時間：2022-03-05 06:01:12
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關鍵詞：石油企業；鉆前工程；項目風險管理
中圖分類號：C29文獻標識碼： A
根據石油鉆前工程的項目管理階段分化，以及相關項目風險的標準，該項目的風險管理主要包括施工項目的施工過程。石油鉆前工程的風險管理，主要是針對工程項目在施工過程中，承包商所面臨的進度風險。從工程項目承包商的角度出發，相關人員要重點對鉆前工程項目目標進度的實現進行管理，并遵守相關原則，使工程項目更安全有效的進行。
一、石油鉆前工程項目
按照規定的時間和石油鉆前工程的相關要求和投資預算，鉆前工程項目要進行井位勘探、征用土地、修建道路以及供電通水等工作，并做好防凍和保溫措施，妥善進行鉆機的安裝工作，準備好工程的鉆具和材料[1]。該項目是油田建設中的主要工程建設項目，并涉及了多個建設部門，屬于一項非常復雜的野外工程項目，有較大的施工風險。所以石油項目管理人員非常重視鉆前工程的風險管理工作。
工期時間短、投資較大、參與主體較多時，石油鉆前工程的主要特點。石油鉆前工程會受到工程環境的影響，例如當地的社會和自然環境，尤其是氣候變化會直接影響工程建設的各個部門。石油鉆前工程的可利用資源是十分有限的，并且是一次性施工，所以施工人員在施工過程中，要節約資源，可持續發展；石油鉆前工程十分不穩定，并要求較高的技術含量，所以相關單位要考慮這方面因素，指派施工人員，確保鉆前工程不會增加風險。
二、石油鉆前工程的風險管理
（一）施工實例
以某段井公路為例，其長度為4.157km，該工程中的鉆前工程主要分為兩個階段，公路工程師第一階段，包括JD1-JD79，公路總長度為3.844km；井場工程為鉆前工程的第二階段。在整個鉆前工程中，共有2出恢復地方公路，并在搭線位置設置了1座100cmX60cm的洞口涵洞。施工人員將施工中的地面污水匯聚到場外的污水池中，然后將一座100cmX60cm的涵洞設置在巖屑池邊。
（二）項目風險的特點
在實際施工中，石油鉆前工程可能會出現延誤和增加成本的問題，其中包含了很大的風險，所以施工人員應掌握項目風險的特點，能夠及時發現風險，并采取合理的措施解決。
鉆前工程項目風險具有一定不確定性，因為該工程項目經常因為時間和地點出現變化，甚至在一定影響下，工程類型也會出現變更，這種情況造成項目風險也產生一些差異。不同類型的風險的危害程度也有一定不同[2]。在施工過程中，鉆前工程沒有固定類型，根據石油工程建設的具體情況，該項目復雜多變，這種情況促使施工人員選擇柔性和動態的風險方式。
石油鉆前工程具有多變性和客觀性的特點。因為該項目可有很多不同的工作層面和工作流程，所以工作面或子項目容易發生風險，并會影響到其他系統工程。在整個石油工程中，風險并不是單一性的，而是變化的，復雜的。所以施工人員在進行鉆前工程建設的過程中，要綜合分析定性和定量兩個方向，確保風險管理達到應有的效果。石油鉆前工程多是野外工程，經常手打送自然因素的影響，所以施工人員應注意不要以人的意志發生轉移。在整個項目施工過程中，風險存在很多方面，并且難以消除，所以施工人員應采用科學有效的方法，盡量降低風險，并通過有效的措施，將項目風險帶來的施工損失降至最低。
項目風險主要指的是鉆前工程項目在施工中遇到的風險，要對其進行管理，主要是進行識別和應對，通過科學合理的管理手段，使項目能夠實現安全的最大化。項目風險主要由管理人員進行監督和處理各種風險，減少風險對項目的不利影響。
（三）項目風險的管理過程
項目風險管理的工作流程是密不可分的，共同形成了項目風險管理的整個循環。為了更好的對整個鉆前工程項目的風險進行管理，確保組織者能夠正常進行相關操作，相關管理人員要結合風險管理的理論和流程的具體情況，并制定合理的石油鉆前工程項目建設流程，確保風險管理能夠向長期化和制度化發展[3]。
管理人員首先要明確石油鉆前工程項目的風險管理組織，并指派總負責精力，對施工單位以及承包方的管理機制進行管理；然后對石油鉆前工程的前期情況進行調查，并結合風險管理的基礎，對石油鉆前工程建設存在的問題進行正確分析；最后選擇科學有效的管理方法，保證整個系統工程得到較好的管理。項目風險的管理效果會根據前期調查的情況和深度有所影響，具體流程如下圖所示：
圖1：風險管理流程示意圖
管理人員對石油鉆前工程的風險進行評估和分析，并調查項目的風險情況，總結大量信息，評估鉆前工程的可能風險，并通過項目經理指導，運用技術、設備和工程設計等方面，組織管理人員共同參與，并進行項目的風險評估工作，其中要注意的事項有：
風險的類型和來源是管理人員需要重點關注的方面，尤其是項目的總體風險，還有總體風險發生的幾率以及可能發生的時間[4]。管理人員要預估項目風險可能發生的時間和危害程度，總結總體風險的相關危害，并找尋突破口，明確項目工程建設投資預算的主要風險。
石油鉆前工程風險管理主要分為預防和應急兩種，管理人員針對風險預防，采用的應對措施是定期安排石油鉆前工程的安全教育工作，并制定項目道路工程和電網工程的相關安全規劃，以及鉆前工程的安全操作制度。石油企業所在行政管理單位應及時與相關部門進行協商，并規定合理的工程項目施工的安全施工保障條例，預防可能出現自然風險，并根據實際情況，消除工程項目中存在的危害。管理人員要做好排水工程等工程項目的預防工作，并規范石油鉆前工程建設的風險管理規劃。
例如管理人員要確定石油鉆前工程的風險管理的總體項目和風向目標，根據項目施工的設計規范，預算工程項目的總體投資和分項工程的投資額度。管理人員可以通過相應的技術手段和質量標準，對項目中風險進行有效控制，這是鉆前工程項目風險管理的主營依據。管理人員要明確石油鉆前工程項目風險的應對措施和主要方法，應對項目中存在的重大風險和總體性風險[5]。管理人員要明確鉆前工程的財務預算的標準和指標，并指派項目管理的總責任人和分項管理負責人，進行具體安排。
結束語
通過上文對石油鉆前工程項目風險管理的研究，可以得知，石油鉆前工程的風險管理對工程的安全有效進行。通過案例分析，掌握石油鉆錢工程項目可能出現的危險源，并預估項目的風險的影響因素，制定出簡單實用，科學合理的應對措施。相關人員通過對施工整體過程的監督，采取合理的方法，使工程項目的風險能最大限度的減少，提高項目風險管理中的監控措施的管理效率，這種方式對降低風險出現幾率有重要作用，能夠有效保證鉆前工程的整體效益的提高。
參考文獻：
[1]王金剛.國際石油工程項目風險管理存在問題及對策[J].行政事業資產與財務，2014（4）：167-168.
[2]劉曉光,李爽.國際石油工程項目風險管理問題及對策的分析[J].科技創新與應用，2014（3）：157-158.
[3]牛延軍.鉆前工程施工危險因素及防治措施探討[J].硅谷，2014（2）:114-115.
關鍵詞：巖溶 沖擊鉆成孔 泥漿
Abstract: Illustrated by the bored pile of a high-rise building in Tangshan City, the paper discusses the construction technology and the precautions in karst geological conditions.
