深孔帷幕灌浆孔斜成因与处理
思安江水库深孔帷幕灌浆孔斜成因与处理措施
因此 ，对于解决偏 斜 问题 ，笔 者认 为 ，不 仅要 从施 工 方 面人手 ，而且要从设计方 面着手 。
（） １ 合理降低深层的要求标准 ，放宽容许 偏差 值。规
范规定 了垂 直或顶 角不小 于 ５的帷幕 灌浆孔 孔底 的容 许 。 偏差值 。但 当孔深 大于 ６ｍ 时 ，孑 底 最大 容许偏 差值 除 Ｏ Ｌ 了应根据工程 实际情 况并考 虑帷 幕排数 等具 体情 况确定
也能获知 因孔斜对灌浆质量 的影 响程度 。
则可使用正常钻具钻进 ；如果没有矫正过来 ，则可加长粗径
钻具 ， 从开始矫正位置扫孔后即可按原孔斜度钻进。
５ ２ ３ 换 径 法 ．．
换 径 法 主要 是 用 比 原 正 常 钻 进 用 的粗 径 钻 具 小 一 级
或二级直径且 长度短于 １５ 的粗径钻具钻进 ，因为短 细 ．ｍ 的粗径钻具 可在较大的孔径 内成接近 于垂直状 态。 在进行矫 正 前 ，先把 孔 内岩 心取 净。钻进 时要 轻 压 慢速控制 给进 。钻 进 ３ ｍ后 进行 测斜 。如果 孔斜没 有 ～５ 减少 ，可 用原 正常 钻具扩 下 去 ，待 条件 成熟 后再 进行 矫 正 。如果新孔孑 斜度 有所 减少 ，可换 用带 有 导 向装置 的 Ｌ 钻具进行扩孔 ，扩完 后换 用 正常 钻具 钻进 。在容 许 的情 况下 ，也 可用换径 的钻具加长后钻进 ，直至终孔 。
致使 立轴转动不稳 ，造 成钻具摆 动性增大 。 （ ）使用符合规格的各种钻孔器具并 随时检查 ，如 发 ３ 现有弯曲的钻具 或有磨损 较严 重 的立轴 导管 时 ，应及 时 更换 。在 浅孑 钻进 阶 段 ，一般 情 况下 ，使 用 的岩 心管 长 Ｌ
度较大一些为宜 。
深孔帷幕灌浆孔斜原因与处理措施
深孔帷幕灌浆孔斜原因与处理措施作者：雷振云来源：《中国新技术新产品精选》2009年第19期摘要:为保证大坝地基安全,深孔帷幕灌浆质量保证是至关重要的。
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。
如果钻孔产生的偏斜度很小,其影响是不大的;假如偏斜度严重,不仅对钻进质量、事故发生率、钻进效率等方面产生不良的影响,而且会严重影响具有一定防渗标准的"连续帷幕"的形成,使灌浆质量不能达到要求,以致不得不进行一定量的补充灌浆,从而使帷幕的造价提高。
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容许偏差值内。
笔者主要根据实际经验,总结性地探讨深孔帷幕灌浆孔斜的原因及其处理措施,以供借鉴。
关键词:钻孔方向;孔斜成因;孔内事故;钻进效率;钻孔质量;连续帷幕1 孔斜成因分析孔斜作为钻孔事故产生的原因较多,视其主客观因素可归纳为地质条件不良,技术条件不适宜,操作方法不当等3个方面。
1.1 地质条件不良在地质条件方面,集中表现在钻孔内岩石的力学性质上,主要为:钻进松散覆盖层时,覆盖层越厚,越容易改变钻孔的方向。
其主要原因是覆盖层具有较强的活动性,钻出的钻孔孔径较大时,势必对粗径钻具不能形成强有力的控制,因而不能保证钻进方向的一致性;在有一定倾角的、软硬交替的岩石中钻进,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,从而改变钻头的钻进方向;在厚度大、破碎较严重的岩层中钻进,其钻孔孔径也较大,粗径钻具在钻进方向上不容易被控制。
此外,破碎岩层往往是软硬岩层共存,因此,钻头容易改变方向;砂卵石层中钻进,钻孔最容易偏斜。
