大坝造孔施工中钻头脱落、孔壁塌陷的成因与对策

　　作为重要的基础设施建设之一,水利工程建设一直都是国民经济发展的有力保障.近些年来,随着我国水利工程建设如火如荼的展开,各项新的科学技术成果被应用于水利工程建设中,给我国的水利工程建设开创了新的局面.在水利工程建设中,堤坝的建设是重点项目之一,并且由于它在整个水利工程建设中起到的重要作用,其施工质量问题一直受到社会舆论的重点关注.而造孔工艺是堤坝建设中一般都会使用到的一种施工技术,由于其工艺本身的特殊性,在施工过程中经常会遇到各种问题,给堤坝工程的整体质量带来了一定的困扰.因此,对于水利大坝造孔施工中常见问题进行研究,分析其成因,提出相对应的处理办法具有十分重要的现实意义.

　　1 钻头脱落的成因及解决方案

　　1. 1 钻头脱落的成因分析

　　导致钻头脱落的成因有很多,比如钻头的使用时间比较长,未能及时更换钻头上受到磨损较多的钢丝绳,又比如在使用过程中,未能及时发现钢丝绳子夹子抬动而发生抽脱现象,再比如未能严格根据要求安装保护绳,这些在使用过程中的疏漏最后都有可能导致钻头脱落.

　　1. 2 钻头脱落的解决办法

　　为了解决钻头的脱落问题,首先应当对引起脱落的具体原因进行分析,看看是由什么导致了钻头脱落.一旦发现是因为主绳断裂引起的,需要及时更换并添加保护绳.然后,抽净钻头周围残余的杂质,用一定的辅助设备进行打捞,注意一旦被卡住以后,要轻轻的进行震打,并准备时刻取出钻头.

　　2 孔壁塌陷的成因及解决方案

　　2. 1 孔壁塌陷的成因

　　在水利大坝工程施工过程中,需要首先挑战符合工程需要的坝体用土,坝体用土应当具有理想的粘结能力,为了提高坝体结构的稳定性,要对坝体用途进行压实工作.然而在现实生活中,许多施工方地这一点并不重视,未能严格遵循规范进行施工,对坝体用土的选择不够科学,使用了粘结能力不强的土体,又或者对土体的压实工作效果不够理想,导致在完工投入使用以后,由于整体结构不稳定坝体产生严重的裂隙,给水利大坝的工程质量造成了严重的负面影响,更有甚者,在水流的冲击作用下还可能会造成坝体的坍塌.

　　泥浆也是造成孔壁塌陷的一个很重要的因素,一些施工单位在选择工程所需的泥浆时,没有在充分调查工程所在地地质环境的基础上进行有针对性的选择,对泥浆品质的要求不够严格,从而使得在施工过程中,泥浆不能起到有效的保护孔壁的作用.再者,在进行泥浆的施工时,针对泥浆的流动性没有做出相应的处理措施,导致大量泥浆流向周边的施工层中,使得留在孔里的泥浆量达不到工程的实际需要,孔内的压强严重不足,从而导致在钻孔的时,受到钻头的冲击产生孔壁塌陷的问题.因此,在施工过程中需要定期检测你讲的状态并对其进行搅拌,一旦出现泥浆的流动问题需要实时的向孔内添加新的泥浆,以保证留在孔内的泥浆量能够满足施工的实际需要.如果没有严格按照上面的程序进行施工,未能及时向孔内添加新的泥浆,就可能会使得孔壁出现塌陷,一旦孔壁塌陷就会连带出现大面积的坍塌事故,对水利大坝工程造成无法挽回的损失.如果在上下钻具时对于力度的控制不到位,也可能会导致孔壁塌陷现象的发生.一旦操作人员在上下钻具时用力过猛,对泥皮产生了破坏,并且对于所造成的破坏没有采取任何的弥补措施,就有可能使得孔壁出现坍塌事故.

