时间：2023-01-07 04:53:34
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇钻前施工总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：水平定向钻；石油天然气长输管线；经验总结
中图分类号：F470.22 文献标识码：A
随着现代文明意识和环境意识的逐渐增强，交通、环境保护问题已经越来越多的受到人们的关注，非开挖施工的水平定向钻技术就越来越多地被人们所接受。近几年来水平定向钻穿越技术在世界各国、各个行业得到了广泛的应用，尤其在管道穿越大型河流、高速公路、铁路等工程项目上更加显示了独特的优势。水平定向钻施工过程是通过计算机控制进行导向和探测，先钻出一个与设计曲线相同的导向孔，然后再将导向孔扩大，把预制好的管线回拖到扩大的导向孔中，从而完成管线穿越施工。采用水平定向钻技术进行管道穿越施工，是油气长输管线施工中穿越大、中型河流，中、小型水库，高速公路，铁路及管线光缆敷设的最佳方案；是不破坏地貌状态和保护环境的最理想施工方法。
一、水平定向钻的特点
与传统施工工艺相比，水平定向钻施工有很多明显的特点，现归纳如下：
1、定向钻施工不阻碍交通，不破坏植被，减小了传统开挖对居民生活的干扰以及对交通、周边建筑物破坏和不良影响。
2、现代化穿越设备的穿越精度高，敷设方向及埋深易于调整，管线弧形敷设距离长，完全可以达到设计埋深，并且可以使管线绕过地下障碍物。
3、定向钻施工穿越河流时，埋深在较深，对周围的环境没有影响，不破坏地貌和环境，符合环保要求。
4、采用水平定向钻穿越施工时，没有水上、水下作业，不影响通航，不损坏堤坝及河床结构，施工不受季节限制，具有施工周期短、人员少、成功率高，施工安全可靠性高等特点。
5、与其他施工方法比较，定向钻进出场地速度快，施工场地可灵活调整；尤其在城市施工时可以充分显示其优越性：施工占地少、工程造价低。
6、大型河流穿越时，由于管线埋深较深，地层深部的氧及其他腐蚀性物质很少，能够起到自然防腐和保温的作用，可以保证管线运行时间更长。
二、水平定向钻的施工工艺
1、水平定向钻施工工艺
定向钻穿越施工一般分为：钻取导向孔、扩孔、管道回拖三个阶段。
第一阶段是按照设计曲线尽可能准确地钻出导向孔。
导向对穿越精度及工程成功至关重要，开钻前仔细分析地质资料，确定导向方案，认真分析各项参数，互相配合，钻出符合要求的导向孔。
第二阶段是根据管线规格选取不同级别的扩孔器，进行逐级多次扩孔，以达到管线回拖所需的孔径。
第三阶段是管线回拖。将预制好的管线沿着扩好的管孔，将管道回拖至导向孔，完成管道穿越工作。
三、施工过程控制
1、施工场地的合理布局
入土点是定向钻施工的主要场所，钻机、泥浆池、发电机组、钻杆、原材料堆放在该侧，所以施工占地比较大。管线规格、钻机型号的不同决定了场地的大小不同，所以合理的布局可以节省占地面积，控制成本。
出土点一侧主要作为管道焊接场地，一般选用一块不小于30×30m的场地作为预扩孔、回拖时接钻杆和安装其他发送设备用即可；在出土点之后轴线位置上要有一条长度与穿越长度相当的作业带，用以预制穿越管段。
2、地质条件的分析
地质条件的不规律，这会增加钻进难度。因此，施工过程中要认真、全面掌握地质勘察资料。为使工程能够圆满成功，施工中要严格按照设计规范要求进行，各工种、各岗位员工要认真负责，密切配合；做好充分准备，仔细分析各种可能发生的情况，制订相应的处理措施；导向人员、司钻制定钻进方案，保证导向孔曲线平滑；泥浆岗位全面掌握地质资料按地层配制，保证钻孔需要，确保钻孔成型良好。导向孔钻取过程中，要随时对照地质资料及仪表参数分析成孔情况。
3、测量放线的控制
根据施工图纸、控制桩进行测量放线,确定定向钻轴线、钻机轴线和施工作业带边界线。根据施工区域周围环境可选用经纬仪、全站仪或RTK进行放线，放样钻进路线,每隔20米至50米做一个标记桩；沿途做好重要控制点的高程，并作好记录以供导向孔钻进时使用。
4、泥浆的控制
泥浆是水平定向钻施工中的关键因素，其作用主要是稳定孔壁、钻杆（柱）、冷却钻头、排除钻屑、降低钻进扭矩和回拉力。施工时应按照事先确定好的泥浆配比配出符合要求的泥浆，根椐穿越地段地层情况,在不同的阶段,控制好泥浆的黏度。
5、钻导向孔的控制
钻导向孔的钻具组合为:钻头+造斜短接+钻杆。导向传感器装在钻头后舱内并紧固，在导向孔钻进过程中使用无线导向系统,在出入土两侧地面布置地面信标系统,钻头内传感器发射的信号将钻具的位置反馈到导向控制室便于司钻随时掌握方向,利用地面信标系统可以准确找出穿越中心线的方位角,同时可以记录钻头与地平面的夹角值。
6、扩孔质量的控制
完成导向孔工作后,根据所施工管线的规格不同依次进行扩孔，循环操作直至预扩孔和清孔工序完成，预扩孔一般至管径的1.5倍。根据钻孔机的能力和待铺设管线的直径大小以及地质情况，须进行多级扩孔（每级扩孔级差一般情况下为4－6英寸）。扩孔过程应平稳缓慢,随时监视钻机的各项参数并做好记录。根据穿越管线的直径、土层地质条件以及钻屑、钻进液返回的间隙和铺设管线的弯曲半径，扩孔需要一次或多次分级完成，不同地层应采用不同的扩孔器，遇有地质情况发生变化钻机参数不稳时，应分析情况,调整扩孔速度。
7、管线回拖
扩孔、清孔完成后进行管线回拖。管线回拖前,需要安装与最终孔径相同的扩孔器、分动器及拖拉头，与预制的管线连接,检查扩孔器水眼是否通畅,确认无误后开始回拖。回拖管线沿线设专人看护,防止管线在前进过程中出现意外。管线回拖过程中随时观察各种参数的变化，注意管道发射沟及管线防腐层的情况。
8、泥浆的回收处理
