非開(kāi)挖技術(shù)在山塘整治中的應(yīng)用研究

陳慧景

【摘要】通過(guò)應(yīng)用的效果研究我們發(fā)現(xiàn)，非開(kāi)挖技術(shù)中的定向鉆探技術(shù)的使用，可以對(duì)山塘整治的管道的敷設(shè)難題進(jìn)行解決，經(jīng)過(guò)實(shí)踐應(yīng)用證明，使用非開(kāi)挖技術(shù)中的定向鉆探技術(shù)進(jìn)行山塘的治理具有很好的前景。

【關(guān)鍵詞】自非開(kāi)挖技術(shù)；壩下涵管；山塘整治

1、問(wèn)題的提出

大部分的山池建于50 - 70年代，絕大多數(shù)的土壩，工程操作多年，大壩滲漏、壩坡太陡，溢洪道泄洪能力不足，輸水涵管堵塞或損壞滲漏，水利設(shè)施隱患多或滲漏。開(kāi)放和關(guān)閉設(shè)施，如損壞，不能保證水的要求，如威脅下游人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。大壩涵洞改造是綜合整治的重點(diǎn)和難點(diǎn)，由于隧道爆破開(kāi)挖、地質(zhì)要求、施工程序復(fù)雜，所以綜合整治大部分應(yīng)用在山區(qū)會(huì)虹吸。這將是全面改善訕訕的引入，為了解決水的技術(shù)改造過(guò)程中管道鋪設(shè)問(wèn)題。

2、非開(kāi)挖水平定向鉆進(jìn)技術(shù)特點(diǎn)及施工工藝

2.1 技術(shù)特點(diǎn)

（1）非開(kāi)挖水平定向鉆進(jìn)技術(shù)是利用開(kāi)挖區(qū)鉆探的最低條件，水平定向鉆進(jìn)設(shè)備在特殊的鋪設(shè)、更新或修復(fù)管道施工技術(shù)，傳統(tǒng)的“布雷和修復(fù)”的方式“鉆孔”建設(shè)。（2）隨著非開(kāi)挖施工技術(shù)相比，隧道爆破工程不破壞環(huán)境、高安全性、高速度建設(shè)的綜合成本低，而社會(huì)效益顯著。近年來(lái)，非開(kāi)挖技術(shù)的綜合應(yīng)用提高，下涵洞大壩取消后，非開(kāi)挖水平定向鉆進(jìn)技術(shù)在巖石鉆進(jìn)鋪管的應(yīng)用，而不是在大壩放空涵洞，效益明顯。（3）非開(kāi)挖水平定向鉆機(jī)、鉆桿和鉆的指導(dǎo)下導(dǎo)航器，穿越地層形成第一導(dǎo)孔；然后，在鉆桿一步一步改變鉸孔擴(kuò)眼鉆頭；鉸孔完成后使用汽缸孔器洗孔，連接清朝孔器和管線(xiàn)鋪設(shè)完成回檔位操縱行動(dòng)，最后混凝土或水泥砂漿填充孔壁和管之間的滲流控制，形成一個(gè)新的水管。（4）地面導(dǎo)航的地層，鉆頭和鉆管非開(kāi)挖水平定向鉆導(dǎo)向孔的指導(dǎo)下形成的；然后，在一步步改變鉆擴(kuò)孔擴(kuò)孔鉆擴(kuò)孔使用氣缸孔；洗孔后，連接孔和管道鋪設(shè)完成回撤的控制作用，抗?jié)B混凝土或水泥砂漿填充管與孔壁和新水管之間形成。

2.2 回拉力計(jì)算及定向鉆機(jī)選擇

定向鉆進(jìn)鋪管的選擇退出，退出的計(jì)算參考工程建設(shè)福建省地方標(biāo)準(zhǔn)提供13-102-102《規(guī)定水平定向鉆井技術(shù)管道敷設(shè)工程》，公式如下：