因为砾石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;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:在开孔钻进或浅孔阶段的钻进中,钻机立轴与钻孔不在同一条中心线上,这会直接影响钻孔偏斜;使用过高的立轴钻杆与磨损较严重的立轴钻杆定向套管,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;帷幕深孔一般都要安装孔口管,如果孔口管不正,也会直接影响到开孔钻进时的方向;使用了弯曲的钻具或过短的岩心管。
公路工程帷幕孔钻孔压浆常见问题探讨
公路工程帷幕孔钻孔压浆常见问题探讨摘要：本文以帷幕孔钻孔压浆技术在公路工程领域的应用情况作为讨论背景，就其在施工过程较易发生的斜孔问题展开有针对性的分析，以期通过原因分析来达到预防和确保压浆质量的目的，并整理形成本文，以供业内同行共同参考借鉴。
关键词：公路工程帷幕钻孔孔斜原因预防方法Abstract: this article with the hole drilling curtain grouting technique in the field of highway engineering application as discussed background, in its construction process easier to happen on the hole corresponding analysis, so as to cause analysis to achieve through prevention and ensure that the purpose of the grouting quality, and finishing form this paper, in order to offer reference for the common counterparts.Key words: the highway engineering curtain drilling hole inclined reason prevention methods近年来，帷幕孔钻孔压浆技术在公路工程上的应用十分广泛，有用于建成通车后个别软基段桥涵台背沉降脱空处理的，有用于路基边坡稳定考虑的……等等。
然而，在大力推广这项技术为更多的领域进行技术服务和功能保障的同时，对于这项工艺本身，也存在着一些让人头痛的问题，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。
要保证很深的帷幕灌浆孔不发生偏斜，绝非易事。
深孔帷幕灌浆孔斜成因与处理
关键词 ： 方向 ．Ｌ 成 因 ； 内事故 ； 效率 ； 质量 ； 钻孔 孑斜 孔 钻进 钻孔 连续 帷幕
１引 言
如果 孔斜 没有减少 ， 可用原正 常钻具扩 下去 ， 待 条件 成熟后再进行矫正 。如果新孔孑斜度有所 Ｌ 减少 ， 可换用带 有导 向装置的钻具进行扩孔 ， 扩 完后换用正常钻具钻进 。 在容许的情况下 ， 也可 用换径的钻具加长后钻进 ， 直至终孔 。 ３． ２ ４控制法。控制法主要是在考 虑过 其 绗 它矫正方法 时有 很大困难 ，或还有不多的距 离 就抵达终 孔的情 况下应用 。这一方法的主要措 施是加长粗径钻具 。 一般 睛况下 ， 加长后的粗径 钻具不小于原钻具的 ２ 。 倍 加长粗径铽 黾后， 无 ２１地质条件不 良 ． 疑会增大孔壁对整个粗径 钻具按 原方 向继续钻 在地质条件方面 ， 中表现在钻孑 内岩 石 集 Ｌ 进的控制力 ， 使原有 的孑斜度 不再 继续扩 大 ， Ｌ 但 的力学性质上 ， 主要为 ： 在操 作方法上 要严 格注意。 （） １钻进松散覆盖层时 ， 覆盖层越厚 ， 易 越容 ３ ５ 扫孑法 。扫孔法是在某—灌浆段钻孔 ． ２ Ｌ 改变钻 孔的方 向。