施工过程中从导向孔钻取到扩孔，以及管线回拖过程都需要大量的泥浆。泥浆的处理，作为环保施工技术，对水平定向钻进的钻进液应进行适当处理重复利用，也可在地表处理。使用后的膨润土泥浆（不含有害处理剂）最常用的处理方法外运至废弃沟内或农田外的废弃场地进行掩埋处理。
四、施工经验总结
（1）定向钻轴线放线精确是工程顺利进行的前提条件
俗话说“差之毫厘，谬以千里”，所以钻机的精确定位是工程施工的前提条件，这就使得钻机钻头的轴线必须与穿越管线的设计轴线完全重合。在咸宝复线美阳河定向钻施工过程中我们采用高精度测量仪器（RTK）进行钻机及轴线定位测量，仅用了短短的十天就完成了737米长，φ457×6.3管线的定向钻穿越施工任务，为工程施工进度节省了时间，节约了成本。
（2）预制管线可大弧度弯曲预制
在管线预制过程中往往会受到交通、周边建筑物、居民生产生活等周围环境因素的制约，预制管线不能完全按照直线预制，经过项目部认真计算、大胆创新，采取了大弧度弯曲预制穿越管线，解决了施工难题。咸宝复线大北沟φ457×6.3长度919米的定向钻施工过程时，由于外部原因管线长度加长了195米，导致原预制场地长度不够，并且已经临近村庄，征迁难度大，为了保证工期，经过项目部仔细分析、认真计算，大胆地提出了预制管线大弧度弯曲预制的施工方法（保证预制管线直线段不少于300米）。为了保证管线的顺利回拖，我们在入土点沿着穿越轴线放线开挖了一条200米长的预制管线发射沟，并在沟内注入适量清水以减小管线与地面之间的摩擦；在弧度预制管线弧度处设置两台挖沟机，配合抬吊管线进行施工，顺利地完成了管线回拖施工。
（3）预制管线在施工场地条件的限制的情况下，可分段预制整体回拖
管线施工过程中由于环境的制约，预制场地无法满足施工要求时可分段预制，以节省施工占地，降低施工成本。在靖西天然气管道一线泾渭体育公园改线工程泾河定向钻施工，管线穿越泾河及南岸的高架桥。由于环境复杂、征迁难度大，后来建设单位将φ426×6.3的管线穿越长度加长到了927米，导致预制场地不够。为了减少占地面积，节省施工周期，项目部果断决定采用分段预制，整体回拖的施工方案。
（4）不等径管线同沟回拖
定向钻穿越施工管线回拖一般分为单管回拖和等径、多管集中回拖两种方式，随着数字化管道的建设施工，管道在穿越河流、公路等复杂地质条件下的定向钻施工时，经常会遇到在同一地点既要进行管线穿越又要进行光缆保护管穿越施工，这就需要在同一处进行两条定向钻施工，而且两条定向钻之间必须间隔一定的距离。由于受地形及周边环境的影响，大多情况难以实现，并且投入成本较大。在汉安线杨家河φ406×6.3，长度270米的定向钻穿越施工过程中，既要进行DN400主管线的穿越施工，又要进行DN100光缆保护管的穿越施工。由于受周围地形环境的影响无法进行通讯光缆保护管的定向钻施工，所以我们采取了不等径管线同沟定向钻穿越施工，缩短了施工工期，节省了资源。
五、水平定向钻施工的局限性
水平定向钻施工技术在非开挖领域极具潜能,但目前受地质条件等原因的影响，仍有一定的局限性：
1、穿越长度和管径受钻机、钻杆能力限制；
2、河床施工时风险较大，一旦发生卡钻，则必须更换穿越点，重新进行穿越；
3、由于地质条件原因，很容易发生地面变形，出现冒浆现象，容易造成环境污染、影响附近重要建（构）筑物安全。
4、裂隙发育的硬质岩石层、流沙层、含量大于50%的砾石层、粒径大于10cm的卵石层不适合进行定向钻穿越施工。
参考文献:
[1]《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-95
关键词：煤层气；多分支水平井；地质导向；欠平衡
中图分类号：TD84 文献标识码:A
1 ZP05-1H井钻井工艺概况
ZP05-1H井多分支水平井工艺集成了连通工艺、充气欠平衡、地质导向技术等许多现代先进钻井技术，是一项技术含量高、涉及多家专业服务队伍的系统工程。整个施工过程中动用了许多新式的工具和仪器，例如用于两井连通的电磁测量装置、小尺寸的地质导向工具、欠平衡相关装备等。ZP05-1H井组由两口井组成，即洞穴井和多分支水平井。该井的施工顺序为：首先钻洞穴井并在其井底煤层段造一符合现场要求的洞穴，接着开始多分支水平井的钻进，采用近钻头电磁测距的方法将两井连通，最后完成煤层中的主水平井眼和多个分支井眼。
2 二开上直段及定向段施工概况
2.1 二开上直段的监测与控制井眼轨迹技术
（1)为了有效的监测二开上直段井眼轨迹，确保优质的井身质量，二开施工采用大钟摆钻具，使用MWD进行跟踪监测，ZP05-1H井于2010年5月25日22:00 二开，钻具组合如下：
￠215.9mm钻头+双母接头+循环接头(MWD)+￠165mmNDc×2根+ ￠214mm扶正器 +￠165mmLDc×7根+￠127mmWDp×24根+￠127mm Dp。
钻进至井深142.5米，发现井斜和方位不符合定向施工要求，及时起钻，更换钻具组合进行轨迹控制，将实钻位移控制在设计方位的反方向，井斜控制在1～2°之内，走反向位移，增加与连通点的位移长度，便于下一步施工。钻具组合如下：
钻具结构：￠215.9mm钻头+￠172mm×（1°）可调单弯螺杆 +循环接头(MWD)+￠165mmNDc×2根+ ￠165mmLDc×7根+￠127mmWDp×24根+￠127mm Dp。
（2)钻井参数控制
钻进参数：钻压：50～80kN；排量：25～28l/s；泵压： 5MPa；
根据现场的实际情况，及时调整钻井参数，必要时采取吊打方式，轻压钻进。
（3)造斜点的选择
综合多点与MWD测斜数据，根据实钻井眼轨迹，预测井底并做待钻设计，确定井深605米为造斜点深度。
5月31日直井段钻进至井深570后起钻下入增斜钻具复合钻进调整至605米开始定向钻进。
2.2造斜段井眼轨迹控制与着陆点选择
