非开挖技术在山塘整治中的应用研究

陈慧景

【摘要】通过应用的效果研究我們发现，非开挖技术中的定向钻探技术的使用，可以对山塘整治的管道的敷设难题进行解决，经过实践应用证明，使用非开挖技术中的定向钻探技术进行山塘的治理具有很好的前景。

【关键词】自非开挖技术；坝下涵管；山塘整治

1、问题的提出

大部分的山池建于50 - 70年代，绝大多数的土坝，工程操作多年，大坝渗漏、坝坡太陡，溢洪道泄洪能力不足，输水涵管堵塞或损坏渗漏，水利设施隐患多或渗漏。开放和关闭设施，如损坏，不能保证水的要求，如威胁下游人民的生命财产安全。大坝涵洞改造是综合整治的重点和难点，由于隧道爆破开挖、地质要求、施工程序复杂，所以综合整治大部分应用在山区会虹吸。这将是全面改善讪讪的引入，为了解决水的技术改造过程中管道铺设问题。

2、非开挖水平定向钻进技术特点及施工工艺

2.1 技术特点

（1）非开挖水平定向钻进技术是利用开挖区钻探的最低条件，水平定向钻进设备在特殊的铺设、更新或修复管道施工技术，传统的“布雷和修复”的方式“钻孔”建设。（2）随着非开挖施工技术相比，隧道爆破工程不破坏环境、高安全性、高速度建设的综合成本低，而社会效益显著。近年来，非开挖技术的综合应用提高，下涵洞大坝取消后，非开挖水平定向钻进技术在岩石钻进铺管的应用，而不是在大坝放空涵洞，效益明显。（3）非开挖水平定向钻机、钻杆和钻的指导下导航器，穿越地层形成第一导孔；然后，在钻杆一步一步改变铰孔扩眼钻头；铰孔完成后使用汽缸孔器洗孔，连接清朝孔器和管线铺设完成回档位操纵行动，最后混凝土或水泥砂浆填充孔壁和管之间的渗流控制，形成一个新的水管。（4）地面导航的地层，钻头和钻管非开挖水平定向钻导向孔的指导下形成的；然后，在一步步改变钻扩孔扩孔钻扩孔使用气缸孔；洗孔后，连接孔和管道铺设完成回撤的控制作用，抗渗混凝土或水泥砂浆填充管与孔壁和新水管之间形成。

2.2 回拉力计算及定向钻机选择

定向钻进铺管的选择退出，退出的计算参考工程建设福建省地方标准提供13-102-102《规定水平定向钻井技术管道敷设工程》，公式如下：

式中：F 拉为计算的拉力（t）；L 为穿越长度（m）；f为摩擦系数 ， 取值 0.1 ～ 0.3；D 为生产管直径（m）；γ 泥为泥浆密度（t/m?）；K 粘为粘滞系数，取值 0.01 ～ 0.03。

定向钻井应按公式计算（1）的值为1.5～3倍。定向钻机的类型、性能及应用见表1。

2.3 泥浆配制

泥浆的主要作用是悬浮和携带泥浆，特别是在膨胀阶段，对泥浆的要求具有一定的动切力和良好的流变性能，具有良好的承载能力。通过调整泥浆比重已经适应了实际的物理性质如密度、粘度、失水、流变性、稳定性等。为了满足钻井的需要，根据实际经验，按照一般公式，如表2所示，如果地质条件发生变化，泥浆的岩土性质也应相应改变。

2.4 导向孔钻进

要钻到钻孔，必须考虑钻孔的严重开挖、角度和曲率半径，选择最佳的岩石，根据设计规范要求，结合实际，科学合理地布置导向孔轨迹。

导向孔上开有小直径孔，井底穿过泥浆马达带动钻头切割成型，继续前进。依靠电机耦合调整钻井马达的设计方向；当不再需要改变方向，钻杆，钻头继续在直线方向。

2.5 逐级扩孔

岩土力学性质选用岩石或滚刀铰孔铰刀的铰刀等级，根据铰刀相邻2级尺寸差控制在80～120 mm；主控制线的最后孔直径为1.2～1.5倍，确保管道铺设通道通畅。

3、工程应用

3.1 工程概况

山塘位于水库上游，建于上世纪60和70年代，其山塘下游有村庄、道路、通讯、输电线路等重要的基础设施，一旦发生事故，将直接危及下游村民的生命财产安全，山塘坝坡石砌混乱，下游坡脚无排水体结构，整体结构影响大坝安全。

3.2 应用示范

大坝、溢洪道、池塘排水涵洞出现松弛的现象，因此对非开挖水平定向钻进技术”坝基岩石地基甜蜜的混凝土和水泥砂浆密封的使用在原坝涵管已经建立了100个sdr13.6 dn315pe水软管。非开挖水平定向钻进技术在山的改造中的应用表明，工期短，安全风险系数低的优势，质量可靠，施工方法不破坏湖泊的地形和理想的环境，但也很难，孔直径小，钻井成本高。

结束语

非开挖水平定向钻井综合整治的昆山桶的成功应用，更好的解决土石坝坝水管道敷设问题，废除后的涵洞下比传统方法没有破坏环境，建设周期短的优势，安全可靠。但与此同时，很难，钻孔有其成本较高，因此在某种程度上，限制了应用程序的技术。非开挖技术的进步和发展，非开挖水平定向钻进技术在水利行业的应用将会越来越成熟，广阔的发展前景将会越来越多。

参考文献：

[1]杨艺，李树巍，严斌. 非开挖水平定向钻孔技术在浙江山塘整治中的应用[J]. 中国水运（下半月），2014，07：380-381.

[2]邵红艳，厉富强. 非开挖技术在山塘整治工程中的应用[J]. 中国水利，2014，12：44-45.