Key words: karst; percussion drilling holing; mud
中圖分類號：TU473.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）
巖溶地區地質情況復雜，樁基施工病害較多，表現為溶洞、溶槽、溶溝、裂隙、暗河等。施工難度大，易發生質量及安全問題，比如斜樁、斷樁、塌孔、擴孔、卡鉆、埋鉆。如果施工方法不合理、組織安排不科學，問題處理不及時將會造成嚴重的經濟損失。比如唐山龍庭時代在施工過程初期由于對地質情況判斷不準確，經常發生卡鉆、斜孔現象，甚至還發生過一起埋鉆事故，最終不得不回填。如此實例還有很多，為了工程質量和施工安全有必要對巖溶地質條件的成孔進行探討，以不斷總結施工經驗，改進施工方法，完善施工技術，提高工程質量，保證施工工期，我們有必要對巖溶地區詳細總結分析。下面就以龍庭時代為代表展開分析。
工程規模
該工程位于唐山市路北區體育館道，為龍庭時代公寓3#樓基礎處理工程，此工程總計鉆孔灌注嵌巖樁114根，樁徑0.8m，樁長為20m-30m不等，采用泥漿護壁沖擊鉆成孔工藝施工。
工程地質情況
據地質勘察資料，勘察區主要分布新生界第四系沖洪積地層和古生界寒武系石灰巖、泥質灰巖、泥巖地層，第四系覆蓋層厚約4～18m。下部為灰巖，含有溶洞。入巖深度設計在5-10m。地質情況變化大，施工難度大，施工前已做過溶洞壓漿處理。
機械鉆孔施工
1 鉆前準備
(1) 對地質勘察資料詳細分析理解，掌握溶洞的分布范圍和大小。
(2) 對有溶洞的樁位地質水文資料分析研究，制定適當的施工方案和施工技術保證措施。
(3) 將每個樁位的地質柱狀圖和施工方案單獨列出，發給有關人員，讓具體操作著、技術人員、作業隊長都知道溶洞的大小位置，充填情況和施工方案。
(4) 備足水、粘土、片石、護筒等必備材料，確保發生塌孔時能即使有效地處理。
(5) 要有處理施工故障的備用機具設備，如打撈設備。在龍庭時代施工中就因為掉鉆卻沒有即使打撈，導致時間耽擱。
(6) 首先人工挖孔，然后人工將護筒就位，護筒頂高出地面20cm，周圍用粘土搗實。嚴禁用挖掘機埋設護筒，以防挖坑過大，導致土體松軟引起塌孔。
(7) 泥漿制備，制漿前，先把粘土盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時間，提高泥漿質量。制漿時，可將打碎的粘土直接投入護筒內，使用沖擊錐沖擊制漿，待粘土已沖攪成泥漿時，即可進行鉆孔
2 成孔
采用沖擊鉆機成孔工藝：鉆機支撐點遠離樁位，支點距離應根據可能造成的坍塌范圍進行估算，嚴禁將鉆機支在孔口。鉆機安裝就位后，底座應平穩，不得產生位移和沉陷，以確保施工安全和成孔質量。
3 施工過程
當深度達到巖溶地段時，我們要盡量采用高頻率小沖程，要有專人看管護筒內泥漿液面變化，一旦液面下降應及時補水，擊穿溶洞在溶洞鉆進時，根據填充物不同采取不同鉆井方法。當填充物為軟容粘性土或者淤泥時，應向空內投入粘土、片石混合物沖砸固壁;當為砂層、亂石層時還應提高泥漿的粘度和相對密度。只有當泥漿的漏失現象全部消失才能正常鉆進，如此反復才能順利鉆過熔巖。
【關鍵詞】300鉆機；本煤層鉆孔；瓦斯治理；鉆探工藝
由于我公司現有礦井大部分開采時間比較長，開采深度較深，隨著礦井深度的不斷增加，煤層瓦斯含量也隨之遞增。現有礦井中，梨樹礦不僅是高瓦斯礦井，還是煤與瓦斯突出礦井，為加強梨樹煤礦瓦斯治理，提高本煤層鉆孔抽放效果，2010年11月，瓦斯工程鉆隊在梨樹煤礦二區14#煤層左五巷施工本煤層仰角鉆孔，施工鉆孔單孔孔深150米以上，有效的治理了煤層瓦斯。
現將施工過程中經驗總結如下：
1.煤層情況
梨樹二區14#煤層左五巷煤層平均厚度2.0米，其中純煤厚度1.0米。上部煤頁巖、凝灰巖互層為0.30～0.45米，下部煤頁巖、凝灰巖互層為0.10～0.20米，在向工作面內無變化。通過實見煤層頂板為砂巖4.0～5.0米，灰白色或灰色，含豆狀結核。在本回采工作面裂隙組為不發育段。
2.鉆孔設計情況
二區14#煤層左五巷累計施工鉆孔兩組（見后附鉆孔工程平面圖），由于開鉆準備階段采面正在安裝，準備試采，為加快鉆孔施工速度，減少移動鉆機次數，特計劃兩組集中鉆場。為提前預抽，鉆孔設計基本順著煤層朝向工作面方向。當工作面向前推進時，每個鉆孔由孔底到孔口依次進入卸壓帶。由于孔口最后進入卸壓帶，在抽放鉆孔封孔段未受破壞前，能夠保持較高的抽放負壓和瓦斯濃度，待鉆孔的孔口進入卸壓帶內，該鉆孔失去作用，而其他鉆孔繼續保持對卸壓帶瓦斯的抽放。
3.施工后工作面瓦斯情況
鉆孔施工完畢后，立即進行封孔并與抽放管路對接，經抽放后，采煤工作面瓦斯濃度降為0.2%，回風巷瓦斯濃度降為0.4%，上隅角瓦斯濃度降為0.6%，2010年12月份，采煤工作面全月完成煤炭產量5.6萬噸，采煤工作面無一次瓦斯超限事故，工作面煤與瓦斯突出指標檢測無一次超限，實現了先抽后采，保證了礦井安全生產。
4.鉆孔傾角確定
鉆機開孔時，確定鉆孔傾角應比實際煤層傾角大10%—20%左右，煤層越松軟，開孔傾角應適當加大，防止由于鉆具自重產生鉆孔向煤層底板偏移，影響鉆孔深度。開孔前必須保證鉆機穩定牢固可靠，防止作業時鉆機偏離造成鉆桿彎曲甚至損壞等工程事故。
5.鉆探工藝
（1）松軟突出煤層（硬度系數f≤1）滲透性差、瓦斯含量高。鉆進過程中，容易產生垮孔、卡鉆、噴孔等現象。我國在松軟突出煤層雖然有鉆孔深度超過150m甚至達到240m的記錄，但大部分的鉆孔深度都在100m以下，且成孔率低，防突成本和瓦斯抽放成本很高。
（2）松軟煤層打鉆遇到的問題及原因分析。
噴孔、卡鉆形成過程。噴孔可分成：煤體破碎瓦斯聚積（瓦斯迅速解吸孔壁破裂孔內堵塞瓦斯梯度猛增） 瓦斯釋放（突破堵塞噴孔和卡鉆）三個階段。
噴孔應看作是鉆孔中出現的動力現象，類似煤與瓦斯突出，是高壓瓦斯、應力集中和軟煤存在三個因素綜合作用的結果。
當鉆孔進入軟煤分層時，鉆頭切削旋轉，對軟煤產生一種沖擊和破碎力，使煤體破裂、粉碎，鉆孔周邊煤體瓦斯迅速解吸，流入鉆孔中的瓦斯增加到正常瓦斯涌出的幾倍到幾十倍，此時鉆孔前后方出現了較大的瓦斯梯度，產生明顯的瓦斯激流，承壓的瓦斯激流對破壞的煤顆粒起著邊運送邊粉化的作用，瓦斯激流和粉化了的煤顆粒難以順利的向孔外排出，進一步增加了孔內瓦斯壓力梯度，形成噴孔。
（3）實現松軟煤層中打深孔，必須采取綜合的辦法來解決，綜合辦法包括：鉆孔設計、打鉆設備和打鉆工藝等方面。
1）壓風排渣。
傳統的排渣工藝是用水作沖洗介質攜帶和排出鉆屑、冷卻鉆頭。由于水注滿整個鉆孔，對瓦斯的自然排放起封閉作用，易造成噴孔，對鉆孔施工人員的安全有一定的威脅。在松軟煤層中鉆進時，循環水對于孔壁的沖刷、浸泡等破壞作用相當嚴重，鉆孔極易破碎坍塌，成孔極其困難。
2）采用滿足風力排渣和長鉆孔施工的大扭矩鉆桿。要在一定的壓力下提高孔內的風速或風量，就只有降低壓風的沿程阻力損失，這就要適當擴大輸送壓風的鉆桿內孔直徑。同時，順層長鉆孔的長度大，孔壁、鉆屑與鉆桿之間的摩擦阻力也大，應適當增加鉆桿強度與鉆機扭矩。一般要求鉆機扭矩達到3200NM以上。
3）采用多級組合鉆頭，利用前端小直徑鉆頭的超前卸壓作用減輕鉆孔的噴孔程度，同時提高鉆孔的定向鉆進效果。多級組合鉆具主要用于嚴重突出煤層。主要原理是采用小口徑鉆頭開孔、逐級擴孔鉆進的方法，分層次、階段性逐級釋放瓦斯，既保證了鉆頭鉆進的穩定性，又減少了一次成孔瓦斯突出或噴孔事故的發生。組合防突鉆頭一般由三級組成，第一級鉆頭直徑最小，然后通過組合接手將2個逐級增大的擴孔鉆頭組合在一起。常用的級配形式主要有φ59mm/φ75mm /φ94mm和φ75mm/φ94mm/φ113mm兩種組合形式。