其主要原因是覆盖层具有较 结束 时进行孑斜测量 ，发现偏斜 值超过允许值 Ｌ 强 的活动性 ， 出的钻孔孔径较大时 ， 钻 势必对粗 时 ， 进行纠偏处理 ， 先不 按正常程序继续进行灌 径钻具不 能形成强有力 的控制 ，因而不能保证 浆， 当接近 灌浆 结束 标 准 时 ， 比例 为 ０ （ 用 ． 或 ５ 钻进 方 向的一致性 ；２在 有一定倾 角 的、 （） 软硬 Ｏ ） 的浓浆 （ ６： １ 可加适 量 的速 凝剂 ） 置换 出孔 内 交替 的岩石 中钻进 ，由于钻头在同一接触面上 上 ： 稀浆 ， 并待凝 ２． ８ 后再扫 孑 ， Ｌ ４４ ｈ － Ｌ扫孑 时注意控 有 软硬不 同的岩层 ， 因此 ， 性不 同的岩层会 可钻 ３． ． １ ５钻进 中， 当岩石换层时 ， 不论是由软变 制钻压 并随时检２ Ｌ ，可使 已偏斜的钻孔段 贝 斜 ＇ ｆ 产生不 同的钻进速度 ， 从而改 变钻 头的钻进方 硬还是 由硬变软 ， 或者是 由完整变破碎 ， 破碎变 得到有效的纠正 。 但此 种办法耗时较长 ， 一般在 向； ） （ 在厚度大 、 ３ 破碎较严重 的岩层 中钻进 ， 其 完整等情况 ， 均应减压减速钻进 ， 对其进尺 的速 上述 几 方法处理无效的情况下采用。 种 钻孔孑径也较大 ， Ｌ 粗径钻具在钻进方 向上 不容 度 和 冲洗 液的流 量及 压力 也应 加 以适 当的控 ３． ． ２ ６补孔法 。补孔法有两种情 况 ： 在灌浆 易被控制。Ｊ ＃ 破碎岩层往往是软硬岩层共 制： ／ － ｔ ， Ｐ 施工 中， 当发现钻孔偏斜 严重 时 ， 止严重的 为防 存， ， 因此 钻头容易改变方向 ； ） （ 砂卵石层 中钻 ４ ３． ．６钻进 中， １ 应勤检查钻机有无移动 ， 立轴 孔斜对灌浆质量产 生影响 ，可在该 孔附近补钻 进， 钻孔最容易偏斜 。 因为砾石的圆滑对钻头产 钻进 的方 向有无变化 ， 发现问题应及时纠正 ： 新的灌浆孔 ，一般 与原灌浆孔 的距 离应不 大于 生偏滑作 用 ， 形成不均衡的阻力 ， 易改变钻 头前 ３ ． 防止孔斜发生 ， ．７为 １ 必须熟悉所 使用机 ５ｃ ， ０ｍ 但补钻灌浆孔前应封填好原偏斜灌浆孔。 进 的方 向 ； ） （ 在遇到溶 蚀孔洞 、 ５ 大断裂 带或 老 械性 能和钻孔方 法的特 点 ， 常研究 ，总结 经 此种 情况适用于浅孔 阶段 中就严重偏斜且在采 经 空洞等情况时 ， 亦会产生钻孔 的偏斜 。 验 。在深孔 帷幕 的钻孔 中 ， 应对孔斜 及时测量 ， 取多种 矫正方法均无效 的灌浆孑 。补钻新 的灌 Ｌ ２ ． 术条件不适宜 ２技 及时准确地 掌握钻 孔的偏 斜情 况 ，以利 于及 时 浆孑 后在与原偏斜孔 相对应 的孔深 位置 以上 的 Ｌ 因采用与实际不相宜的技术措施造成 的钻 处 理 。 各灌 浆段—般可不再灌浆 ；在灌浆施工结束对 孑偏斜 ， Ｌ 主要表现为 ： ３ ． ２孔斜 的处理措施 施工质量进 行检查验收时 ，通常的方法是采用 （） １在开孑钻进或浅孑 阶段的钻进 中， －ｔ Ｌ Ｌ ￣＊ ６ｄ ３． ．１扩孔 纠偏法 。 ２ 此种方法适合于浅孔 阶 打质量 （ 效果 ） 检查孔。检查孔位置的选定 ， 既要 立轴与钻孔不在 同—条 中心线上 ， 会直接影 段 中 （ 这 —般不超过 １ｍ）钻孔 已偏斜严重 的情 考虑 到有代 表性和普遍性 ，又要照顾到薄弱环 ０ 响钻孔偏斜 ；使用过高的立轴钻杆与磨 损较严 况。 采取加长粗径钻具 ， 并使用 比原钻具 直径至 节。这时 ， 可结合对灌浆施 工资料的综合分析 ， 重的立轴钻杆定 向套管 ， 容易使立轴产 生较大 少大一级的钻具 ，从孔 口或从孑 口管底部位置 在 因孔 斜可 能使灌浆 不足 的地 方布置检查孔 ， Ｌ 的摆动 ，直接影响到钻头在孑底 钻进 时的不稳 扩下去。 