(1)造斜段施工措施
根据设计造斜率11°/30m，下入可调式单弯2°，使下入的造斜工具原则上高于设计造斜率20。
钻具结构：￠215.9mm钻头+￠172mm×（2°）可调单弯螺杆 +循环接头(MWD)+￠127mmNDP×2根+￠127mmWDp×24根+￠127mm Dp。
(2)着陆点的确定与连通前的准备
依据邻井的施工经验，ZP05-1H井着陆点井斜控制在86-88°之间，靶前位移控制在60-65m，在实际施工中随着轨迹的变化做好待钻设计，确保连通之前有足够的调整井段。
为了准确确定着陆点，定向井施工人员密切配合地质施工人员做好工作，为地质人员提供需要井斜、方位、垂深等数据，要求地质施工人员提供着陆点的垂深，并以书面的形式下达技术指令。
施工过程中，定向井工程师及时掌握下入井内的工具控制轨迹的能力，做到精确预测井底的轨迹参数，精确控制井眼轨迹。
6月3日定向钻进至井深823米钻达录井提供的着陆点垂深，二开完钻。
3 分支井水平段的施工工艺
选择下井螺杆的思路和方法：首先考虑钻井工艺要求：井眼尺寸、钻井排量、井底温度、钻头转速、水眼压降、造斜率及钻井液类型，从而具体确定导向螺杆钻具的结构和工作参数，并确定所需的型号和规格。
钻具结构：￠152.4mm钻头+￠120.7mm单弯螺杆（1.5°）+浮阀+循环接头(MWD+伽马) + ￠88.9mmNWDp×1根+￠88.9mmDp×93根
在主井眼的钻进过程中，定向井工程师详细记录每个单根的施工过程以及测斜记录，计算造斜工具的造斜率，并为选择合适的侧钻点提供依据。
侧钻点的选择、悬空侧钻分支控制方法：侧钻点选择的地层要比较稳定，井径规则，全角变化率小的井段。侧钻点确定后，将工具面摆至主井眼方位左右，保持工具面不变，开泵慢慢上提下放钻具6-8米，划槽3-5次，以利于侧钻成功；将钻头放置侧钻点，工具面放在90～120°开始控制钻时进行侧钻，前1米控制钻时在2m/h，2-3m控制钻时在3m/h，4-6m控制钻时在4m/h，7-9m控制钻时在5m/h，工具面逐渐向分支方向转变，10-14m控制钻时在6-10m/h，然后加钻压20-40KN调整工具面按设计方位正常钻进。
4 取得的经验与成果
1 井身结构和井眼轨迹得到优化。根据设计最高造斜率11°/30m，选择可调式马达2°-2.25之间，使下入的造斜工具原则上高于设计造斜率20。二开井眼轨迹设计与控制就描准连通点，技术套管下深兼顾3号煤层，这一优化在ZP05-1H井实施取得较好效果，井眼轨迹平滑，技术套管垂深距3号煤顶0.75米。
2 采用几何导向方法，穿针以煤层地质导向为主改为几何导向为主。钻达地质技术人员提供的着陆点垂深，着陆点井斜控制在81-83°之间，靶前位移控制在60-65m，确保连通之前有足够的调整井段，这一优化方案在郑平05-1H井实施取得较好效果，连通一次成功，。
3 通过对海蓝MWD仪器的成功改进，解决了海蓝仪器水平段脱键问题.解决了海蓝MWD仪器不能打捞的缺点，ZP05-1H井三开水平段下入可打捞仪器，在发生卡钻事故后，成功打捞出落井仪器，减少了事故损失。
4 初步形成监测和处理煤层垮塌的措施。通过认真总结分析2次卡钻事故原因，结合以前的施工经验，从尽早发现垮塌现象，尽快采取相应措施入手，制定了针对性管理、技术、操作措施，减少了垮塌卡钻事故的发生。
结论
1、由于煤层承压强度低，技术套管一定不能下到煤层中，防止固井时将煤层压裂，导致后续钻进过程中的井壁坍塌。
2、煤层气钻井施工最关键技术之一是地质导向，地质导向是否准确，使用方向伽玛是必要的手段，应加大资金投入购置EMWD测量仪器。
3、完善充气欠平衡工艺，解决注意压力波动大的问题、防止煤屑憋堵造成卡钻。
4、深入研究煤层垮塌原因，对如何预防垮塌和提高携岩能力进行技术攻关。
【关键词】井下 大修作业 施工工序 打捞解卡 修套 侧钻
1 井下大修作业的概念及工序步骤介绍
油水井的井下大修作业是井下作业不可或缺的一部分，是相对于检泵、冲砂、清蜡、水换及射孔等常规的井下作业而言，作业周期相对较长，作业难度较大，工序较多，资金投入较大且特种设备机械的投入及安全风险较大的一种井筒修理与修复技术。在井下大修作业施工中，必须严格按照相关的技术规定，各工序步骤在施工中应保证安全、可靠及保证施工质量等，并且各工序步骤应符合有关标准的要求。本着“健康、安全、环保”的原则，严格做好井下大修施工，为油田的高效开发做基础铺垫。
油田井下大修作业的施工工序包括打捞作业、活动解卡、磨铣封隔器及桥塞、套铣、挤胀修套、取套换套、衬管加固、套管补贴、电潜泵解卡打捞、侧钻等，每道工序都有相应的施工技术要点及作业标准，在实际的大修作业中应严格遵守相关的技术规定，力争按标准施工，以便成功完成大修作业，使油水井恢复正常生产。
2 井下大修作业各工序分析
2.1 打捞解卡
在油田井的生产过程中，由于对于各种影响油水井正常生产的井下落物和井下工具卡，需要针对不同类型的井下落物，选择相应的打捞工具，捞出井下落物，以恢复油井的正常生产。打捞作业是井下大修作业中重要的工序之一。打捞作业在进行中，需要根据不同的落物种类采用合适的打捞工具，比如管类落物的打捞需要使用打捞工具有公锥、母锥、滑块打捞矛、接箍捞矛、可退式打捞矛、可退式打捞筒、开窗打捞筒等；其他如杆类落物、绳类落物、小件落物等均对应着相应的打捞工具。除此之外还有辅助的打捞工具，比如铅模、各种磨铣工具等。另外大修常用的井口工具和钻具、倒扣工具和钻具组合以及井下落物打捞的基本原则、铅模印痕的分析与计算、各种落物的打捞技术、步骤及相关施工要点等均应符合SY/ T5827、SY/T5846中的相关规定。