（4）提高鉆孔深度的幾點經驗。
1）鉆孔設計不能簡單化，一次完成。應根據初期設計及初期施工鉆孔遇煤層頂、底的深度、角度、及時調整后續鉆孔，避免鉆孔由于遇巖石而造成鉆孔過短。
在設計過程中，鉆場應避免在斷層附件，會造成鉆孔漏氣，影響抽采效果。薄煤層布孔，應考慮煤層折曲，為鉆孔取直創造條件。鉆孔方位也應避免穿斷層，由于斷層會造成鉆孔遇巖石、遇破碎帶造成鉆孔孔深不足以及塌孔現象。
2）鉆進作業時，隨時注意壓風的壓力，如果低于0.7MPa，立即進行處理。
3）保持鉆孔連續、適速地鉆進。當發現孔口排出的煤渣較多或有煤炮時，應減慢或停止鉆進，直到旋轉至正常時再進鉆，必要時還應退掉幾根鉆桿后再邊排渣邊重新進鉆。
4）現場交接班的主要目的不只是向下一班交接情況，而是使鉆孔連續不斷地鉆進，所以，在下一班人到前一般不得停止鉆進，下一班到后應立即投入打鉆。
5）掌握給進壓力和鉆進速度：鉆機給進壓力的極限是固定的，不同層段要掌握不同的給進壓力，壓力升高的原因是①換層；②孔內出現堵孔；③鉆具損壞，斷鉆頭鉆桿也會致使壓力突然變化。當給進壓力突然升高時必須采取果斷措施，一是停止鉆進，進行壓風排碴；另一種是撤鉆退鉆。
6）鉆進速度必須保持適當，軟煤分層中鉆進主要是降速，通過降速充分排碴，減少沉碴，同時也起到降低給進壓力的作用。所以軟煤鉆進速度要比硬煤慢。鉆進速度和給進壓力的掌握，需要針對不同鉆機、不同煤層特征和排碴條件進行測試和總結。
7）鉆機應穩固，盡量減少打鉆時鉆機移位。螺旋鉆桿的旋轉阻力一方面來自煤渣，另一方面是螺旋與孔壁的摩擦。現場發現鉆機的旋轉力較小，阻力稍大即易被卡住，而鉆機移位即造成螺旋與孔壁產生很大的摩擦力，易于導致卡鉆。
8）合理的人員組織。為及時處理打鉆中存在的問題，同時也出于觀測記錄打鉆情況、數據，便于總結打鉆技術經驗的需要，長鉆孔的施工應盡可能選派打鉆經驗豐富的班組。在打鉆過程中，要特別重視提高打鉆工人的技術素質，并從體制和機制上落實，使他們不僅會使用鉆機、維修鉆機，還要弄懂松軟煤層打鉆技術和規范操作。
一、工作簡介
年12月29日開鉆在ccdc-16隊擔任鉆井工程師以111天建井周期完成完成了土庫曼斯坦阿姆河右岸項目歷史上第一口水平井sam35-1h井井深3333米最大井斜92.04°水平位移1210.60米填補了土庫曼斯坦沒有水平井的空白；接著調至ccdc-15隊擔任平臺副經理兼鉆井工程師完成了土庫曼斯坦第一口大斜度井sam36-1d井該井吸取了sam35-1h井施工過程中的經驗和不足完善了技術措施以106天安全快速優質的完成了該井3028米的井尺最大井斜83.16°水平位移926.52米；然后借調到ccdc-12隊參了土庫曼斯坦第二口水平井sam3-1h井三開增斜段尋找b點的復雜施工，該井三開施工中井下出現脫壓憋泵增斜率不夠等復雜情況我迅速結合井下情況組織開會重新修改制定應對和處理復雜的技術措施并上報，在第一時間消除了井下復雜情況重新修復了井眼滿足了水平井鉆井的要求，該井水平位移長達1412.39米是一口難度很大的水平井。水平井施工結束后我回到ccdc-15隊開始承鉆met23井，該井是直井設計2760米，我回到隊上后做了分段的技術措施并且多次召開技術會議，認真的落實技術措施。最終met23井以42天18小時的好成績完成了2900米的井尺，該井最大井斜1.4°井身質量100%固井質量100%安全快速優質的完成了該井的全井施工作業，刷新了土庫曼斯坦最短鉆完一口3000米左右天然氣井的新紀錄，為土庫曼項目下一步提速施工奠定了基礎。
二、安全管理
安全是保證生產的前提條件，我們從事的石油鉆井又是高風險的戶外行業。危險和隱患隨時都有可能出現發生，為了降低安全風險、提高安全意識，我們必須從細節入手，通過設備的整改，環境的改變，屬地化的推行，我們改變員工的工作環境，使每位員工都能在安全的工作環境里面安全的工作；通過職工培訓，九項文件的學習，杜邦公司九項體系化推進，我們的員工從思想上改變了自己以前很多不安全行為和習慣性違章，使操作正規化，安全化，大大降低了隱患的發生杜絕了事故；通過每周的安全例會，每月的安全總結我們大力推行‘反違章樹規范’的小型安全競賽活動，大大鼓舞了員工的積極性，提高了職工的整體素質為安全營造了和諧發展的有效空間，使我們的安全工作走向了良性循環。
三、技術管理
技術是生產的推動力，只有不斷的完善技術管理，創新技術，發展技術，科學的運用技術于實踐才能優質高效低耗的完成每口井的施工任務，在土庫曼斯坦的三口定向井水平井施工過程中我們堅持每天下午4點開一次技術交流會，總結前一天施工過程中的不足和下一步施工中需要注意的事項，特別是sam35-1h井的施工過程中，由于該井是土庫曼斯坦的第一口水平井，沒有可參考的施工經驗，我們只能結合國內水平井施工和塔指鉆遇巖膏層施工的成功經驗，再不斷的嘗試和摸索過程中我們和各專業公司緊密配合最終以111天完成sam35-1h井的全井施工任務，填補了土庫曼斯坦沒有水平井的空白。隨后承鉆的sam36-1d井我們就成功的借鑒了san35-1h井的施工經驗特別是在滑動導向鉆進方面運用的比較成熟井眼軌跡控制的非常好得到了甲方和分公司領導的高度好評。sam3-1h井的施工過程中就遇到了前兩口井從未遇到的問題在三開尋找b點的時候出現了井下復雜，我們根據現場情況重新制定了相應的技術措施，破壞了井下出現的小臺階和砂床以及修復了欠井斜井段，使施工中的各項指標均達到了水平井施工的要求，克服了地質原因、工具原因、泥漿原因等多方面的外來不利因素，最終再我們和各專業公司的不懈努力下完成了這口特殊的水平井。水平井施工結束后我認真總結了施工過程中的優缺點，匯編出了土庫曼斯坦薩曼杰佩區塊定向井水平井施工技術報告，并在met23井的施工過程中將鉆遇巖膏層技術措施運用于實踐，該井最終僅僅用了42天就鉆完了2900米進尺，又一次刷新了土庫曼斯坦的鉆進新指標。
【關鍵詞】光面爆破；質量控制
1 引言
光面爆破是一種合理利用炸藥能量的控制爆破技術。工作面爆破后，巷道斷面的形狀和尺寸基本上符合設計斷面的輪廓要求，周邊巖壁平整、成型規整、巖石保持穩定、不產生或很少產生炮震裂隙。
光爆技術性強，施工要求嚴格，要達到理想的光爆效果，除選擇合理的光爆參數外，還必須嚴格光爆要求施工。光爆施工首先必須精心編制光面爆破圖表，然后嚴格按光面爆破圖表打眼、裝藥、連線、放炮。施工前技術人員應根據巷道施工圖和巖性及巷道工程的具體情況，按光面爆破參數選擇的原則，精心編制合理的光面圖表。光面圖表中要明確規定炮眼位置、角度、深度、裝藥量、裝藥結構、連線方式、起爆順序等。
為了提高光面爆破巷道的開挖質量，保證施工安全，控制巷道超欠挖，節約工程成本，可以采用的手段和措施非常多，由于篇幅所限，本文在總結大量光面爆破經驗的基礎上，從技術、組織、經濟三方面對光面爆破質量的控制措施進行簡要的介紹。
2 光面爆破質量的技術保證措施
（1）鉆爆設計應根據工程地質條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環進尺、鉆眼機具、爆破材料和出碴能力等因素綜合考慮。
（2）爆破開挖一次進尺應根據圍巖條件確定，開挖軟弱圍巖時應控制在1～2m之內，開挖堅硬完整的圍巖時應根據周邊眼的外插角及允許超挖量確定，進尺越大因為鉆桿外插角的原因每循環的錯臺也越大，超挖量相應增大。
（3）根據圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼最小抵抗線。圍巖軟弱、破碎，周邊眼間距取小值，E/W取小值。