Ｌ 可以扩大处理符合要求的钻孔， 矫正钻 使其得到一 次补强的机会 ，因为检查孔也要灌 定性 ； 帷幕深孔一般 都要安装： ｎ管 ， 孔 口 孔的方向 ，防止在继续钻进中该孔偏斜严重发 浆 。同时 ， ｆ Ｌ 如果 通过检查孔 的压水试验 ， 也能获知因 管不正 ，也会 直接影响到开孑 钻进 时的方 向 ； 展的情况 出现 。 Ｌ 孑斜对灌浆质量的影响程度。 Ｌ （）使用了弯曲的钻具或过短的岩心管。岩心 ２ ３． ．２短钻具法。在松软岩层 或厚度大的覆 ２ 参考文献 管、 钻杆等的弯曲， 都会使钻具连接后不正 ， 从 盖层 中钻进时 ， 当钻孔产生一定偏斜后 ， 可利用 ｆ牛运光． 险水库加 固 实例 ， １ ］ 病 中国水利 水电 出 而影 响钻进 的方向。 使用过短 的岩心管 ， Ｌ 在孑 内 较短 的粗径 钻具进 行矫正。因为在上述 地质条 版 社 ，ｏ ２ ２ｏ 歪 斜时 ， 比长岩心管的歪斜度更大 ， 产生 的孔斜 件下钻孔 ，Ｌ 孑径一般 比较大 ， 而短钻具 在较大孔 『 陶景 良． ２ １ 混凝土防渗墙施工 ， 水电出版社 ，９ ８ １８． 度也 更为严 重 ； ） 由大孑径 换小孑径或扩孑 径 内较易改变 方向。主要通过用轻压力慢转速 ［高钟 璞． （在 ３ Ｌ Ｌ Ｌ ３ ］ 大坝基础 防渗墙 ， 北京， 中国电力 出版 钻进过程 中 ， 因为孑壁各部硬度不一 ， Ｌ 孔径大 小 的操作方法 ， 会因 自重垂 向钻进 。 钻具 使用 的岩 社 ．０ ２ ２ ０． 也不一致 ， 换径后的钻头很难保持在与原孔 中 心管长度一般可为 １１ ｍ 钻进 ３５ －． ， ５ ，ｍ后进行钻 ， －
浅析岩溶地区深孔帷幕灌浆钻孔弯曲机理及预防措施
浅析岩溶地区深孔帷幕灌浆钻孔弯曲机理及预防措施成卫军【期刊名称】《《广西水利水电》》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】4页(P63-66)【关键词】帷幕灌浆; 超深钻孔; 孔斜; 地质因素【作者】成卫军【作者单位】中国水电基础局有限公司天津 301700【正文语种】中文【中图分类】P634.71 工程概况本工程位于广西岩溶地区，矿区外侧河流水位在大藤峡水库建成后上涨，地下水渗流强度增加，威胁矿井安全。
通过对矿区进行帷幕灌浆，可对地下水流场形成有效边界阻隔，保证矿井不受大面积涌水影响。
根据帷幕灌浆验证性生产试验数据，综合考察区域地质条件，对岩溶地层的可灌性指标进行评价。
试验区采取上下游双排布孔方式，孔距6.0 m，排距3.0 m，帷幕主体垂直向上，基岩面作为幕顶，标高-125 m作为幕底，平均孔深超过192.3m，最大孔深252 m，设计要求成孔平均偏心距小于终孔深度的1%。
2 钻孔弯曲机理本工程试验区全部采用垂直孔设计，对顶角等于0的垂直孔而言，理想的钻柱只作周期性自转，从而朝一个方向进尺，实际上，由于地层、冲洗液等各种因素会引起扩孔效应，导致钻柱产生一个绕钻孔轴线的公转运动，从而增加了钻进方向的不确定性。
总的来说，排除人为施工工艺因素，钻孔弯曲主要是以下两方面原因：（1）钻具切削平面倾斜，且钻柱只有自转。
（2）钻具切削平面固定，钻具同孔壁间有间隙，钻具和孔壁的接触点为其提供侧向偏倒力致斜，下面逐一进行分析。
2.1 地质条件因素2.1.1 岩层各向异性试验区勘探孔取芯结果表明，该区段大规模出露碳酸盐岩，表现为受溶蚀状态或未受溶蚀的沉积层理状态。
钻头遇层理发育较好的孔段时，钻进压力P垂直于层理面和平行于层理面所产生的钻掘效果截然不同，表现出受钻岩层的各向异性。
（1）顶角α 变化规律。
对顶角α 而言，前期勘探结果表明，该区段岩层倾角产状约为60°～75°，钻进过程中，钻头会自然朝向阻力最小的垂直于层面方向偏斜，层理性越强，其致斜效果越明显。