活动解卡作业是指解决在油水井生产过程中由于操作不当等原因造成的井下管柱或井下工具在井下被卡主而不能上提的事故的措施。卡钻会使油水井的生产不能正常进行，甚至报废，所以必须及时采取正确的措施和技术来解卡，以保证油水井的正常生产。卡钻的类型包括砂卡、蜡卡、落物卡、水泥卡、井下工具造成的卡钻及封隔器造成的卡钻等。在进行解卡作业前首先要分析造成卡钻的原因以便在以后的作业中采取正确的预防措施，然后针对卡钻的类型采取适当的处理方法。解卡的步骤为：先测卡仪进行测卡，以确定造成卡钻的原因，然后确定遇卡位置及类型，最后采取正确的处理技术措施。解卡措施为先爆炸松扣，然后对于被卡的管类落物或需要修理的套管，用其他方法无法处理时，可以采用切割的办法进行处理，以便于进行解卡作业。解卡的相关步骤、所用钻具、落物卡钻的解除方法等需要严格遵守SY/T5827、SY/T5846中的相关规定。
2.2 修套作业
对于套管损坏、变形所进行的修套作业是油田开发过程中必须解决的问题，也是井下作业中不可缺少的技术手段。首先要对套管损坏、变形情况进行分析，以确定引起套管损坏的原因及类型，并采取相应的技术工艺进行修复，使其达到能够正常生产的目的，以便更好地提高油水井的利用率。根据套损套变的形态可以分为变形、破裂、错断、腐蚀穿孔等，进行套损套变的修复前首先应该确定引起这种情况的地质因素、工程因素及其他因素等，以便于进行前期预防。并根据不同的造成套损的原因类型和套损程度等实施相应的修复技术，其修复技术及操作方法和注意事项应符合SY/T5827、SY/T5846中的技术标准及其他有关标准的要求。
2.3 侧钻
侧钻是井下大修作业中的最后一道工序，侧钻工艺技术就是在油水井的某一特定的深度固定一个斜向器，并利用其斜面具有的造斜和导斜作用，用铣锥在套管的一个侧面开窗，然后从窗口钻出新的井眼，然后在这个新井眼中下尾管固井的一整套工艺技术。侧钻的种类按侧钻开窗是否利用斜向器分类有：套管内侧钻、斜向器侧钻等；按开窗方位是否有明确的要求分为定向侧钻和非定向侧钻。侧钻的使用范围有：
（1）套管损坏严重而无法修复的井；
（2）井下发生无法处理的较复杂事故的井；
（3）油层出砂严重，套管损坏而无法采取防砂技术的井；
（4）需要钻开井底附近新的含油层序；
（5）在海上、湖泊等钻多底井等特殊工艺要求等。
在实际的施工中需要根据侧钻的目的、地质情况、井况、侧钻方法等选择合适的侧钻方式。侧钻工具有斜向器、送斜器、铣锥、正反扣喇叭口接头、尾管固井胶塞、单流阀、螺杆钻具、有线随钻测斜仪、电子陀螺测斜仪等。侧钻施工主要包括：侧钻前井眼准备、固定斜向器、套管定向、套管开窗、裸眼钻进、下尾管固井等工序，其中每个工序都有一定的施工技术标准、施工注意事项以及安全环保方面的要求等，都需要符合地质方案的要求。
3 总结
在对油田井的井下大修作业工序中，从落物打捞到侧钻工艺，每个工序都有一定的施工步骤、技术质量标准、监督要点、资料录取要求及安全环保要求等，在实际的施工中应严格按照相关方面的规范技术，并注意加强施工技术措施的改进，积极吸取国内外先进的井下大修施工工艺，以确保在遇到各个工序的技术难题时，现场的工作人员都能迎刃而解。另外，针对每道工序的大修作业产生的原因及类型，及时做好总结记录，以便在日后的作业中采取合理有效的防范措施，将故障的发生率降到最低点，更好地保证油水井的出油率，从而创造更高的经济效益。
参考文献
[1] 杨勇，李建虎，何作云.浅析青海油田井下作业的大修施工工艺[J].中国化工贸易，2012，（07）
[2] 井下作业工序[J].阿呆家园网，井下作业
关键词:水泥搅拌桩;现场施工;管理控制
随着国内高速公路不断的建设,高速公路工程管理的不断完善,对于工程施工质量的检验标准也不断的提高,水泥搅拌桩工程普遍用于高速公路、机场、高层建筑的地基处理加固工程。虽然施工工艺已相对成熟和完善,但随着管理者对水泥搅拌桩不断深入的认识,使得其施工质量越来越令人担心,让人总觉得其施工质量十分难于控制。虽然施工单位、监理单位及业主单位在水泥搅拌桩的施工工程中已经下了非常大的监管力度,但最终大多数收效甚微,本文通过多年的软基施工管理经验,总结出了一些结论,希望能与大家共同探讨。
一、施工前准备工作
1、施工机械的和电脑记录仪的选配
目前用于水泥搅拌桩施工的机械主要有两种:
一种是武汉产的PH-5、PH-7粉浆两用型桩机,此桩机最大施工深度一般为18米以下,其施工转速与下钻的速度成正比例关系,由于其施工底盘高度的限制,当用于水泥搅拌桩施工时最多只能配置4个搅拌刀片,其行走部分采用液压腿,十分灵活,工作效率相对较高,适用于施工桩长较短,土质为砂性土、亚粘土、淤泥质亚粘土的段落,当土质为纯淤泥时,建议不采用。
一种是上海和宜兴产的STB-1型专用水泥搅拌桩桩机,其行走部分采用轴管,移动起来比较困难,每次移动都需要枕木铺垫调平桩机,垂直度控制起来也较麻烦。其下钻速度主要靠卷扬机的转速来控制,当遇到局部硬层时只能靠加大动力头重量和增加竖向破土刀片来穿透它。为增加水泥搅拌桩的均匀程度,当遇到土质较差的段落时可视情况将钻杆上的刀片增加至6~8个。适用于所有土层水泥搅拌桩的施工。
1、2 电脑记录仪的选配
从施工资料的规范化角度考虑,电脑让每一根桩的施工资料清晰完整,给人一种安全的寄托。但从现场施工控制的角度上来考虑,电脑只不过是一个摆设罢了,它让领导安心,实际上目前市场上的水泥搅拌桩部分电脑产品它除了能增加操作人员的施工难度以外,其他根本是一无是处。但如果真要让电脑起到一部分的控制作用,那就要注意选配电脑了。①首先要求电脑内的时间必须为北京时间,由厂家统一设定,不允许有自行调整的功能;②电脑必须取消存储功能,施工过程中采用实时打印,当下一根开始时上一根的资料自动消失;③深度计经检查准确无误;④电脑经检查符合要求后由项目部统一贴封条,不可私动。此目的主要是控制单桩施工时间、假资料的出现和施工桩长的弄虚作假。