（4）對周邊眼的有關要求主要有以下幾點：嚴格控制周邊眼裝藥量，并使藥量沿炮孔長度合理分布。周邊眼宜用小直徑藥卷和低爆速炸藥；周邊炮眼與輔助炮眼的眼底應在同一垂直面上，保證開挖面平整，但掏槽炮眼應比輔助炮眼眼底深10～20cm；周邊眼宜一次同時起爆，軟弱圍巖段或斷層處必須對爆破震動加以控制時，可分段起爆；周邊眼嚴格控制“準、直、平、齊”，利用長鉆桿控制鉆眼角度及錯臺，盡可能打在輪廓線上。
（5）對內圈眼的爆破參數應嚴格控制，防止圍巖過度龜裂影響周邊眼爆破效果。
（6）斜眼掏槽的炮眼方向，在巖層層理或節理發育時，不得與其平行，應呈一定角度，并盡量與其垂直。
（7）開挖斷面底板兩隅處，應合理布置輔助眼，適當增加藥量和導向空眼，消除爆破死角。
（8）在地下水較多地段，所用爆破材料應能防水。
（9）開挖過程中應監測圍巖爆破擾動深度以及爆破對圍巖的影響，及時調整鉆爆方案。
（10）裝藥前應將炮孔內泥漿、石屑吹洗干凈。已裝藥的炮孔及時用炮泥堵塞，堵塞長度周邊眼不小于20cm，其它眼不小于30cm。
（11）判斷拱部鉆進方向的上挑角度是否適中，可通過觀察孔中巖漿外流的情況來確定，在鉆眼用水量合適的情況下：
1）如果巖漿順釬桿直接流到巖機前落下時，說明上挑角度太大。
2）如果巖漿順釬桿流出10cm左右落下時，說明上挑角度合適。
3）如果巖漿一出孔口就流下時，說明上挑角度不足。
3 光面爆破質量的組織保證措施
（1）實行“定人、定位、定機、定質、定量”的五崗位責任制，分區按順序鉆孔。實行“不鉆殘孔、不鉆石縫、不鉆軟夾層、不鉆破碎帶”的四不鉆制度。
（2）裝藥必須由規定允許的專人進行裝藥，并嚴格堵塞炮泥，堵塞炮泥可以提高爆破效果、節省炸藥用量。
（3）工人在鉆眼時，應及時將前方圍巖的變化反饋給技術人員，以便技術人員及時調整炮眼間距及裝藥量，圍巖突變會形成安全隱患的能及時向上級匯報，做好預防工作。
（4）鉆眼完成后，應按炮眼布置圖進行檢查并作好記錄，有不符合要求的炮眼應重鉆，經檢查合格后才能裝藥爆破。
（5）為了真正做到“石變我變”，及時準確地修正鉆爆設計和調整鉆爆參數，并保證光爆設計的實施，確保光爆質量，項目部作如下規定：
1）項目隊技術人員必須在本鉆爆循環裝藥前作光爆參數交底（包括周邊眼間距、最小抵抗線、炮眼密集系數、周邊眼裝藥集中度、二圈眼裝藥集中度、總裝藥量），與上一茬炮之變化也要注明，并對上一茬炮出現的問題進行注明。
2）施工班組長必須對自己值班范圍的實際操作進行記錄，包括：炮眼布置草圖，裝藥參數，鉆眼速度、圍巖自穩程度。并對值班范圍光爆效果及進尺進行評定，這個記錄和掌子面的圍巖情況將作為下一茬炮光爆參數調整的依據。
3）光爆裝藥參數由項目隊技術人員、施工班組長、隊長三人集體研究，最后由工程部確定下發，在裝藥前由施工員、隊長對工班進行集中布置并組織實施。
（6）對工班嚴格實行光爆考核制度，每循環考核一次。
4 光面爆破質量的經濟保證措施
（1）掘進班必須嚴格按照施工規范、安全技術規則和技術交底施工。
（2）嚴格按光面爆破設計（含根據現場實際情況進行調整后的爆破設計）進行鉆爆作業：炮眼間距誤差控制在3cm以內，否則間距每超過2cm罰款50元，依此類推；嚴格控制周邊眼的鉆眼方向，炮眼底不能超過開挖輪廓線10cm，否則每超過2cm，罰款100元，依此類推；嚴格控制周邊眼的裝藥量，每眼必須按交底及施工規范裝藥，如每發現一處罰款100元；嚴格按炮眼布置圖布置炮眼，保證鉆眼數量，否則每少打一個眼罰款50元；每個炮眼必須按技術交底用炮泥堵塞，每發現一個炮眼未用炮泥堵塞，罰款50元；
（3）以50米為單位，相關部門組織技術、班組長等，對光面爆破效果進行驗收，如達到驗收標準，則獎勵500元。驗收標準如下：
1）超欠挖。爆破后的圍巖應圓順平整，無欠挖，超挖量（平均線性超挖）應控制在7cm以內。
2）半眼痕跡保存率。爆破后半眼率在整體性好的堅硬巖石中必須大于90%，在中硬巖石中應大于80%
3）對圍巖的破壞程度。爆破后，圍巖面上無粉碎巖石和明顯的裂縫，也不應該有浮石。
4）炮眼利用率應大于85%。
如達不到第1）條，線性欠挖超過5cm或欠挖面積超過1m2以上開挖班必須及時處理，如發現大面積欠挖而影響施工進度則罰100～200元；線性超挖20cm以上每處罰款100元。
如達不到第2）條，每茬炮罰款50元，如半眼率在整體性好的堅硬巖石中大于95%，在中硬巖石中大于90%，則獎勵100元，
如達不到第3）條的每有一塊浮石罰款100元。 如達不到第4）條，每茬炮罰款50元，如炮眼利用率大于95%則獎勵50元。
（4）開挖班作業人員在施工中必須服從施工員和技術人員（含測工）的指揮和安排，否則每出現一次罰款200～500元。
5 結束語
隨著礦井生產標準化的不斷推進，光面爆破在巷道掘進中的應用越來越多，為了提高光面爆破巷道的開挖質量，保證施工安全，控制巷道超欠挖，本文在總結大量光面爆破經驗的基礎上，從技術、組織、經濟三方面對光面爆破質量的控制措施進行了簡要的介紹，希望能夠起到一個拋磚引玉的作用，更好的推廣光面爆破在巷道掘進中的應用。
[關鍵詞]水平井 1.5度單彎螺桿 節流循環 承壓堵漏
中圖分類號：TE348 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）18-0051-01
我們在該區塊共施工水平井八口，均屬于安塞區塊淺油藏長6水平井，通過8口井的水平井技術探索研究與總結，安塞油田淺油藏長6水平井的施工存在很多難點，
一.油藏構造不穩定，存在較多的滑動調整
橋平10井為我隊所鉆安塞淺油藏水平井第一口井，該井基本情況如下：
橋19井區橋平10井位于陜西省安塞縣招安鎮李塔政村內，為典型的黃土塬地貌，構造為伊陜斜坡，橋平10井為采油水平井，設計井深1604m，水平段長500米，靶前距316米，水平段設計方位27.7度，設計入窗點1098.36米。
本井于1096.15米入窗，入窗井斜83.84度，方位33.2 .入窗后未見油層顯示，甲方要求下探垂深找油，期間鉆至井深1380米，垂深已低于第一靶點9米，仍無油氣顯示。井深1380，井斜90.83，方位32.1.決定填井完井。期間僅地質循環及找油調整時間長達125小時。本井施工周期較長，鉆井周期14天1小時，機械鉆速19.16米/小時，鉆井月速3000米/臺月。
甲方更改靶點后側鉆，仍采取側鉆前的思路，鉆具組合與側鉆前相同，鉆至1410米按設計完鉆。由于油層顯示好，項目組決定增加兩個靶點，水平段加深200米。中斷電測后下鉆加深，全井平均機械鉆速：12.21米/小時 鉆井井周期：10天17小時鉆機臺月：2500米/臺月。
該井為比較典型的不可抗拒因素，其一油藏構造不穩定，層厚淺找油，其二實際油藏與設計油藏埋深有出入，導致在入窗點調整垂深，以及地質要求窗體限制，嚴重制約了機械鉆速。
二.井控風險高，出水及油氣浸現象較為普遍
我隊所施工的丹平7、丹平8、丹平9、丹平10、坪平24井、均屬于安塞區塊淺油藏長6水平井。這5口井均不同程度的出氣出水出油。井控風險較高。尤其丹字號水平井出氣量大，屬于一級風險井。配套防噴器2FZ28-35，節流壓井管匯壓力級別均為35MPa，為井控工作做好保障。
丹字號水平井設計垂深一般在1150-1170之間，表層井深設計150米，坪平24井設計垂深1262.9米，表層設計220米。丹平井現場做的漏失立壓4MPa，坪平24井現場漏失立壓3.5MPa。 表層較淺嚴重制約了最大關井套壓。
丹字號水平井出氣處理方案
丹平井水平段鉆井液設計密度上限為1.20 g/cm3，粘度為35-70s。