浅议深孔帷幕灌浆中的孔斜控制技术
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
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
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 ．
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 。
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 ；
深孔帷幕灌浆孔斜成因研究与处理方法
深孔帷幕灌浆孔斜成因研究与处理方法任碧波深孔帷幕灌浆质量关系到大坝地基的安全。
如果钻孔产生的偏斜度很小，其影响不大；假如偏斜度严重发展，不仅对钻进质量、事故发生率、钻进效率等会产生不良的影响，而且会严重影响具有一定防渗标准的“连续帷幕”的形成。
所以，我们必须对孔斜由发生到处理等技术问题加以掌握，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。
一、孔斜成因分析（一）地质条件不良钻进松散覆盖层时，覆盖层越厚，越容易改变钻孔的方向，其主要原因是覆盖层具有较强的活动性，钻出的钻孔孔径较大时，势必对粗径钻具不能形成强有力的控制，因而不能保证钻进方向的一致性。
在有一定倾角的、软硬交替的岩石中钻进，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，从而改变钻头的钻进方向；在厚度大、破碎较严重的岩层中钻进，其钻孔孔径也较大，粗径钻具在钻进方向上不容易被控制。
此外，破碎岩层往往是软硬岩层共存，因此，钻头容易改变方向。
（二）技术条件不适宜在开孔钻进或浅孔阶段的钻进中，钻机立轴与钻孔不在同一条中心线上，这会直接影响钻孔偏斜；使用过高的立轴钻杆与磨损较严重的立轴钻杆定向套管，容易使立轴产生较大摆动，直接影响钻头在孔底钻进时的不稳定性。
使用弯曲的钻具或过短的岩心管钻进，也会导致孔斜。
弯曲的岩心管和钻杆都会使钻具连接后不正，从而影响钻进的方向：使用过短的岩心管，在孔内歪斜时，比长岩心管的歪斜度更大，产生的孔斜度也更为严重。
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，孔径大小也不一致，换径后的钻头很难保持在与原孔中心线一致的方向向下钻进。
（三）操作方法不当钻进时加压过大，会使钻杆多处产生严重弯曲，特别是在不利的地质条件下，对产生钻孔偏斜的影响会更大：使用磨损过钝的金刚石或硬质合金钻头钻进，会因金刚石颗粒或合金颗粒向岩石内切入不稳定，从而容易改变钻头的钻进方向；在松散易坍塌的岩层中钻进，冲洗液的排量过大，压力过高，特别是使用粘度很小的泥浆或清水作冲洗液时，会严重破坏孔壁，造成孔内某一局部的坍塌，使孔径扩大。
岩溶地区帷幕灌浆施工中的孔斜控制及预防
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
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
钻 孔 的偏斜 角 ： ＝ ｒ ａ８ ８ ａｃ ｎ ｔ
２１
Ｎ ． ｎ １ ｏ２Ｊ ｅ ０ ２ ｕ ２
Ｇ Ｚｔ Ｕ Ａ Ｇ Ｏ Ｐ ％Ｉ ｂ Ｅ ＆ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ ＥＩ Ｂ Ｒ Ｕ Ｏ Ｅｌ Ｃ ＥＨ ＯＯ Ｙ
Ｓｒ ｌ ０ １２ ｅａＮ ． ｉ ０
， Ｌ Ｊ Nhomakorabea。
．
