巖土工程師輔導：探深孔帷幕灌漿孔斜成因與處理(2)

　　6、孔斜對灌漿質量的影響?

　　孔斜所造成的灌漿孔孔距的變化使相鄰孔的有效充填范圍彼此銜接不起來，從而使灌漿帷幕不能達到規(guī)定的防滲標準，灌漿質量受到影響。?

　　漿液在巖石縫隙中的擴散范圍受灌漿壓力、漿液性質、巖縫發(fā)育特征及施工工藝等因素的影響。同一性質的漿液在不同壓力、不同地質條件下，擴散充填的范圍差異性很大。灌漿孔距的確定，過去應用最多的是憑經驗判斷，現(xiàn)在一般是在現(xiàn)場作灌漿試驗。經過試驗后確定的孔距相對于某一壩址地質狀況來說是較為合理的，它的最主要的特點是，使相鄰灌漿孔漿液的充填范圍能彼此銜接，而且到最后既不會遺留下能導致透水性超過標準的大裂縫，又不使搭接重疊的部分太少，以能形成一個具有一定防滲標準的“連續(xù)帷幕”，又使鉆孔量最少。但鉆孔產生偏斜后，無疑會破壞相鄰鉆孔間漿液充填時的這種“銜接”關系，灌漿不能達到預期目的。

　　7、孔斜的預防與處理措施

　　控制鉆孔鉆進方向，使之不發(fā)生嚴重偏斜是一項很復雜的技術工作。采取何種技術措施防止鉆孔偏斜或鉆孔產生嚴重偏斜后如何處理，都必須將影響鉆孔偏斜的3方面因素結合起來全面加以考慮。?

　　7.1 預防孔斜的措施?

　　(1)鉆機的安裝要水平牢固，立軸中心與鉆孔中心應在同一條垂直線上，并按要求的孔向對準孔位開孔，以使鉆進中不擺不晃;?

　　(2)孔口管必須牢固并滿足要求，在開孔鉆進與淺孔階段鉆進中，立軸鉆桿不能太長，否則鉆進時擺動性大，致使立軸轉動不穩(wěn)，造成鉆具擺動性增大;?

　　(3)使用符合規(guī)格的各種鉆孔器具，并隨時檢查，如發(fā)現(xiàn)有彎曲的鉆具或有磨損較嚴重的立軸導管時，應及時更換。在淺孔鉆進階段，一般情況下，使用的巖心管長度較大一些為宜;

　　(4)孔較深以后，即開始需要從地面減壓鉆進時，特別要注意鉆壓的調整，同時要注意提升吊環(huán)必須與立軸及鉆孔中心線在一條直線上;?

　　(5)鉆進中，當巖石換層時，不論是由軟變硬還是由硬變軟，或者是由完整變破碎，破碎變完整等情況，均應減壓減速鉆進，對其進尺的速度和沖洗液的流量及壓力也應加以適當?shù)目刂??

　　(6)鉆進中，應勤檢查鉆機有無移動，立軸鉆進的方向有無變化，發(fā)現(xiàn)問題應及時糾正;

　　(7)為防止孔斜發(fā)生，必須熟悉所使用機械性能和鉆孔方法的特點，經常研究，總結經驗。在深孔帷幕的鉆孔中，應對孔斜及時測量，及時準確地掌握鉆孔的偏斜情況，以利于及時處理。?

　　7.2 孔斜的處理措施?

　　7.2.1擴孔糾偏法

　　此種方法適合于淺孔階段中(一般不超過10 m)鉆孔已偏斜嚴重的情況。采取加長粗徑鉆具，并使用比原鉆具直徑至少大一級的鉆具，從孔口或從孔口管底部位置擴下去?？梢詳U大處理符合要求的鉆孔，矯正鉆孔的方向，防止在繼續(xù)鉆進中該孔偏斜嚴重發(fā)展的情況出現(xiàn)。?

　　7.2.2短鉆具法?

　　在松軟巖層或厚度大的覆蓋層中鉆進時，當鉆孔產生一定偏斜后，可利用較短的粗徑鉆具進行矯正。因為在上述地質條件下鉆孔，孔徑一般比較大，而短鉆具在較大孔徑內較易改變方向。主要通過用輕壓力慢轉速的操作方法，鉆具會因自重垂向鉆進。使用的巖心管長度一般可為1~1.5 m，鉆進3~5 m后進行鉆孔測斜。如果孔斜度已減少，則可使用正常鉆具鉆進;如果沒有矯正過來，則可加長粗徑鉆具，從開始矯正位置掃孔后，即或按原孔斜度鉆進。

　　7.2.3換徑法

　　換徑法主要是用比原正常鉆進用的粗徑鉆具小一級或二級直徑且長度短于1.5 m的粗徑鉆具鉆進。因為短細的粗徑鉆具可在較大的孔徑內成接近于垂直狀態(tài)。?