丹平7、8、9、10井在入窗前均正常，入窗后鉆井液性能逐漸體質1.2 g/cm3、65s左右。入窗后在水平段鉆進50-100米期間會有出氣現象，泥漿油侵嚴重，停泵斷流。具體表現為現場在修理起下鉆后開泵喇叭口泥漿嚴重外溢，且偶爾會噴出鉆臺面。在丹平7井鉆進過程中，出氣現象嚴重，停泵時間過長或修理起下鉆間隔，開泵后井口泥漿大量外溢，針對此種情況我們采用節流循環手段，在停泵時間較長情況下關井打開節流閥，循環除氣，正常后再開井鉆進。在下鉆通井及下套管過程中，均采取分段循環，丹凡爾頂泵節流循環，充分除氣，每次大約在30-50分鐘可恢復正常作業。固井作業中仍舊采取節流固井，保證固井過程正常。
針對此類壓力異常且伴有油氣侵的井，我隊從二開井控裝置安裝入手，切實做好試壓工作，保證各項裝備待命狀態，加強井控坐崗，在鉆至入窗點前提前加重，發現情況立即關井求壓，根據情況采取節流循環，泵入重漿壓井，節流固井等手段保證井控安全。
三.下部地層從延安組開始至完鉆存在漏失現象，且漏失量大
我隊所鉆的丹平7、8、9、10井中測井深一般均在1050-1080米左右，從延安底部700米左右開始發生漏失，漏失量隨著井深增加逐漸增大。丹平7井由于剛搬遷至新區塊，沒有這方面經驗，前期漏失量小，未采取措施，后期水平段鉆進漏失量逐漸增大，每天補充大量生產水且化工消耗大。針對此問題，從丹平8井開鉆進行討論，最終決定在中測后利用等解釋時間進行工藝堵漏，加入GD-3（0.3-0.4t）+DF-A（3-4t）+橋塞（1-2t）配置30方左右，單凡爾多次泵入，關井蹩壓，承壓堵漏，最高承壓至2.4MPa。后期施工時漏失量明顯減少，生產水消耗基本正常。
四.油藏埋深淺，直井段較短，鉆具較輕，下套管過程中懸重輕，后期套管下入困難
由于油藏埋深淺，導致直井段短，大段的造斜使得鉆具貼井壁現象嚴重，在丹平7、丹平9水平段設計均為700米，實鉆水平段長達740米。在丹平7井鉆進至1900米時，鉆進過程中出現接單根后開泵下放困難，一個單根往往從接完單根至下放至轉盤面需要5-10分鐘，經常存在懸重放完后鉆具靜止現象，多次活動后方可正常。下套管前雖然按要求通井處理泥漿，但下套管過程中最后兩根也存在此種現象。我們在后續井的施工過程中，調整加重鉆桿的位置，使得大部分加重鉆桿處于直井段，有效的解決了水平段過長，鉆桿下放困難的問題。
五.1.25度單彎在施工過程中存在問題，影響機械鉆速
年初我隊從定向井施工轉型至水平井施工，積極學習水平井施工技術，但同時也發現了問題， 1.25度螺桿在尤其在第二造斜段需大量滑動，對于靶前距在240米左右的井第二造斜段造斜率嚴重不夠，甚至需要換牙輪鉆頭施工。后期項目部推廣1.5度螺桿使得造斜率大大提高，但同時又存在彎矩大，水平段鉆進時易發生斷裂的井下安全問題，使得在第二造斜段至水平段中間必須起鉆更換螺桿及鉆具結構。面對此問題我們在丹平7、8井展開大膽嘗試，并在丹平8井施工中率先實現1.5度單彎配套213球形扶正器中測至完鉆一趟鉆，極大提高了機械鉆速。
從三口井各段滑動比對表可以看出：
前期橋平10側鉆井使用1.25度單彎在第一造斜段滑動較多達到200米，低第二造斜段至水平段滑動也比較多，且整體機械鉆速慢，而使用1.5度單彎螺桿后，丹平7、8兩口井中測前兩口井滑動進尺均在100米左右，復合機械鉆速也較高。
中測至入窗點兩口井滑動差別也不大，丹平7為114米進尺滑動90米，丹平8井275米進尺滑動119米，相差29米，且基本每根滑動都在1-1.5小時可以完成， 因此采用1.5度螺桿配合球形扶著器施工第二造斜段造斜率完全可以滿足需求，且節省了一趟起下鉆時間，入窗后穩斜效果也較好，滑動調整少。
從為兩口井水平段局部測斜數據表可以看出1.5度單彎螺桿配合球形扶正器在水平段鉆進過程中穩斜效果比起1.25單彎螺桿毫不遜色。
從三口井指標比對表可以看出在使用了1.5度單彎螺桿后整個各項指標都有了較大提高，尤其是1.5度單彎螺桿兩趟鉆模式提速更為明顯。
六.結論
全年在施工中通過試驗1.5度單彎螺桿調整鉆具組合、優化鉆井液體系，油層鉆進時節流循環，中測承壓堵漏一系列手段，有效的解決了制約我隊水平井提速的問題，形成了一套適合我隊設備的以井控為天在井下安全的基礎上有效提速的水平井鉆進技術。
參考文獻
（中國水利水電第九工程局有限公司貴州貴陽550001）
【摘要】加快水電站導流洞施工速度，是解決水電開發工期長這個缺點的重要途徑之一，但在導流洞的開挖、襯砌施工階段，往往因不可預見的不良地質因素或施工組織方面的問題，導致工期相應延誤，把大江按期截流的重擔非常堅巨的壓在了導流隧洞回填、固結灌漿工作上，于是加快導流隧洞回填、固結灌漿施工，確保大江按期截流，在一期間基坑開挖、澆筑達到度汛要求，這是大自然給我們水電人的唯一選擇，否則，電站的建設工期可能推后一年，可見加快導流隧洞回填、固結灌漿施工，對水電建設來說具有非常重要的意義。
關鍵詞 導流洞；回填、固結灌漿快速施工；經驗總結
Diversion Tunnel rapid construction backfill consolidation grouting
Xiong Xin
（China 9 water resources and hydropower engineering co.， LTDGuiyangGuizhou550001）
【Abstract】Speeding up hydropower tunnel， is one important way to solve this shortcoming long duration of hydropower development， but in the excavation， the construction phase of the diversion tunnel lining， often due to unforeseen adverse geological factors or organizational aspects of construction， resulting in a corresponding delay period， the scheduled closure of the burden of the river is very strong pressure on the giant diversion tunnel backfill， consolidation grouting work， so to speed up the diversion tunnel backfill， consolidation grouting， make sure the river closure on schedule， in a base period pit excavation， pouring reach flood season requirements， it is human nature to give us water and electricity only option， otherwise the plant construction period may be pushed back a year， can be seen to accelerate the diversion tunnel backfill grouting consolidation of hydropower construction to said to have a very important significance.
