【摘要】隨著反井鉆施工技術(shù)的逐步成熟，水電站壓力斜井的開挖施工中導(dǎo)孔大多已采用反井鉆施工，當(dāng)斜井的長度較長且洞徑不是太大時，貫穿精度的控制顯得尤為重要，這也是斜井施工中的一個難題。本文從工程實際應(yīng)用為基礎(chǔ)，對斜井導(dǎo)孔施工精度的控制方法進(jìn)行了總結(jié)，為今后的斜井導(dǎo)孔施工提供了一定的經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】斜井；導(dǎo)孔；精度控制；去學(xué)水電站

1、工程概況

四川碩曲河去學(xué)水電站位于甘孜州得榮縣境內(nèi)，共設(shè)一條壓力斜井，斜井設(shè)計長192m，開挖斷面直徑7.0m，斜井傾角48°，與斜井相連的上平段及下平段的洞徑分別為8m、7m，圍堰主要為玄武質(zhì)溶結(jié)角礫巖，洞身段局部存在節(jié)理裂隙。

2、斜井導(dǎo)孔施工方案及成果

斜井導(dǎo)孔施工采用LM-200反井鉆機(jī)施工，正向?qū)Э卓讖綖?.216m，反向擴(kuò)孔孔徑為1.4m。

LM-200反井鉆主要參數(shù)：

施工前為保證技術(shù)方案的實現(xiàn)，先對上平段洞室縱向進(jìn)行擴(kuò)大。之后按反井鉆施工的正常程序澆筑作業(yè)平臺及泥漿池、安裝、調(diào)試設(shè)備、開孔及施鉆、更換鉆頭反拉。

通過施工前認(rèn)真研究、探討施工方案，充分考慮施工過程中可能遇到的不利情況，對技術(shù)方案和設(shè)備材料進(jìn)行了充分準(zhǔn)備，過程中嚴(yán)格執(zhí)行方案、加強(qiáng)現(xiàn)場管理，并結(jié)合實際作出調(diào)整，最終導(dǎo)孔貫穿時，導(dǎo)孔完全在斜井設(shè)計的縱斷面內(nèi)，實現(xiàn)導(dǎo)孔一次貫穿成功。

3、導(dǎo)孔精度控制的主要措施

（1）保證“橫向不偏”的大原則。經(jīng)過與設(shè)計溝通，斜井的角度如果較設(shè)計偏差不大，設(shè)計可以針對貫穿結(jié)果作小調(diào)整，并不會影響工程的安全和經(jīng)濟(jì)效益的實現(xiàn)。所以施工中大原則是導(dǎo)孔貫穿時一定要保證在橫向上不超出斜井的投影區(qū)，縱向上略有偏差影響不會太大。

（2）測斜儀器的選擇。根據(jù)采用的反井鉆的情況和工程實際，在市場上調(diào)查、比選測斜儀，最終選擇了市面上精度相對較高的自尋北陀螺儀，自尋北陀螺儀因為每個點(diǎn)的測量均是獨(dú)立的，不會產(chǎn)生累計誤差，保證過程中測量數(shù)據(jù)盡量精確。

（3）開孔位置的選擇。因該斜井長度較大，鉆桿自重會產(chǎn)生較大的均布荷載，巖體對鉆桿的反作用力也會導(dǎo)致鉆孔偏移。為有效抵消鉆桿自身重力荷載的作用，以及避免巖體對鉆桿的反作用力導(dǎo)致的偏差，開孔的角度較設(shè)計角度大0.5°，孔的圓心在井的圓心的正上方1m位置。

（4）開孔速度的控制。開孔段作為鉆桿施鉆的方向?qū)?，其精?zhǔn)度顯得尤為重要。開孔時通過控制開孔的速度保證開孔的位置盡量符合施工方案的設(shè)計，去學(xué)的斜井導(dǎo)孔開孔時均采用I擋施鉆，開孔長度為3m。

（5）采用工業(yè)鹽避免裂隙滲水。為有效應(yīng)對裂隙滲水的問題，沒有采用傳統(tǒng)的灌漿封堵裂隙，而是在洗孔水中加入了工業(yè)鹽實現(xiàn)同步封堵，這樣避免了孔底沉積過多的巖粉使鉆頭懸空容易偏移，取得了很好的效果，同時也避免了提鉆、灌漿占用的時間。

（6）充分利用穩(wěn)定器。穩(wěn)定器是避免鉆孔偏斜的最有效工具，穩(wěn)定器一般為六棱形或八棱形，它可以保證鉆桿在孔底范圍內(nèi)盡可能與巖壁接觸，減少鉆桿懸空的偏移。去學(xué)水電站斜井導(dǎo)孔施工中采用6節(jié)八棱形的穩(wěn)定器。

（7）嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)速。施鉆過程中保持勻速鉆進(jìn)非常必要，轉(zhuǎn)速過慢，容易導(dǎo)致鉆頭和孔底脫空，轉(zhuǎn)速過快則巖體對鉆桿的反作用力加大。去學(xué)水電站斜井導(dǎo)孔施工的轉(zhuǎn)速采取了廠家推薦的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)該轉(zhuǎn)速測定了鉆孔的壓力。根據(jù)實驗，長度在100m以內(nèi)時壓力應(yīng)在160-180kN之間變動，長度大于100m時壓力在180-220kN之間變動，調(diào)整推力時，轉(zhuǎn)速應(yīng)隨推力值反向調(diào)整。

（8）加密測斜糾偏。去學(xué)水電站斜井導(dǎo)孔施工中采取每50m進(jìn)行一次測斜的措施，較規(guī)范多2次測斜，雖然這樣會因為提鉆多用了一定的時間，但卻保證了過程的控制和及時糾偏。

（9）加強(qiáng)現(xiàn)場管理，動態(tài)調(diào)整設(shè)備工作參數(shù)。去學(xué)水電站斜井導(dǎo)孔施工中加強(qiáng)了現(xiàn)場的技術(shù)管理，施工過程中現(xiàn)場均安排了技術(shù)人員全程記錄進(jìn)尺速度，若發(fā)現(xiàn)鉆進(jìn)速度發(fā)生明顯變化，及時調(diào)整設(shè)備工作參數(shù)。

4、結(jié)語

反井鉆的使用在工程的井挖、尤其是斜井開挖中具有非常重要的意義，但唯有不但提高貫穿精度才能最大程度發(fā)揮反井鉆的施工效用，可這看似簡單的一個機(jī)械操作卻也涉及了眾多的學(xué)科門類，到目前為止尚沒有完備施工方案能確保貫穿的精度，對于長度稍大的斜井，自重和反作用力引起的撓度則更大，精度的控制也更為困難；同時長度的加大，地質(zhì)條件也會相對多變和復(fù)雜。實際施工中通過借鑒類似經(jīng)驗，認(rèn)真科學(xué)制定施工方案，過程中嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)方案并動態(tài)調(diào)整，可以盡可能減少貫穿的偏差。

參考文獻(xiàn)：

[1]王斌 定向鉆井測量儀器[M] 北京：石油工業(yè)出版社，1990

[2]水電水利工程斜井豎井施工規(guī)范 北京：中國電力出版社，2009

[3]湯鳳林 巖心鉆探學(xué) 武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1997：492-500