2、施工场地及其他准备
2、1 施工场地一定要平整,且在一侧要开挖排水边沟,保证雨季场地不积水,给桩机组创造一个好的施工环境。
2、2 对于沟塘回填的路段,回填土每层填厚不得大于50cm,压实度不得小于70%,且不大于85%,以保证水泥搅拌桩的成桩效果。
2、3 建好水泥库,水泥库净面积不得小于42平方米,同时最大库存量不得小于80吨,确保水泥的检验周期及防止雨季由于水泥进场困难而导致停工的情况。
2、4 在桩机的井架上准确画出每米的深度标示线,在钻头落地的情况下准确标示出“零”起点的位置。
2、5 将桩机钻头上的横向搅拌刀片增加至6个,并在井架的正面和侧面挂上垂球,用红油漆标示出垂球的中心位置。
2、6 召集所有现场施工负责人员及桩机组机长召开施工前技术交底会议,主要落实施工工艺、施工过程中的管理制度、资料的统一、检测要求及付款方式等,将项目部的管理方式及指导思想落实到每一个施工人员,有效提高他们的认识和警惕程度。为进一步保证工程的施工质量奠定良好的基础。
二、施工技术控制
1、确定持力层必须准确,桩体一般最多以进入持力层50cm为宜,不宜过深,否则将会产生三个方面的危害:①由于底部压力过大,水泥浆无法渗入,底部无法成桩,最终导致桩长不足②由于底部一般多为粘土或亚粘土,土质过硬,带浆下钻困难或无法下钻,土体无法拌碎。当不带浆下钻时,土体由于无法拌碎多会导致糊钻的情况,土体与钻头形成一个圆柱体形状,造成积压桩内土体,发生掉桩头或桩内水泥浆外溢的情况。③水泥搅拌桩施工一般多为下钻喷浆,如果进入持力层过深,为防止下钻堵管只能一直喷浆,但由于底部下钻速度其慢无比,导致底部水泥浆用量严重过多,造成水泥浆顺着钻杆溢出地面,且直接缩短了桩体的施工时间。
2、为保证桩体搅拌均匀,桩机钻头应焊接至少6个横向搅拌刀片,且在每个横向刀片上焊接1~2个竖向搅拌刀片,同时保证桩体的竖向搅拌效果,竖向搅拌刀片长度>5cm,宽度≥2cm。
3、在桩机井架的正面和侧面一定要吊挂垂球,垂球重量不小于2kg,防止施工时桩机倾斜,最终导致检测时桩体无法检测到底,到时候桩体质量固然再好也是惘然。
4、为了保证水泥浆的配合比满足要求、每根桩所使用的的水泥浆量均匀充足,且考虑方便现场施工人员的操作和旁站人员的监督。若所施工的桩长皆为统一长度,可将单根桩所需的水泥浆一次拌制或分两次拌制完成;当桩长较短时也可一次拌制2~3根桩所需的水泥浆,使用时可在水泥浆罐的罐壁上焊接出每根桩需用水泥浆的深度刻度线。
5、由于现场施工过程中,施工工人素质相对有限,拌制水泥浆时并不能严格按照书面上的要求去制作水泥浆,势必造成施工过程中水泥浆拌制和使用的混淆,对施工质量产生较大的隐患。为了防止此类现象的发生,必须在水泥浆罐的罐壁上用稍大的铁块或螺丝帽焊接出用水面和水泥浆面的准确位置。因为每次拌制水泥浆所需的水泥是个定值,所以这样就完全足以避免水泥浆配合比不准确的情况。
6、当施工过程中发现地层某深度出现硬层时,可根据地质情况进行相应的处理:
①当此段硬层小于50cm时,若下钻相对比较容易,可稍稍放大回浆量,短时间内穿透此硬层。若下钻比较困难,不得任其缓慢钻进,一方面要及时增大回浆量,另一方面要在动力头上加大配重,并在最下面的两个横向搅拌刀片上焊接锋利的破土刀片,使其能够迅速穿透此段硬土层。
②当此段硬层大于50cm时,可将此土层作为持力层,无须继续深入。防止此段土层难于拌碎,水泥浆深入困难,最终造成此处出现断桩或造成桩体整体不合格的情况。
关键词：非常规油藏 开发技术 阶梯提升
纯梁采油厂通过“一体化”运行，应用“系统节点”精细管理模式对非常规水平井实施运行和现场管理全过程的节点分解，在实施过程中，不断地总结经验、改进做法，完善制度，为致密砂岩的开发提供了宝贵经验。
一、剖析非常规井开发全过程关键节点，为“阶梯式优化提升”找准潜力点
樊154P1井是胜利油田第一口非常规试验井，该井于2011年1月30日开钻，钻井周期81天，建井周期102天；钻井搬家、组织井场道路维修、转罐、压裂，历时15天。从钻井到放喷合计用时127天，钻井、压裂费用达3657万元。樊154P1完井后，采油厂结合提速提效工作对该井每个施工节点进行了总结分析，进行潜力再挖掘，措施再优化。建井周期、压裂前准备是导致用时过多主要因素，而利用国外技术、完井工具和邀请国外专家指导导致单井费用偏高。
采油厂联合钻井公司、钻井院、采油院、井下作业公司等单位，对建井周期、投产运行等各关键环节进行分析，并制定了下一步的改进措施，通过开展技术攻关和试验，提升技术水平和实现工具自主设计，进一步降低了单井投资。
二、推进开发技术创新应用，实现关键技术能力“阶梯式优化提升”
以提高单井经济可采储量为目标，实现地质、钻井、压裂、生产一体化优化，施工单位设计伊始全程介入，将常规单向接力式设计优化为各专业多向优化设计，水平井段长度、裂缝间距、井距得到有效优化，钻井、完井、压裂等技术得到有效提升，成功钻非常规井15口，投产13口，建井周期从樊154P1井的103天下降到了F116P1井的48天。
1、设计优化。通过樊154P1、樊154P2井分析认为，随着水平段增加，末端压裂规模逐渐减小，裂缝控制储量降低，钻速下降，钻井难度及成本增加。另外，水平井井筒内存在压降损失和流体流动的摩擦阻力，过长的水平段反而得不到有效的利用。为获得较高产能的水平段长度，同时避免裂缝干扰，通过开展致密油水平井渗流规律研究，樊154块逐步优化水平井段长度控制在1000-1400米，百米水平段自喷稳定累油贡献值呈逐步上升趋势。