　　2. 2 孔壁塌陷的解决方案

　　在出现孔壁坍塌事故以后,需要及时取出钻具,并且将造孔设备移开,这样的可以避免发生综合性的事故发生.之后要对引发塌陷事故的原因和现场情况进行分析,找到事故的源头,针对发生的原因制定相应的预防措施,其中以下方法可以解决这个问题: 对于泥浆的粘度进行合理的把握,可以通过增加其比重来进行稠度的提升,也可以通过添加剂的添入来提高粘度,具体情况可以根据实际的施工情况而定; 在对孔进行输送泥浆的时候,要非常的严谨,防止事故的扩大化; 可以在工程的施工前期,准备一些粘土块或者是具有粘性较好的纤维物,如果发生塌陷事故的时候,为了防止事故的扩大化,可以将这些物质充填到孔内的塌陷部分,等到孔内的状况有所稳定之后再进行钻孔作业.

　　在钻孔作业开展之前,要对施工场地的地质水文情况进行详细的勘察,那么在施工的过程中,就要密切的关注每个步骤的状况,如果发现出现问题要及时的采取措施.可以根据施工现场的实际情况而选择合适的泥浆进行作业,那么在泥浆的性能方面要进行及时的调整校对,定期的对其进行检验,发现不符合施工条件的时候,要停止作业,重新进行调和知道符合标准.

　　在使用的泥浆和粘土块等具有粘结性很强的纤维物,要进行大量的储备,为防止发生意外状况的时候可以有所应用.在停工的间歇阶段,要保持孔内的泥浆有很好的流动性,定期的对其进行搅动,如果发现泥浆流失不足的时候,要及时的进行补充,以此来保证流失现象的发生.在此过程中,泥浆的水平位要比地下的水位高,并且要在槽孔板之上.在造孔作业完成之后,要保持孔内的泥浆有一定的粘稠度,不要对其进行稀释或者向孔内加入清水.

　　3 遇到坚硬岩石时的处理方法

　　钻进中遇到坚硬的胶结砾岩、砂、岩石孤石等,这些障碍因素会影响工期的顺利完成和进一步前进,而怎么处理这个问题,对顺利进行施工具有重要的意义和作用.钻进困难时采取如下办法处理: ( 1) 采用冲击反循环钻机造孔,选用坚硬的可焊合金三阶式钻头钻进; ( 2) 用加重杆连结小形一字钻头将岩石扎碎钻进; ( 3) 用水下聚能爆破法,将岩块炸碎后钻进.

　　处理好坚硬岩石的问题,是维系工程进展速度的重要影响因素,怎么顺利完成水利工程的修建和运行,处理坚硬岩石和孤石的能力要求较高.所以,一旦发现出现这种问题,应该及时处理,认真处理,不能因为处理困难就马虎大意,或是应付了事,导致工程的质量或是顺利进展的速度受到影响.这种问题虽然没法加以有效防范,但施工前准确测量,规避困难因素,采取有利因素,对保障工程质量,避免出现坚硬岩石和孤石的问题具有重要的意义和作用.防患于未然,永远比出现问题了大费周章来解决问题要好得多.

　　4 产生斜孔的原因及解决方案

　　4. 1 产生斜孔的原因

　　产生斜孔的原因有很多,比如孔内钻渣过多、钻头磨损严重等都有可能导致钻头无法垂直下落以及不妥当变层处理等.

　　4. 2 斜孔问题的解决方案

　　如果出现斜孔现象,要及时找到孔斜点然后进行回扭.如果出现比较严重的孔斜,只有及时进行回填,再重新造孔.同时,在进行施工时也可以根据实际情况采用多种其他的方法进行弥补,使用液压抓斗进行自动纠偏.

　　5 结语

　　综上所述,在水利大坝造孔施工中,需要充分掌握施工工艺的每一个细节,做好对施工质量的控制工作,尽可能的分析在施工过程中可能会遇到的各种问题,深入探究其成因,并据此制定相应的预防措施和处理办法,以保障水利大坝的施工质量.

　　参考文献

　　[1]郭玲. 水利大坝造孔施工中的常见问题分析[J]. 工程技术.2012,11( 25) : 149 -151.