工的市政、通信、燃气以及电力等管网主要还是在进行新管道铺设,随着近几年国内非开挖技术的高速发展,非开挖钻机已向大型及超大型发展,进而带动了非开挖施工向长距离及大口径的快速发展。

大庆非开挖工程施工多在距离地面15 m以内的浅地层施工,其成孔直径一般在几十毫米到上千毫米不等。非开挖施工中遇到的地层一般是粘土层、砂砾层或者是它们的混合层,中间也会遇到淤泥层、鹅卵石或者建筑回填等石块区。在非开挖施工钻孔回扩过程中,由于孔壁及周边区域的受力,极易发生孔壁的分散、垮塌、流失、变形等,即非开挖水平孔的成孔破坏,这必将影响非开挖的正常施工,甚至造成严重的经济损失以及安全事故(如路面开裂、沉降、冒浆等)。因此,非开挖施工中正确的使用钻孔泥浆护壁就显得尤为重要。

1.非开挖施工对泥浆的要求

由于非开挖工程施工的特殊性,所以需要钻孔泥浆具有以下特性。

(1)良好的流变性,具有较强的携带钻屑能力。在非开挖工程施工中,由于施工钻孔过程中除了入孔和出孔外其余多为水平孔,因此要求钻孔泥浆最主要的作用就是将钻进过程中的钻屑携带出钻孔,防止钻孔过程中钻屑沉积,以免在回扩及拖管过程中造成卡钻以及回拖困难等孔内事故。

(2)泥浆有较低的摩擦系数,良好的润滑性能性能。非开挖施工中钻孔泥浆的润滑性能也是至关重要的,润滑性能的提高可以有效地增加施工效率、缩短施工时间、降低回拖力、增加回拖距离,从而降低成本,降低风险,进而提高非开挖工程施工的安全系数。

(3)能够很好的将孔壁护好,在孔壁形成一定厚度的保护层,稳定孔壁,减少泥浆漏失。目前,非开挖工程施工钻孔泥浆的使用有2种,一种是在粘土地层中,只使用清水钻进,通过粘土自造泥浆;另一种是在沙土、砂层等地层中使用水基泥浆,主要是在清水中加入3%~6%的钠基膨润土。自造浆虽然在经济上来说比较节约,但对于非开挖施工的特殊性来说显然不合理,清水钻进时泥浆性能的不确定性比较大,孔壁周围的粘土很容易混入泥浆,增加了孔壁的不稳定性,而且粘度不一,也容易引起粘附卡钻。

因此,在非开挖工程施工中,一定要根据地层的不同选用一种适合的有良好流变性能的泥浆体系。一般来说,在粘土、粉土地层施工时,泥浆马氏漏斗粘度应控制在60~65 s,在沙土、砂层施工时,由于砂砾颗粒较大、密度较重,因此泥浆粘度应适当加大一些,提高悬浮性能。而且,在具体施工过程中泥浆也应当根据具体情况进行适当调整,比如说在扩孔和回拖的时候泥浆粘度就应比导向时适当提高。

2.大庆非开挖工程施工中常用的泥浆材料

适应条件广,在传统方法不适用或不允许使用的条件下(如穿越河流、调整公路、铁路、机场跑道、池塘、广场、绿化带等),采用管道非开挖工程技术可以快速、经济、安全地进行施工。

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在管道非开挖工程修复和更换施工中,利用原有管道路径,解决了导向和控制难题。

需要的工作场地和空间较小。

3.在不开挖地表的情况下,可以进行管道扩容。

采用现代管道非开挖工程技术可以高精度地控制地下管道(线)的铺设方向、埋深,并可以绕过未曾发现的地下障碍物(如巨石和地下构筑物等)。

节省了大量的土方工程,不需要对路面或地表进行复原。

管道非开挖工程施工周期短,工程成本低。

环境效益好。传统的开槽埋管,是在地表挖沟,然后将管线放入沟中,再进行土方回填,这种方式会使地表环境造成破坏,而不可能恢复至原来的模样;管道非开挖工程方法则不必破坏地表,可以经过精密的探测与检查进行铺设各种地下管线,避免了对地表不必要的损伤。


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