2、钻井优化。根据钻进方式、动力钻具寿命、工序衔接等影响因素，相继采用LANDMARK等软件优化剖面设计，利用裸眼减摩降扭工具降低摩阻和扭矩，优选钻头和泥浆体系，减少因仪器原因起下钻次数，开展钻具组合力学分析，优化双扶正器尺寸，提高复合钻进比例，由85%提高至94%，实现水平段单趟钻进尺最大化。
樊154P2创中石化小井眼水平井水平段最长纪录，实现了小井眼稳斜钻具单次入井进尺507.12m，最高日进尺144.87m，累积进尺1081.56m，水平段机械钻速6.1m/h，是樊154P1井的1.71倍；樊154P4井单趟钻平均进尺达476m，采用进口复合片PDC钻头+高压喷射18-22MPa，直井段机械钻速38.4m/h，是樊154P1井3.5倍；直井段1趟钻完成，定向段2趟钻完成，水平段2趟钻完成；平均螺杆工作时间达131小时，进尺581m，比樊154P2第一只螺杆工作时间长64.2h，进尺多钻213m；通过加强工序衔接，简化测固井质量环节，中完仅7.6天，比樊154P2节约9天，创中石化非常规裸眼水平井井钻井周期、建井周期最短的两项新纪录，提速效果明显。
3、完井优化。针对致密油的特点，按照“边引进学习，边应用提升，边自主研发”的思路，紧跟世界技术发展潮流，开展了技术引进、攻关和试验，技术水平不断提升。自樊154P3起实现了长井段裸眼水平井自主设计、自主施工技术突破，大幅度降低了成本。自有工具及技术服务费用约为国外公司的3/4。自有技术应用后，外方工具及技术服务费用下降了20%，服务的积极性和主动性明显提高。樊116块成功实施了套管固井完井泵送桥塞分段压裂完井工艺，为下步非常规井注水开发提供了保障。
4、“井工厂”模式优化。“井工厂”即一个井场钻多口油井，以工厂模式进行流程生产，是降低非常规开发成本的有效手段。目前在樊116、樊154区块形成了一台2井、一台3井的“井工厂”模式。实现了钻机整拖、钻井液重复利用、管线集中输水和整体压裂。压裂、送桥塞及射孔交替施工，提高设备运行效率；边施工、边现场配液及补液，每组罐群60个罐，减少储液量，减少占地；水源井供水与现场储水相结合，满足压裂用水需求。提高时效15%，单井总投资下降17.9%。有效降低了管理、操作成本，管理等成本得到有效控制，体现出了规模化效益。
三、推进投产运行管理优化，实现关键运行效率“阶梯式优化提升”
樊154-1HF投产过程中，涉及到多个部门的协调合作，有些工作量可以交叉进行。剖析投产非常规井运行环节影响因素，制定单井技术负责人、单井写实、六个关键环节技术交底和专家把关等制度，固化了超前、统筹、控制、高效的工作经验，尤其是许多费时费力的关键施工环节由以前的“串联时间安排”转变为“并联时间安排”，该同时施工的尽量同时施工，在确保非常规油井顺利投产的同时，投产运行天数从樊154-1HF井的35天缩短到了F116-1HF井的18天，提速提效十分明显。
1、超前运行，强化协调。常规井钻前施工时以井口和进井道路为基准，对井场布局进行合理优化，明确泥浆池、施工区域、设施摆放的具置，为压裂施工提供了充足的空间。钻井施工中建立钻井、地质、工艺、工农、地面的信息共享机制，及时解决制约钻井进度的问题，保证钻井的快速运行。完井期间与井下压裂大队联合现场办公，编制压裂井场布置图、排出压裂运行表，提前落实压裂临时占地、上电等工作，提高施工效率。由于非常规井压裂后关井时间较短（4-6小时），需提前准备压裂放喷工作，主要做法是在井场或相邻井场提前上好40m3高架罐，协调好维修人员，压裂车组撤离后，在关井时间内及时连接好井口自喷流程，以保证压裂液及时返排。
2、控制细节，充分准备。由主要领导干部专门负责现场的组织协调事宜，对现场的施工设施摆放、地面配套布局、施工区域照明、压裂管汇保温、施工用电负荷、井场道路整修、现场安保、施工安全、后勤保障、车辆行驶路线及停放等细节进行精确控制。
3、统筹组织，加强运行。通过深入分析施工投产过程，将钻井搬家至投产放喷阶段细化为14个环节，制定出非常规井的投产运行实施计划表，明确各运行环节的实施时间、工作内容、责任人、完成期限，按照运行计划表严格检查落实，有效提高非常规井的运行速度。
4、优化方案，精细提效。樊154-1HF配液用水全部用罐车拉运方式，供水周期11天，工期长、运输工作量大，费用高，严重影响了压裂施工进度。鉴于该环节存在的问题，对配液用水方案优化为利用集输管线输送方式，樊154-2HF井配液用水6900方，仅用5天时间，后期投产非常规井也都利用了此方案，运行效率得到大幅提升。总结备水经验，确定了先钻水源井后安排F154-8HF、-9HF、-10HF“井工厂”钻机搬上的方案，同步铺设地面集输管线，保证F154-8HF、-9HF、-10HF压裂用水需要。
四、推进生产管理制度创新，实现关键管理水平“阶梯式优化提升”
创新管理和精细管理是保证非常规开发效果的关键。针对非常规油井压裂规模大、资料录取密集等问题，以“非常规手段管理非常规井”为指导思想，横向上创新统筹“一体化”运行管理，纵向上应用“系统节点”精细化管理模式超前制控关键节点，全面探索非常规致密砂岩采油开发规律和配套技术，总结提炼《非常规井采油三字经》等管理方法，劳动生产率从樊154-1HF井的11人/口降低到了F116-1HF井的4人/口，实现了非常规油藏管理水平不断提升。
1、压裂液返排优化提升。非常规井压裂后4-6小时内需要进行放喷，返排压裂液，总结樊154块非常规井排液见油规律，排液到四分之一时开始见油花，排液到三分之一时开始见油，二分之一含水降到正常水平，现场工作人员根据累排液计算即可预测到含水下降程度，节约了车辆高密度送样和化验员24小时值班；后期投产非常规井，在樊154-7HF井设置临时值班点，含水稳定后直接倒入流程生产，由原先的4-5名干部职工管理1口非常规井提升到2名职工管理6口，不但提高了劳动生产率，还大幅度节约了倒油费用，开发效益明显提高。