【Key words】Diversion Tunnel；Backfill grouting consolidation rapid construction；Experience
1. 工程概況
該水電站是烏江干流水電梯級開發裝機容量最大的（3000MW）水電站，設計為232.5米高的混凝土雙曲拱壩，施工導流采用圍堰全年擋水隧洞導流方案，最大過水流量按13500m3/s設計，導流隧洞3條，其中左岸2條（1＃、2＃），右岸1條（3＃），凈斷面尺寸均為15.6m×17.7m馬蹄形，洞身軸線長度分別為673.211m、888.128和917.897m。
導流隧洞，由于承包人在開挖、澆筑施工中，遇到巖溶地區開挖施工的頻繁不良地質洞段，組織管理上存在一定問題，隨著大江截流的日子一天天逼近，近4680m2回填灌漿和21400延米固結灌漿工作待啟動，接到施工任務后，立即派遣精兵強將和良好灌漿裝備組建一支驃悍的團隊開赴導流隧洞，一進場就有條不紊的投入到緊張的回填固結灌漿準備工作中，經過一個多月的精心管理和艱辛奮戰，終于不負重托，保質保量按計劃完成了鉆灌任務，確保電站成功地實現了大江截流，截流的圓滿成功為實現232.5米高的混凝土雙曲拱壩的壩基開挖和實現提前發電的目標打下了堅實的基礎。
2. 快速反應隊伍的組織和管理
2.1注重現場主要管理人員的挑選。
接到要約后，非常重視，對準備投入的主要管理人員，特別注重考慮其施工經驗和敬業精神，決定人選后，分頭投入到整個工作面的精心策劃和管理工作中。
2.2作業班組成建制投入。
（1）參加施工的作業班組，直接從本單位其他項目部抽調一個完整的機組和一名技術干部，當天下午抵達工地。向職工們進行集中技術交底后，很快就投入到了各自的工作中，由于是突擊性任務，將人員分為兩班12小時制作業，這樣比以往三班8小時制作業減少了相應交接班的影響，提高了工效。
（2）在導流隧洞的工作面上，鉆灌工作與部份洞段混凝土襯砌和錨噴支護工作在相鄰施工，輔助工作難免存在交叉作業，由于洞內光線、油煙、粉塵和各種燥音（各種作業人員、鉆灌設備、混凝土施工及運輸設備等）嚴重影響鉆灌作業人員在工作中的相互配合和信息溝通，施工環境相當復雜，但鉆灌作業班組的勇士們，由于是成建制長年累月在一起搭配工作的“正規軍”，他們憑著自已特有的工作語言（熟悉的手勢、動作體語和相互的默契、乃至口哨），讓整個鉆灌作業過程有條不紊的進行。
3. 施工場面的合理布置
3.1風、水、電布置。
（1）施工場面用水從右岸高位水池用?100mm鋼管經施工支洞接到洞內，沿隧洞左邊墻貫穿整個隧洞，每隔20m用?100mm鋼管臨空分出一個水包（長度0.5m），再從水包上各個合適位置用?25mm鋼管焊接分出，均用?25mm球閥分別控制，可滿足工作面鉆灌施工用水的要求。
（2）施工場面用電，由銅芯電纜（JKV-0.6/1-3×70+1×50）從廠房施工用變壓器，經導流洞施工支洞預埋鋼管內接到洞內，再用電纜（JKV-0.6/1-3×35+1×25）分別接到各工作面，變壓器至用電器最長線路600米左右。由于洞內潮濕，施工環境復雜，每班必須安排2個電工隨時檢查和理順所有線路及用電器，防止了觸電事故的發生。
（3）施工中部份設備用風，應選擇移動式電動空壓機直接安裝在相應的工作場面上，不能選擇柴油空壓機，這樣才能減少洞內油煙給施工帶來的影響，從而也可提高人的工作效率。
3.2鉆灌排架的搭拆。
本次隧洞回填固結灌漿鉆灌平臺主要采用?40mm鋼管腳手架搭設，沿洞軸線方向每榀間距2.0m，中間預留通道寬度不應小于5.0m（大卡車行走占用3.0m、兩邊各留1.0m作為工作人員及行人的安全距離），實際搭設時按5.6m控制（見圖1），這樣的好處有：
（1）全隧洞可組織分段流水作業，可投入大量的人員、鉆灌設備及其材料，全面開花，靈活組織施工。（2）把腳手架搭拆工作勞務分包給專業隊伍，只要保證運輸通道暢通，材料供應及時，搭拆速度比較快，一般在作開鉆前其它準備工作的時間，就可搭設出一段（18m左右），確保開鉆后，邊往前搭設，隨后鉆灌跟進，不影響鉆灌時間。施工中需要投入腳手架管材量。
大，人工較多，但作為突擊性任務是有效的、必要的。
3.3制漿系統的布置。
采用在洞內作業面上制漿，按70洞米長分為一個灌區，制漿、灌漿設備安在灌區中段（見圖1），首先搭建一個簡易臨時水泥堆放平臺T0（可堆放水泥3～5噸），待T1、T2位置的底板孔鉆灌完畢，隨后相對搭建T1、T2兩
個水泥堆放平臺（長6m×寬4m×高1.45m），并從平臺往上架接腳手架，作為平臺以上邊墻及頂拱的鉆灌架子，但平臺上必須作好防水措施。
4. 施工進度計劃的日動態管理
施工前，根據回填、固結灌漿工程的特點和施工進度要求，編制具有控制性、指導性和實施性的進度計劃。施工中，每天下午五點，由監理工程師主持，在導流隧洞施工的現場辦公室召開業主、監理及灌漿施工單位三方碰頭會，在會上檢查和總結每一天工程的進度計劃執行情況，并不斷對施工進度計劃方案進行比較和優化調整，抓住施工中每天出現的新矛盾進行研究，會上當面指定專門單位、專門人員負責在規定的時間內去落實和解決，充分協調了現場各方人員的不利行為和物的不利狀態，大大減少了施工中的相互干擾，使施工始終保持良好活動狀態，從而加快了施工進度。
5. 加快施工進度的技術措施
5.1鉆孔設備選擇。
造孔是制約施工進度的主要因素，本次施工通過比選分析，選定宣化風動機械廠生產的KQJ100C風動潛孔鉆機鉆底板固結灌漿孔，其余部位鉆孔用YKD40巖石電鉆鉆進，巖石電鉆在高空作業比較輕便靈活，每個灌區可投入40臺左右，其中如果一兩臺出現故障，對整體進度影響不大。輕便潛孔鉆開鉆前的準備工作簡單，鉆進速度快，能在較短的時間內完成底板造孔，為底板上的交通通道和其它各操作工序減少了干擾，尤其能快速完成水泥堆放平臺及記錄儀操作棚位置的鉆孔，從而加快了整個灌區的施工進度。KQJ100C風動潛孔鉆的主要技術參數見表1 。
5.2檢測工具的創新——孔深預應力鋼絲檢測法。
檢測鉆孔孔深，由于回填固結灌漿的孔數多，孔向變化大（頂角在0~360°之間），且絕大多數在腳手架上進行，在鉆孔結束時，若按以往采用鉆桿量測法或采用2.0m長的4分鐵管管箍連接依次入孔量測，由于孔數多，鉆桿量測法耽誤鉆機的時間長，不宜采用。在腳手架上作業，孔向變化大，采用4分鐵管連接法，在腳手架上很不方便，并且管箍和絲牙很容易損壞。為此，在本次施工中主要采用孔深預應力鋼絲檢測法，就是從咱們的錨索施工工地，選出一段殘余的鋼絞線抽其中心直的一股鋼絲（φ7mm），根據孔深要求作好刻度標記，即可用于各孔深的檢測，它具有可彎性、耐用不變形性和靈活性，克服了在隧洞內架子上檢測孔深的干攏和困難，從而提高了施工速度。
5.3灌漿方法的調整。
該隧洞固結灌漿孔為3m×3m梅花型布置，鉆孔深入基巖10m（鋼筋混凝土最薄處1m），按環間分序、環內加密原則進行，每孔分為兩段，第一段入基巖4m，第二段段長6m，采用純壓式灌注，第一段0.3MPa，第二段0.5MPa。在以往施工中為了防止淺層巖體局部抬動變形，施工規范要求，一般采用自上而下（由淺入深）分段灌注，當注入量較小地段可同環3個孔并聯灌漿，但在這次施工中，由于灌漿壓力不大，工期緊，經現場各方商定調整為，一次鉆進至終孔、自下而上（由深至淺）、不待凝順序分段灌漿，當注入量較小地段，孔口高差小于3.5m（一般按3.0m控制）可采用兩孔同段次并聯灌注。這樣可節省鉆機往復換孔或閑置時間、掃孔時間和灌漿管路的重復拆裝時間等，加快了鉆灌施工速度，從實際看，未發現隧洞襯砌變形和其它異常現象，經數月來的過流檢驗，灌漿效果可靠，證明灌漿方法是可行的。
5.4純壓式小孔徑栓塞的研制和應用。
在施工中，為了加快鉆孔速度，采用φ38mm的鉆頭鉆進，（成孔孔徑φ40mm左右、設計要求≮38mm），分段純壓式灌漿，在灌漿栓塞方面又是一個新問題，以往用的純壓式栓塞主要是?56mm的，現工程急需要研制能滿足φ40mm孔徑的純壓式栓塞。通過在施工中反復研制試用，最后制作了一套比較實用的純壓式小孔徑栓塞（見圖2），并馬上在工程中推廣應用，效果良好，加快了工程施工進度，同時降低了施工成本。
5.5三參數灌漿壓水測控系統的應用
