关于水利大坝施工的问题探讨

关键词：水利大坝造孔技术；常见问题处理；出现原因 

　　1 孔壁塌陷以及相应处理方案 

　　1.1 出现的原因 

　　第一，由于一些坝体使用松散的土料并且没有进行填筑压实，这样由于坝体的土质结构构成的原因和不平衡的临空面后孔壁使得在开坝体的时候容易产生很大的裂缝，甚至是塌陷。 

　　第二，由于在施工过程中所使用了没有达到标准的固壁泥浆，因此由于泥浆性能的局限以及没有完全掌握当地的详细的水文情况和地层性质。这些原因都使孔壁无法得到泥浆很好的保护。 

　　第三，在施工的过程中，大量的泥浆由于泥浆钻进其他地层，部分泥浆进入孔隙较大的砂砾石层，集中渗漏带而流失。由于大量的泥浆流失如果此时没有得到及时的补充，在进行钻孔作业时就会出现坍孔现象，这是由于孔内泥浆压力突然变小而引起的，这种现象的出现还有可能是由于钻进细沙层引起的。 

　　第四，在工程的停工时期，需要定期对泥浆进行检测，发现流失情况应该及时进行补充，如果泥浆没有得到及时的补充，同时也没有得到定期的搅动，就会造成由于漏查而造成的孔壁塌陷，这种孔壁塌陷通常都是在大范围内发生的，会造成巨大的经济损失。 

　　第五，由于缺乏合理的力度运用，在上下钻具时也会因此而造成孔壁塌陷。施工人员在上下钻具时用力过大，容易破坏泥皮，再加上没有对造成的破坏进行及时的补救，就有可能造成孔壁塌陷。 

　　第六，泥浆面由于导向槽深度过深或者是过浅等不合理现象而延伸到导向槽以下，在钻进的同时泥浆面掏刷孔壁而引起塌陷。 

　　1.2 解决的方法 

　　取出钻具并且同时移开造孔设备是最直接处理发生孔壁塌陷情况的方法，这样可以避免发生塌孔与埋钻等综合性事故。然后要找出发生塌陷的主要原因，弄清塌孔的深度、位置和大小等具体情况，最终找到解决问题的方法。可以通过以下方法来解决这个问题：可以通过改变泥浆的比重从而增加其粘度，或者根据实际的需要，在泥浆中加入聚合物添加剂，最终达到增加泥浆粘度的目的；为了防止进一步增大塌孔，在把泥浆送人孔内的时候要特别小心；事先预备粘土块、装有粘土的袋子以及纤维性较强的物质，如果塌孔扩大的程度较严重，应立即把这些材料填进孔内，填实塌陷部分，等其稳定后再重新钻孔。 

　　1.3 预防孔壁塌陷的手段 

　　第一，在进行钻孔作业时要密切关注地层情况以及水文情况。同时根据不同的实际情况，尽量选择不同的泥浆来护壁。为了及时对泥浆的性能指标进行调整校对，要经常进行检查化验，以便随时掌握情况。 

　　第二，储存大量备用的泥浆、粘土块和纤维性强的物质 

　　第三，为了将漏失的情况降到最低，在停工的同时要适时搅动孔内泥浆，如果泥浆不足，要随时进行补充。泥浆要高于地下水位，也要在槽口板以上。 

　　第四，在造孔完毕以后，不要让孔内的泥浆迅速稀释，也不能用清水来稀释。 

　　2 钻头脱落以及相应处理方案 

　　2.1 原因分析 

　　第一，钻头由于使用周期过长，没有对上面受到较大程度磨损的钢丝绳进行及时的更换。 

　　第二，钻头用钢丝绳进行连接，没有及时发现钢丝绳子夹子抬动而造成严重抽脱。 

　　第三，没有按照要求安装保护绳以及不干净孔底等都会造成严重坍塌，最终导致埋钻的事故发生。 

　　2.2 处理方案 

　　首先，要及时查明事故的原因，并及时对钻头脱落事故进行处理。如果事故发生是由于主绳的断裂，应该迅速使用保护绳。如果在当时的情况下没有保护绳，要先更换泥浆。其次，抽净钻头附近区域的钻碴，随后用打捞工具进行打捞，当卡住以后，进行提起，注意这时候要轻轻震打，并随时取出钻头。 

　　2.3 预防措施 

　　钢丝绳在整个施工过程中要经常进行检查，发现破损，要及时更换，及时紧固抬动钢丝绳卡子，并且要在钻头上加保护绳，随时保持孔内干净和钻碴的抽取。 

　　3 斜孔出现的原因以及解决方案 

　　3.1 原因分析 

　　很多问题都可能导致斜孔的出现，如孔内有钻渣、钻头严重磨损、不当的松绳等问题都有可能导致钻头无法垂直下落以及不妥当变层处理等。 

　　3.2 处理方案 

　　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。 

　　3.3 预防手段 

　　笔者根据从事相关工作的一些经验总结了几种方法，以应对孔斜超标，同时，对保证成孔质量的提高也起到了相当大的作用。 

　　首先，孔内的泥浆粘稠度要合适，同时也要一直保持孔内干净。 

　　其次，随时纠正钻头补焊的过程和方法。 

　　再次，松绳的时候要适当，钻头在孔内工作的时候要保持钻头的稳定性，更不能打空锤。为了能够对施工进程进行及时的掌握以及保证施工的安全，要求每个工作小组要多检查、勤检查。 

　　最后，在倾斜地层作业的时候要对地层因素和水文因素进行周密而细致的考虑，谨慎处理硬度不均匀的表面。 

　　4 对坚硬岩层孤石的处理方法 

　　胶结砾岩、砂等岩石非常的坚硬，在钻进过程中如果遇到它们，就会使钻进的进程受到很大的阻碍。这时候，就可以使用冲击反循环的钻机造孔，要选用坚硬的并且可以焊合金的三阶式钻头进行钻进。也可以采用加重杆连接小型一字头的凿子，进行焊岩石扎碎来进入。在一些地区，可以根据当地的地质构成的实际情况、岩石构成的实际情况以及实际的水文情况等进行水下爆破，在钻进之前，先将岩块炸碎，以确保钻进的顺利进行。 

　　5 人员的配备的解决方案 

　　要综合考虑大坝的施工地点。一些地理位置比较偏远的乡镇中的工程，由于配备较差得基础设施，无法方便的进行管理运行，工程后期检查所需要的值班人员也比较缺乏，而造孔工程后期的检查的工作是十分重要的。因此，为了保障工程后期的值班人员的配备，可以依据当地的发展情况，对当地的人进行简单的技术培训，培训掌握基本技术要领的本地的值班人员，以满足工程后期对值班人员的需求。对于水利大坝的建设以及其基本形式的定位，对日后整个电站设计是否能降低建设投资和运行成本、提高综合的性能指标等有着重要的意义。造孔施工技术的运用是重中之重。在实际的工作中要周全考虑地理环境、岩石构造、地质构造、水文特征来布局整个造孔施工的工程。 

　　6 结语 

　　文中对水利大坝造孔施工中经常出现的问题进行了深入的分析，在科学分析的基础之上对施工中存在的问题提出了相应的解决方法。水利大坝造孔工作作为水利工程施工的一项重要技术，需要我们不断地发展与研究。