2、自喷管理优化提升。多级压裂水平井划分为4个渗流阶段：裂缝内线性流、近裂缝流动、裂缝间流动和裂缝外拟径向流。油井压力大于10MPa时，采用7mm油嘴放喷；压力10-5MPa时，采用9mm油嘴放喷；即保证了压裂液残液及时排出，避免油层污染和储层稳定，也确保了返排液稳定。
3、机采生产优化提升。油井转抽生产后进入机采生产阶段，主要是合理供排关系和做好井筒管理。合理供排关系，重点是要摸索出最佳平衡点，优化泵挂、冲程、冲次，通过动液面稳定确保井筒稳定、出液稳定。需要在实践不断摸索和制定出相应的管理办法和制度，以实现非常规油井的管理增效和最优化生产的目的。
五、综合效果评价
（一）经济效益
樊154块投产非常规井13口，平均单井日油稳定在10吨以上，正常井平均自喷230天。水平井平均单井产量是直井的7倍，实现了特低渗浊积岩储量有效动用。
通过各环节优化，非常规单井投资已控制在6000万元以内。根据实际产量及模拟，樊154块单井当年产量在0.51万吨、10年单井累油可达到2.0万吨左右，初期投资按照10年期全部折旧，原油价格按照4800元/吨计算（2012年），已实现效益开发。随着开发成本的进一步控制，效益将进一步提高。
F154-1HF井当年经济效益为：以采油厂变动成本节约额及原油产量为依据，按照相关因素合成计算法（PCP）计算经济效益。计算公式为：
Ep：按PCP方法计算的相关多因素的合成效益；
①单井原油生产0.51万吨，经济效益为0.51万吨*4800元/吨=2448万元
②电费、运费、材料费、修理费等成本性费用90.0万元
③当年投资折旧635万元（初期投资6349万元，按照10年期折旧）
④非本成果效益260.0万元
⑤成果实施费80.0万元
因此，单井当年经济效益为：
EP=2448.0-90.0-635.0-260.0-80.0=1383.0万元，结合下表能够看出，非常规油藏开发整体效益较为可观。
（二）社会效益
1、形成了非常规油藏开发技术规范。通过不断摸索开发运行规律，制定了中石化第一部非常规通用技术规范，实现了地质、钻井、压裂、生产一体化优化，施工单位设计伊始全程介入。
2、形成了非常规井运行管理规范。通过运用“系统节点”精细化管理模式并不断总结现场管理经验，形成了以“一体化”设计理念和管理为纲，建立健全了项目运行管理和实施机构；制定了项目运行“系统节点”图，实施了系统节点控制，保障了单井施工质量。
3、形成了非常规井生产管理规范。一是“三四五”工作法。建立了以“全、准、细”为核心的资料录取分析制度，做好“三项工作”、 建立“四本台账”、坚持“五个一制度”，做到“全”面覆盖整个生产过程，“准”确到每一个时间点，“细”致到每一个数据。
在我国原油对外依存度（2012年57%）不断提高的背景下，发展非常规油气是调整能源结构的重要路径。通过“阶梯式优化提升”管理走低成本战略，非常规油藏开发将有大规模发展，为实现采油厂高质量、高效益的发展之路提供了有力保障。
参考文献
关键词：水平定向钻技术；燃气管网；应用；方法
城市化建设的不断发展，使城市地面情况有了较大改变。为了保证城市基础建设设施的建设速度与城市发展速度相适应，城市建设者开始探索新的施工技术，以解决城市空间不足、基础设施不完善等基本城市问题问题。水平定向钻技术与以往的开挖技术不同，它不仅能快速穿越障碍物，而且能通过准确定位进行作业，避免了对环境的破坏。基于这些优点，该技术在城市燃气管网施工过程中得到了比较广泛的应用。
一、水平定向钻技术的特点
水平定向钻施工技术运用控向仪器进行测位，运用定向钻机进行导向钻进。根据施工要求，经过导向钻进后，还需扩孔和拉管，从而完成管线敷设的辅助工作。由于定向钻技术是一种非开挖的施工技术，其在我国的发展速度较为迅速，应用也越来越广泛。
（一）精准度高
水平定向钻技术通过导向钻进的方法，能够针对管道敷设施工要求来进行钻进和拉孔。使用水平定向钻，可以很容易调整管道敷设方向，确立埋深，针对管线敷设距离较长的特点，水平定向钻可以有效地绕过地下的天然障碍物，保证达到设计埋深。
（二）破坏力小
采用水平定向钻技术进行施工，能减少对道路、相关设施、植被的破坏。传统的开挖技术常常工程量较大，为了管道敷设作业常常对地面进行大片区地开挖，而水平定向钻以其精准灵活巧妙地解决了开挖难题，它在有效穿越障碍物的同时，避免了大片区开挖，不会造成过量的土方堆放。同时，通过水平定向钻进行挖掘作业，不会破坏周围的环境和植被，有利于保护自然环境。
（三）施工灵活
传统开挖工具大多比较笨重，而水平定向钻则轻便灵活，易于携带。在施工过程中能够较快进出场地，较快地适应复杂的施工环境。根据地下复杂的管线分布情况，进行定向钻进，使其在燃气管道敷设中的应用更有优势，并且节约了工程成本。
（四）施工质量好
水平定向钻操作的灵活性使其可以克服不利天气和不利作业环境，进行全天候施工作业。水平定向钻技术极大地满足了燃气管道敷设的需要，保证达到设计埋深，其工作效率较高，施工周期很短，并且施工安全，整体质量好。
二、水平定向钻技术在燃气管网施工中的应用
燃气管网是城市基础设施建设的重要组成部分，与人们的生产和生活密切相关。燃气管网主要被我国的大中型城市广泛应用，但是随着人们生活质量的改善，在生活中居民使用燃气的比例也逐步攀升，为了保证燃气的供应满足人们的生活需要，要探索新的技术在燃气管网建设中的应用，不断提高燃气管网建设的效率。
（一）定向钻敷管
定向钻敷管主要应用在穿越河流、道路、铁路和机场跑道等各类管道的敷设中，采用全压液驱动设备。在钻进作业中可以随时对钻进位置进行监控测试，探测钻进的深度和倾斜方向，以利于及时发现偏差，进行整改。水平定向钻技术利用挤压式成孔，有效降低了路基和河道的局部承载力，对地面和地层结构不会造成影响，能够保证道路交通畅通和管道正常使用。全液压驱动设备，充分保证了钻井作业的动力，在复杂的地层环境中，能够按时完成管线敷设。