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
偏 差值 不得 大于 表 ２的规定 ： 表２
孔深 （ ｍ）
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浅析深孔帷幕灌浆孔斜成因与处理摘要：在深孔帷幕灌浆钻孔施工中，孔斜控制具有重要意义。
着重探讨孔斜成因及其不良影响，介绍了孔斜的处理措施。
关键词：钻孔方向孔斜成因钻孔质量连续帷幕
1、引言
为保证大坝地基安全，深孔帷幕灌浆质量与否是至关重要的。
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。
如果钻孔产生的偏斜度很小，其影响是不大的；假如偏斜度严重发展，不仅对钻进质量、事故发生率、钻进效率等方面产生不良的影响，而且会严重影响具有一定防渗标准的“连续帷幕”的形成，使灌浆质量不能达到要求，以致不得不进行一定量的补充灌浆，从而使帷幕的造价提高。
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。
在此，主要根据实际经验，总结性
地探讨深孔帷幕灌浆孔斜成因及其防治措施，以供借鉴。
2、孔斜成因分析
孔斜作为钻孔事故产生的原因较多，视其主客观因素可归纳为
地质条件不良，技术条件不适宜，操作方法不当等3个方面。
2.1 地质条件不良
在地质条件方面，集中表现在钻孔内岩石的力学性质上，主要为：
（1）钻进松散覆盖层时，覆盖层越厚，越容易改变钻孔的方向。
其主要原因是覆盖层具有较强的活动性，钻出的钻孔孔径较大时，势必对粗径钻具不能形成强有力的控制，因而不能保证钻进方向的一致性；
（2）在有一定倾角的、软硬交替的岩石中钻进，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，从而改变钻头的钻进方向；
（3）在厚度大、破碎较严重的岩层中钻进，其钻孔孔径也较大，粗径钻具在钻进方向上不容易被控制。
此外，破碎岩层往往是软硬
岩层共存，因此，钻头容易改变方向；
（4）砂卵石层中钻进，钻孔最容易偏斜。
因为砾石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。
2.2 技术条件不适宜
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，钻机立轴与钻孔不在同一条中心线上，这会直接影响钻孔偏斜；使用过高的立轴钻杆与磨损较严重的立轴钻杆定向套管，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；帷幕深孔一般都要安装孔口
管，如果孔口管不正，也会直接影响到开孔钻进时的方向；
（2）使用了弯曲的钻具或过短的岩心管。
岩心管、钻杆等的弯
曲，都会使钻具连接后不正，从而影响钻进的方向。
使用过短的岩心管，在孔内歪斜时，比长岩心管的歪斜度更大，产生的孔斜度也更为严重；
（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，孔径大小也不一致，换径后的钻头很难保持在与原孔中心
线一致的方向向下钻进；
（4）孔径越大，受压钻杆产生的弯曲、拉伸、扭曲也会增大，使钻头在孔底钻进时不稳定性增强，从而使钻进方向发生变化；
（5）金刚石钻头胎体硬度不一致与金刚石颗粒分布不均一，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。
2.3 操作方法不当
操作方法的不当往往是产生钻孔偏斜的直接原因。
（1）钻进时过大的加压，使钻杆产生多段处的严重弯曲，特别
是在不利的地质条件下，对产生钻孔偏斜的影响会更大；