在灌漿和檢查孔壓水過程中，采用了長沙力金科技開發有限公司研制的三參數灌漿壓水測控系統，可實時測量、顯示和定時打印灌漿流量、壓力、水灰比（密度）三個基本參數，各項技術參數可滿足施工規范要求，灌漿過程中可隨時通過按鍵查詢設置參數、工作狀態參數和中間處理結果（如實時累計灌漿量、累計水泥量、漿液濃度等），灌漿結束后，可繪制出各種數據曲線，并能把此段灌漿原始數據轉存在機外數據轉存器中，由灌漿工程資料管理軟件自動錄入到電腦中，生成規范規定的大部份圖表，從而加快了內業工作，也方便了現場各方對灌漿工程的信息及時收集和科學管理，對確保灌漿質量和加快施工進度有著重要的意義。現場布置及管路連接（見圖3）。
6. 結語
（1）導流洞回填、固結灌漿工程施工中，由于工期緊、任務重，施工環境復雜，給施工增加了難度，在業主、監理、設計的大力關注下，經過中國水利水電第九工程局有限公司等單位的共同努力奮戰，工程按期圓滿完成，現已過水導流，歷經數次洪水考驗，隧洞工況良好。
（2）在施工管理上，首先是業主在關鍵時候當機立斷，引進成建制的“正規軍”，其次是施工單位上下一心，統一運籌，注重挑選有經驗和敬業精神的現場管理帶頭人，作業班組成建制快速投入，與現場各方一起，對施工進度進行日動態調整和優化管理。
（3）對施工場面的合理布置，進行全洞段分段流水作業，需要配制足夠的人員、機械和材料，且確保施工交通通道暢通和施工用水、電的供應。
（4）工程通過鉆孔設備的選擇、測孔工具的創新、灌漿方法調整和純壓式小口徑栓塞的研制和應用，以及三參數灌漿壓水測控系統的應用等快速施工技術措施的實施，經實際驗證是可行的、適用的有效措施。
（5）在往后的同類工程施工中，更加注重現場施工管理和快速施工經驗總結應用的同時，還要加強隧洞開挖澆筑工作的進度控制，確保隧洞回填固結灌漿工作在科學合理的時間段內開展。
關鍵詞：1006m；花崗巖；水平定向鉆；導向孔
2013年8月，遼河石油勘探局油田建設工程一公司完成了鐵嶺-錦西原油管線復線工程黑魚河定向鉆穿越工程的施工。穿越地層主要為強風化花崗巖，該地層易于成孔，但極難修孔，一旦導向孔曲線出現超出規范的偏差，將導致整個工程的失敗，這給控向工作帶來了很大的挑戰。在兩次穿越的導向孔施工中，控向技術人員利用人工磁場測量左右偏差、改變方位角糾正偏差、通過洗孔修正孔洞曲率等，通過實踐總結出了一套管道在巖石地層中長距離穿越施工的寶貴經驗，為以后類似的工程提供了參考依據。
1.1.工程概況
黑魚河定向鉆穿越工程位于遼寧省北鎮市，穿越管道規格為Φ508×6.5MM天然氣管道和Φ114×6.5MM光纜套管各一條，間距為10M，穿越長度均為1006M，設計入土角9?，出土角6?，曲率半徑R=762M。鉆機型號為HK250T。
工程總工期共計56天，其中Φ114和Φ508管道導向孔各用了10天時間，管道規格為D508×10.0mm。
2.2.導向孔施工
導向孔施工鉆具選擇為9-1/2″牙輪鉆頭（HJ637G）+1.5°螺桿馬達+無磁鉆挺。
開鉆前首先測量穿越軸線上的方位角，經四次測量取平均值為241?。鉆頭在鉆進時呈順時針旋轉，鉆頭會自動輕微的像右偏移，開鉆后控向人員指導司鉆將鉆頭輕微向左偏移，以抵消向右的偏移趨勢，即將鉆頭方位角始終保持在241 ?～242?之間，并利用人工磁場在每一根鉆桿鉆進后測量出鉆頭的準確位置，以便掌握導向孔的左右偏差。
鉆進過程中，鉆頭方位角始終保持在241?～242?之間，當鉆進到第17根時，鉆頭進入人工磁場，測得偏右6米，偏差過大。控向人員及時調整鉆頭工作面，但糾偏效果不明顯，技術人員決定將鉆具抽出，查找導向孔偏差過大的原因。
鉆具全部抽出后，在穿越軸線上距離鉆機較遠處重新測量了方位角，測得結果仍是241?，排除了方位角測量錯誤的可能。技術人員推測是由于鉆頭和無磁之間連接著金屬材質的泥漿馬達對磁場產生了影響，從而使在工作中測得的探棒方位角和開鉆前測得的探棒方位角存在誤差。經計算，該誤差約為4?。
由于第一次的孔洞偏差很大，已超出穿跨越施工規范驗收的相關要求，第一個導向孔作廢。重新鉆入后，糾正后的方位角為241?- 4?=237?，控向人員以237 ?方位角為準進行控向，鉆頭再次進入人工磁場后，測得右偏1.6米，屬于正常的偏差值，導向孔施工繼續進行。
在鉆進到第37根時，鉆頭推進速度變得緩慢，提高鉆機推力，增加泥漿排量，推進速度仍不見起色，依據圖紙此處地層不會太硬，鉆機儀表上顯示的推力值已大大超出了鉆機在該地層中的理論推力值，這種情況很有可能是泥漿馬達出現了問題，導致鉆頭工作效率低下。技術人員決定再次將鉆具抽出一看究竟。在抽到第3根時，回拖力過大，由于鉆進時每根鉆桿都進行洗孔，且沙層厚度不大，排除了塌孔卡鉆的可能，推測是鉆頭靠近入土端一側落入石塊，前后進出，旋轉，將石頭磨掉后，拉力變小，開始反漿，泥漿將碎石屑排出。
將鉆具抽出后進行檢查，發現螺桿馬達旋轉頭不能正常旋轉且接頭處漏漿嚴重，已損壞。穿越地層存在巖層破碎帶，在鉆具抽回過程中，孔洞內出現巖石掉塊，由于花崗巖掉塊對鉆具的磨損較大，導致鉆頭牙輪及掌背磨損嚴重，鉆頭損壞。
更換了鉆頭和泥漿馬達后繼續鉆進，由于鉆頭和馬達的自重較大，鉆頭抬頭比較困難，為保證鉆頭能在準確的位置出土，技術人員決定在導向孔曲線進入水平段后半段時適當將鉆頭提前抬頭，即將井斜控制在91°左右。然而由于地層的軟硬交替，難以掌握好井斜的變化，在臨近出土端井斜一度降到了89°，這就意味著鉆頭有向下鉆進的趨勢，如果不采取緊急措施，鉆頭出土準確性將受到很大影響。技術人員及時作出調整，加快推進速度，減少泥漿排量，這樣可以有效減少鉆頭對巖層的切削量，使鉆頭停止了下沉的趨勢，曲線開始正常抬頭。最終鉆頭順利出土，向右偏差約1m，向前偏差約3m，較為理想的完成了導向孔的鉆進工作。
導向孔的成功為光纜套管及主管線一次回拖成功奠定了決定性的基礎。
3.0導向工作經驗
由于在鉆頭和鉆鋌之間增加了螺桿馬達，而對控向工作至關重要的探棒又安裝在鉆鋌中，鉆頭和探棒之間有11m的距離，這就意味著控向軟件顯示的探棒位置相對于鉆頭的位置有11m的滯后，控向人員在控向過程中要充分考慮這一因素。
穿越地層主要為強風化花崗巖，該地層易于成孔，但極難修孔，一旦導向孔曲線出現超出規范的偏差，將導致整個工程的失敗。控向人員在判斷傾角和方位角變化時要有預見性：當鉆頭和泥漿馬達剛剛進入巖石層后，試探性的把鉆頭工具面調到各個角度進行推進，觀察鉆頭工作面在0?時每鉆進1M，傾角變化多少，鉆頭工具面在270 ?時每鉆進1M方位角變化了多少，總結出的數據對在整個巖石層中的控向工作起到至關重要的參考作用。
4.0控向線的保護
在以往長距離穿越導向孔施工中，控向線往往因長時間摩擦鉆桿內壁而磨損，導致控向系統失去信號，不得不把鉆桿全部拔出，重新接線，費時又費力。該工程施工人員在導向孔施工時，每隔20根鉆桿左右在鉆桿內部安裝一個扶正器，使控向線在鉆桿內固定住，避免摩擦鉆桿內壁，保障控向系統安全運行。控向線扶正器的固定塊設計成上面圓錐體，下面圓柱體的形狀，有效減少了控向線磨損、擰勁兒、堆積等現象。
關鍵詞：巖溶； 施工技術； 灌注樁 ；溶洞
Abstract: with the development of traffic facilities in our country, construction of roads and railways for the scale. The level of the pile foundation drilling rig has been significantly improved, adaptability to geological condition is also relatively increase. Piles in karst geological conditions the construction as the breakthrough point, is introduced in the complicated karst geological conditions of filling pile construction technology, control key points, construction experience, methods, etc.