式中：F 拉為計(jì)算的拉力（t）；L 為穿越長(zhǎng)度（m）；f為摩擦系數(shù) ， 取值 0.1 ～ 0.3；D 為生產(chǎn)管直徑（m）；γ 泥為泥漿密度（t/m?）；K 粘為粘滯系數(shù)，取值 0.01 ～ 0.03。

定向鉆井應(yīng)按公式計(jì)算（1）的值為1.5～3倍。定向鉆機(jī)的類(lèi)型、性能及應(yīng)用見(jiàn)表1。

2.3 泥漿配制

泥漿的主要作用是懸浮和攜帶泥漿，特別是在膨脹階段，對(duì)泥漿的要求具有一定的動(dòng)切力和良好的流變性能，具有良好的承載能力。通過(guò)調(diào)整泥漿比重已經(jīng)適應(yīng)了實(shí)際的物理性質(zhì)如密度、粘度、失水、流變性、穩(wěn)定性等。為了滿(mǎn)足鉆井的需要，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，按照一般公式，如表2所示，如果地質(zhì)條件發(fā)生變化，泥漿的巖土性質(zhì)也應(yīng)相應(yīng)改變。

2.4 導(dǎo)向孔鉆進(jìn)

要鉆到鉆孔，必須考慮鉆孔的嚴(yán)重開(kāi)挖、角度和曲率半徑，選擇最佳的巖石，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，結(jié)合實(shí)際，科學(xué)合理地布置導(dǎo)向孔軌跡。

導(dǎo)向孔上開(kāi)有小直徑孔，井底穿過(guò)泥漿馬達(dá)帶動(dòng)鉆頭切割成型，繼續(xù)前進(jìn)。依靠電機(jī)耦合調(diào)整鉆井馬達(dá)的設(shè)計(jì)方向；當(dāng)不再需要改變方向，鉆桿，鉆頭繼續(xù)在直線(xiàn)方向。

2.5 逐級(jí)擴(kuò)孔

巖土力學(xué)性質(zhì)選用巖石或滾刀鉸孔鉸刀的鉸刀等級(jí)，根據(jù)鉸刀相鄰2級(jí)尺寸差控制在80～120 mm；主控制線(xiàn)的最后孔直徑為1.2～1.5倍，確保管道鋪設(shè)通道通暢。

3、工程應(yīng)用

3.1 工程概況

山塘位于水庫(kù)上游，建于上世紀(jì)60和70年代，其山塘下游有村莊、道路、通訊、輸電線(xiàn)路等重要的基礎(chǔ)設(shè)施，一旦發(fā)生事故，將直接危及下游村民的生命財(cái)產(chǎn)安全，山塘壩坡石砌混亂，下游坡腳無(wú)排水體結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)影響大壩安全。

3.2 應(yīng)用示范

大壩、溢洪道、池塘排水涵洞出現(xiàn)松弛的現(xiàn)象，因此對(duì)非開(kāi)挖水平定向鉆進(jìn)技術(shù)”壩基巖石地基甜蜜的混凝土和水泥砂漿密封的使用在原壩涵管已經(jīng)建立了100個(gè)sdr13.6 dn315pe水軟管。非開(kāi)挖水平定向鉆進(jìn)技術(shù)在山的改造中的應(yīng)用表明，工期短，安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)低的優(yōu)勢(shì)，質(zhì)量可靠，施工方法不破壞湖泊的地形和理想的環(huán)境，但也很難，孔直徑小，鉆井成本高。

結(jié)束語(yǔ)

非開(kāi)挖水平定向鉆井綜合整治的昆山桶的成功應(yīng)用，更好的解決土石壩壩水管道敷設(shè)問(wèn)題，廢除后的涵洞下比傳統(tǒng)方法沒(méi)有破壞環(huán)境，建設(shè)周期短的優(yōu)勢(shì)，安全可靠。但與此同時(shí)，很難，鉆孔有其成本較高，因此在某種程度上，限制了應(yīng)用程序的技術(shù)。非開(kāi)挖技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，非開(kāi)挖水平定向鉆進(jìn)技術(shù)在水利行業(yè)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越成熟，廣闊的發(fā)展前景將會(huì)越來(lái)越多。

參考文獻(xiàn)：

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