　　在進行矯正前，先把孔內巖心取凈。鉆進時要輕壓慢速控制給進。鉆進3~5 m后進行測斜。如果孔斜沒有減少，可用原正常鉆具擴下去，待條件成熟后再進行矯正。如果新孔孔斜度有所減少，可換用帶有導向裝置的鉆具進行擴孔，擴完后換用正常鉆具鉆進。在容許的情況下，也可用換徑的鉆具加長后鉆進，直至終孔。?

　　7.2.4控制法?

　　控制法主要是在考慮進行其它矯正方法時有很大困難，或還有不多的距離就抵達終孔的情況下應用。這一方法的主要措施是加長粗徑鉆具。一般情況下，加長后的粗徑鉆具不小于原鉆具的2倍。加長粗徑鉆具后，無疑會增大孔壁對整個粗徑鉆具按原方向繼續(xù)鉆進的控制力，使原有的孔斜度不再繼續(xù)擴大，但在操作方法上要嚴格注意。

　　7.2.5掃孔法?

　　掃孔法是在某一灌漿段鉆孔結束時進行孔斜測量，發(fā)現(xiàn)偏斜值超過允許值時，先不進行糾偏處理，按正常程序繼續(xù)進行灌漿，當接近灌漿結束標準時，用比例為0.5(或0.6)∶1的濃漿(可加適量的速凝劑)置換出孔內稀漿，并待凝24~48 h后再掃孔，掃孔時注意控制鉆壓并隨時檢測孔斜，可使已偏斜的鉆孔段得到有效的糾正。但此種辦法耗時較長，一般在上述幾種方法處理無效的情況下采用。?

　　7.2.6補孔法?

　　補孔法有兩種情況：?

　　(1)在灌漿施工中，當發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜嚴重時，為防止嚴重的孔斜對灌漿質量產生影響，可在該孔附近補鉆新的灌漿孔，一般與原灌漿孔的距離應不大于50 cm，但補鉆灌漿孔前應封填好原偏斜灌漿孔。此種情況適用于淺孔階段中就嚴重偏斜且在采取多種矯正方法均無效的灌漿孔。補鉆新的灌漿孔后在與原偏斜孔相對應的孔深位置以上的各灌漿段一般可不再灌漿;

　　(2)在灌漿施工結束對施工質量進行檢查驗收時，通常的方法是采用打質量(效果)檢查孔。檢查孔位置的選定，既要考慮到有代表性和普遍性，又要照顧到薄弱環(huán)節(jié)。這時，可結合對灌漿施工資料的綜合分析，在因孔斜可能使灌漿不足的地方布置檢查孔，使其得到一次補強的機會，因為檢查孔也要灌漿。同時，通過檢查孔的壓水試驗，也能獲知因孔斜對灌漿質量的影響程度。?

　　8、對保證鉆孔方向重要性的商榷?

　　要保證很深的帷幕灌漿孔不發(fā)生偏斜，絕非易事。雖然結合地質條件采取多種技術措施和操作方法，往往也很難控制鉆孔不發(fā)生偏斜。如果用加強測斜等方法來加強控制，但在如此多的灌漿孔內，勢必要增加浩繁的工作量，使施工單位難以承受。另外，一旦發(fā)現(xiàn)偏斜，要采取糾偏，不但費時，而且不易成功。因此，對于解決偏斜問題，筆者認為，不僅要從施工方面入手，而且要從設計方面著手?；诖耍岢鋈缦掠写倘兜慕ㄗh：?

　　(1)合理降低深層的要求標準，放寬容許偏差值。規(guī)范規(guī)定了垂直或頂角不小于5°的帷幕灌漿孔其孔底的容許偏差值。但當孔深大于60 m時，孔底最大容許偏差值除了應根據(jù)工程實際情況并考慮帷幕排數(shù)等具體情況確定外，還應結合當?shù)氐刭|條件下漿液擴散半徑和該孔下部巖層的透水性能來分析比較后確定。在特殊情況下，容許偏差值可大于孔距;?

　　(2)增加帷幕的排數(shù)。在地質條件不良、鉆孔偏斜的情況下，可考慮在局部地方增加帷幕的排數(shù)，以防止孔斜對灌漿質量產生不良影響;?

　　(3)分層施工。如果帷幕灌漿孔深超過100 m，可開鑿中間平洞分層施工;?

　　(4)適當提高灌漿壓力。在深孔階段鉆孔發(fā)生了稍大一些的偏斜(但未超過規(guī)定標準)，采用高一些的壓力灌漿，可在一定程度上使?jié){液的擴散范圍增大并彌補因鉆孔偏斜造成灌漿范圍的不足。

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