（2）使用磨损过钝的金刚石或硬质合金钻头钻进，会因在金刚石颗粒或合金粒向岩石内切入不稳定的情况下，容易改变钻头的钻进方向；
（3）在松散易坍塌的岩层中钻进，冲洗液的排量过大，压力过高，特别是使用粘度很小的泥浆或清水作冲洗液时，会较严重地破坏孔壁，造成孔内某一局部的坍塌，使孔径扩大。
由此不易控制钻杆过大的弯曲，致使粗径钻具容易产生偏斜。
3、孔斜的处理措施
控制钻孔钻进方向，使之不发生严重偏斜是一项很复杂的技术工作。
采取何种技术措施防止钻孔偏斜或钻孔产生严重偏斜后如何处理，都必须将影响钻孔偏斜的3方面因素结合起来全面加以考虑。
3.1
3.1.1扩孔纠偏法
此种方法适合于浅孔阶段中（一般不超过10 m）钻孔已偏斜严重的情况。
采取加长粗径钻具，并使用比原钻具直径至少大一级的钻具，从孔口或从孔口管底部位置扩下去。
可以扩大处理符合要求的钻孔，矫正钻孔的方向，防止在继续钻进中该孔偏斜严重发展的
情况出现。
3.1.2短钻具法
在松软岩层或厚度大的覆盖层中钻进时，当钻孔产生一定偏斜后，可利用较短的粗径钻具进行矫正。
因为在上述地质条件下钻孔，孔径一般比较大，而短钻具在较大孔径内较易改变方向。
主要通过用轻压力慢转速的操作方法，钻具会因自重垂向钻进。
使用的岩心管长度一般可为1~1.5 m，钻进3~5 m后进行钻孔测斜。
如果孔斜度已减少，则可使用正常钻具钻进；如果没有矫正过来，则可加长粗径钻具，从开始矫正位置扫孔后，即或按原孔斜度钻进。
3.1.3换径法
换径法主要是用比原正常钻进用的粗径钻具小一级或二级直径且长度短于1.5 m的粗径钻具钻进。
因为短细的粗径钻具可在较大
的孔径内成接近于垂直状态。
在进行矫正前，先把孔内岩心取净。
钻进时要轻压慢速控制给进。
钻进3~5 m后进行测斜。
如果孔斜没有减少，可用原正常钻具扩下去，待条件成熟后再进行矫正。
如果新孔孔斜度有所减少，可换用带有导向装置的钻具进行扩孔，扩完后换用正常钻具钻进。
在
容许的情况下，也可用换径的钻具加长后钻进，直至终孔。
3.1.4控制法
控制法主要是在考虑进行其它矫正方法时有很大困难，或还有不多的距离就抵达终孔的情况下应用。
这一方法的主要措施是加长粗径钻具。
一般情况下，加长后的粗径钻具不小于原钻具的2倍。
加长粗径钻具后，无疑会增大孔壁对整个粗径钻具按原方向继续钻进的控制力，使原有的孔斜度不再继续扩大，但在操作方法上要严格注意。
3.1.5扫孔法
扫孔法是在某一灌浆段钻孔结束时进行孔斜测量，发现偏斜值超过允许值时，先不进行纠偏处理，按正常程序继续进行灌浆，当接近灌浆结束标准时，用比例为0.5（或0.6）∶1的浓浆（可加适量的速凝剂）置换出孔内稀浆，并待凝24~48 h后再扫孔，扫孔时注意控制钻压并随时检测孔斜，可使已偏斜的钻孔段得到有效的纠正。
但此种办法耗时较长，一般在上述几种方法处理无效的情况下采用。
3.1.6补孔法
补孔法有两种情况：
（1）在灌浆施工中，当发现钻孔偏斜严重时，为防止严重的孔斜对灌浆质量产生影响，可在该孔附近补钻新的灌浆孔，一般与原灌浆孔的距离应不大于50 cm，但补钻灌浆孔前应封填好原偏斜灌浆孔。
此种情况适用于浅孔阶段中就严重偏斜且在采取多种矫正方法均无效的灌浆孔。
补钻新的灌浆孔后在与原偏斜孔相对应的孔深位置以上的各灌浆段一般可不再灌浆；
（2）在灌浆施工结束对施工质量进行检查验收时，通常的方法是采用打质量（效果）检查孔。
检查孔位置的选定，既要考虑到有代表性和普遍性，又要照顾到薄弱环节。
这时，可结合对灌浆施工资料的综合分析，在因孔斜可能使灌浆不足的地方布置检查孔，使其得到一次补强的机会，因为检查孔也要灌浆。
同时，通过检查孔的压水试验，也能获知因孔斜对灌浆质量的影响程度。
参考文献:
[1] 《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》sl62-94.水利电力出版社。