Key words: karst; The construction technology; Bored piles; Karst cave
中國分類號：U443.15+4 文獻標識碼：A 文章編號：
一、巖溶地質環境的勘探
巖溶地區有相當豐富的溶洞，且很多斷層裂縫與溶洞相互連接，溶洞內部情況差異性大，距離表面的深淺不一，無規律可循，使得的施工難度相對加大，工期也較長。所以樁基礎在施工前，要準確的了解樁基礎剖面的地質情況。對巖溶地層的準確了解，對溶洞位置和類型的準確掌握，決定著施工的前提和工期的長短，也是施工作業的質量保證。目前用來確定巖溶地質環境的方法主要有兩種：地質鉆探法、施工探測法。地質鉆探法指的是分析溶洞的主要情況，包括溶槽、溶溝的分布，溶洞的大小、類型。對于地形的分析是施工不可缺少的一步。施工探測法是在施工的過程中，來確定溶洞的相關信息，具體做法是當很難通過地質剖面圖來確定溶洞的位置是，采取先施工，施工的過程中通過鉆頭的沖擊響應反饋來分析。這種方法要求相對較高，由于施工過程中存在很多不確定因素，所以操作時必須由熟練地技術工人進行，同時要搜集相對豐富的資料數據以供在施工過程中參考使用，并調整優化施工過程。由于方法本身具有較大的風險性，在施工過程中需要小心謹慎。
二、施工的技術難點
由于巖溶地區的地形特點，會給樁基施工帶來相對大的技術難度。根據相關資料，本文總結出了如下的技術難點：
1巖溶地區一般水資源豐富，鉆孔時涌出大量的水，會導致成孔困難，孔底的沉渣也難以清理。另外，由于大量水存在，鉆孔后的護壁泥漿會被水流帶走，混凝土的澆筑也會相當困難。有可能造成地面塌陷，威脅到施工人員的安全。
2對巖溶的地形掌握不夠準確。巖溶地形復雜，溶洞多處于基巖頂部，樁基都是以基巖作為支撐的，在施工過程中有可能在樁尖下還有沒被勘探到的溶洞，這也是施工中的潛在危險。
3巖溶鉆孔施工中最大的障礙就是出現卡鉆與掉鉆。卡鉆掉鉆等現象主要發生于溶洞層，溶洞層地形復雜，蜿蜒曲折，洞的走勢無規律可循，普遍有泥沙填充，軟硬不均，易卡鉆；并且當遇到可溶性巖石是石灰巖時，石灰巖具有較高的強度，導致成孔困難，如果加大鉆壓沖擊力，則有可能使樁徑外的區域形成負壓，導致澆筑混凝土時雜質進入，從而形成斷樁。
三、施工前的準備
考慮到地形的特殊性，在施工前必須做好充分的準備。收集資料是一個必做的工作。由于對巖溶地質施工的技術要求較高，所以搜集前人的工作記錄，對于我們更好的完成工作是有很大幫助的；其次，對于地質資料的收集也是必不可少的。根據資料記載，比較實際情況，可以完善我們既定的施工方案。根據地質資料的記載，幫助分析所在巖層的溶洞的基本情況，走勢，填充物等，對整個施工地的地質情況作出科學的分析，從而確定樁基受力層的埋置深度。
在施工前制備好造孔泥漿，泥漿的稠度是一個必須控制好的指標，過稠會影響到鉆機鉆進速度，稀了又不利于對孔壁的保護，所以泥漿的比重控制在1.2g/cm3比較合適。泥漿一般選用膨潤土，并加入純堿防沉淀。
另外，在開展全面施工前，要做好安全預案，以免在突發事故時難以應對。成立督察小組，應急小組，隨時抽查施工設備，勘探現場安全情況，充分準備應急物資。開鉆前，有關技術人員要充分掌握地質情況對施工過程中可能出現的問題充分估計，樁基施工前，要進行試樁，根據實際來確定施工具體方法。
四、施工的措施
針對上述所提到的不利方面，以及一些施工前的準備工作，總結出一些實際的施工措施。穿過溶洞的施工措施是整個施工的重中之重。當鉆機的速度加快，并且鉆孔正常時，表明鉆頭已進入溶洞，此時應根據溶洞的具體情況采取施工措施。對于較大的溶洞，主要表現是漏漿量大，速度快，這時可先鉆至溶洞底板，再以砂石回填，每次回填都要用沖程沖壓，一次回填高度一個成人的身高為最好，直至完全填滿溶洞。鉆進過程中，稍有不慎，就可能埋鉆，也有可能引起地面塌陷，必須小心，若回填物大量損失，需向孔內注細石水下汞。當洞高小于1米時，洞內有填充物，按正常成孔方法工作，此時洞內水頭沒什么變化，可加大泥漿比重；如果是空的，并且鉆穿水頭立即下降，則需回填溶洞，直到漏漿停止。
壓密注漿方案是一個在工程上被多次采納并獲取成功的方案。它的具體做法為在每個裂隙的鉆孔和孔洞周圍布置3個注漿孔呈等邊三角形，注漿孔的深度應鉆至孔洞裂隙帶底面兩公分為宜。當壓力最大，空口出現大量反漿時，說明水泥漿注滿。密閉壓漿法是利用化學加固原理，是松散巖層充滿漿液，固結為穩定的人造石，極大地改善了樁基鉆孔條件，防治地下水流動，是鉆孔能得到順利的進行。同時，根據壓密的時間不同，又分為施鉆前密閉，施鉆后密閉兩種，這里不再贅述。
施工過程中，最適合的方法是“回轉加沖擊鉆進”工藝。單純的鉆機入巖，速度慢，易卡鉆，所以不適合在巖溶地帶使用；沖擊鉆成孔在土層進度遠低于在巖層中，結合兩種工藝的優勢，在巖層用沖擊鉆，土層用鉆機成孔。
在土層鉆進中泥漿密度應保持中等稠度，主要做好護壁工作，粘土層鉆進時孔壁相對穩定，并且課自行造漿，進入巖層區時宜采用短沖程、密頻率的沖孔方法，泥漿有效的堵塞裂隙，也可以防止卡鉆。當鉆頭即將沖穿溶洞時，需低錘輕沖，防止卡錘，如果造成偏孔，應回填修孔直到恢復不偏為止。在施工過程中，應仔細觀察漿面變動，一旦異常，立即停止工作；一旦發現漏漿，須馬上停錘，以免塌方埋錘，及時補充泥漿，保持孔內水位高度，回填黃泥，片石來堵塞溶洞，并用樁錘輕壓使起到填塞溶洞的功用。
當鉆孔達到預定深度以后，要盡快提鉆，下鋼筋籠，下導管。并灌注混凝土，灌注過程中，應設專人測量混凝土高度，并控制導管的提升速度避免導管脫離混凝土面造成斷樁事故。灌注過程中，須經常上下抽動導管來使混凝土密實。
五、常見的故障
卡鉆是經常會遇見的問題，是用沖擊鉆鉆孔時，由于鉆頭的磨損未及時修復，鉆頭直徑減小，而新的鉆頭直徑大，導致突然沖穿溶洞頂板，鉆頭空轉卻無法提鉆導致卡鉆。對于這種情況，應及時補焊鉆頭，向樁孔中回填片石，鉆進時，先用小沖程，在逐漸加大，對于溶洞底板的開孔也應先有小沖程，溶洞開口后，要及時回填。
埋鉆也是經常會遇見的問題，并且埋鉆還不易處理，所以要盡量避免出現。埋鉆的發生主要是由于孔壁塌陷所致。地層鉆孔時，由于所穿越的溶洞頂板薄，埋深較淺沖程大，可能使溶洞塌陷，埋鉆發生。在施工過程中，如發現漏漿應及時停鉆，注漿，保持孔內水壓，并堵住漏漿口；穿越溶洞時，改用小沖程鉆進。
混凝土的泄露發生的主要原因是由于混凝土的密度大于泥漿。灌注水下混凝土時，孔壁的猜測壓力變大，沖破了粘土片石封閉層而泄露。對于高度較小的溶洞，在形成封閉環后再次填充混合物，重新成孔以增大封閉環強度；對于高度大的空溶洞，應使用剛護筒，確保溶洞的下層堅質巖層與保護筒密接，然后接續鉆孔。
結語
對巖溶地層進行灌注樁的施工，應該對每一根樁進行超前地質勘探，了解地下溶洞情況，探明樁底持力層。巖溶地層施工較正常地層困難，巖溶下有溝槽，溶洞，導致其地形比較復雜，溶洞的大小，規模也難以準確探明。上層地質條件也會影響塌孔等問題。因此，在施工過程中，應注意鉆進過程的異常，隨時做好應急準備，認真做好相關記錄。沖擊鉆的破巖效率高，成孔工藝好，適用于巖層區，采用回轉沖擊鉆進法，結合了兩種鉆探方法的優勢，提高了工程效率。工程實踐表明，巖溶條件下灌注樁的施工技術要求，成本要求相對較高，工程相對復雜。
參考文獻