（二）定向钻施工流程
水平定向钻在管道敷设作业中的施工流程大致可以分为测量管线、路面勘察和管线调查、设备进场、钻机安装与调试、导向钻孔、分层扩孔、拉管、设备立场和恢复地貌。
首先，根据地下管道敷设施工要求，结合水平定向钻的工作原理，要合理设计钻进轨迹。钻进轨迹应尽量设计得平滑流畅，以利于钻进。综合考察钻进轨迹的辅助施工段和水平段的衔接。入土角度须控制在-14°到-10°之间，向下造斜段的每根钻杆每水平3米的变化角度应控制在2°左右，保证出土角度位于+8°到+12°之间。一般情况下，钻深应穿越中心两侧20～30m，孔深应达到穿越管道深度以下10m处。对施工现场的地形、地质条件要进行勘察和测量，计算燃气管道的曲率半径。定向钻的导向装置将钻进参数发送给接收装置，控向员在接收信号后要进行钻头轨迹设计，为钻井施工做好准备。在钻进时，要同步进行数据监测，以便及时调整钻进方向和范围。运用热熔方法进行管道连接，主要采用热熔焊接的操作方式。
其次，安排设备进场后，要组织对钻机及其相关设备的安装和调试。调试工作完成后，根据定位测试仪接收到的电磁波来测试导向钻头的深度和倾斜方向。导向钻头的深度和倾斜方向既要满足燃气管线敷设的需要，又要合理设计，以免导致钻具磨损，或者造成埋机。
再次，计算管道孔径，进行回拉扩孔。预先计算具体敷设作业中的最小管道孔径，最终的扩孔直径要保证大于管道直径，约1.3倍左右最适宜。若扩孔直径小于管道直径的1.3倍，则不利于清理管道中的泥浆，容易导致爆管事故。同时，若扩孔直径过大，容易造成塌孔，泥浆大量增加，阻碍了施工进程。在扩孔作业时，应严格进行分级扩孔，保证扩孔的准确性和科学性。为了防止扩孔偏移，在实际的扩孔作业中应利用桶式扩孔器或者板式扩孔器，辅助使用扶正器。另外，要利用稳固性好的成孔液，防止塌孔，减少施工阻力，同时彻底清洗孔底，钻具和保护孔壁，为钻头提供能量。
最后，要迅速进行管道回拖作业，以避免塌孔，造成孔径缩减，耽误工程进度。在回拖管道前，应做好管道的焊接工作。根据导向钻进轨迹来回拖管道，结合具体的管道材料，使用配套的焊接技术。比如针对钢管，应使用电焊焊接；针对常见的PE管，要使用热熔焊接。拉管头是连接钻杆和管道的锥形钻头，能够有效封堵管头。在封堵管头时，要着重封堵好管道两端，避免泥浆流入。使用适当的回拖力，管线布置应尽量与钻杆保持一条直线。管道敷设完成后，不能忽视现场清理工作，及时对施工地面进行清理，恢复路面的正常使用。
三、水平定向钻技术的改进方法
为了保证充分发挥水平定向钻技术的优势，提高其在城市基础设施建设中的应用效果，要及时总结水平定向钻在实际作业中出现的问题，不断加以改进。
（一）施工准备
尽管使用水平定向钻技术进行施工，对周围的环境影响较小，但是在施工准备阶段，应对现场的地质条件的地层结构进行深入调查，以方便后期的轨线测量。要进一步审核测量放线，明确钻机的就位点。严格按照技术要求来进行设备安装和调试，确保钻机符合施工要求。同时，加强对泥浆罐和钻机的检测，做好导向装置的维护工作，保证信号线路畅通。
（二）设计施工工艺
在钻进现场应保证有技术人员进行进度监控，根据实际的施工进度来合理安排分阶段的任务。在施工前，要分析施工技术参数，协调好钻机工作人员和导向参数测试人员的工作，使导向工作和钻进工作实现紧密衔接。在导向钻进作业结束后，要检查钻进轨迹与之前的轨迹设计是否存在偏差，若出现偏差，要在扩孔和拉管前及时纠正。技术人员在监控时要做好记录，分阶段进行总结，为后期的钻井作业规划做好铺垫。同时，应严格规范施工，严禁越级扩孔，避免给钻进作业带来不必要的麻烦。
结束语
水平定向钻技术使燃气管网的施工更加简便高效，有效避免了施工过程中对路面环境和地层结构的破坏，兼顾了经济效益和社会效益，是城市基础设施建设的重要支撑。工程建设人员要结合水平定向钻技术的应用情况，扬长避短，加强对这项技术的探索和改进，使其为城市基础设施建设的发展注入新的活力。
参考文献
[1]赵伟.关于水平定向钻在燃气管理施工中的应用方法[J].才智 ，2012（13）
[2]王勇，安旭.非开挖定向钻技术在燃气管道施工中的应用[J].市政技术，2013（03）
关键词：桥梁桩基; 岩溶地质处理
Abstract: in this paper, the karst geological bridge pile foundation construction treatment to carry on the summary, combined with practical engineering, the bridge pile foundation construction karst geological processing measures is expounded, the karst geological for the future of the bridge pile foundation treatment provide some references for the experience.
Keywords: bridge pile foundation; Karst geological processes
中图分类号： K928文献标识码：A 文章编号
目前，在岩溶发育地区进行桥梁桩基施工，由于溶洞分布的不规则性，在施工过程中会遇到一些不可预见的地质情况，给施工带来很大困难, 如处理方法不当,会造成经济损失和工期延误。针对这些突况的处理方案，下面就我们遇到的两个桥梁桩基施工的事例，总结一下溶洞帷幕注浆法与钢护筒跟进回填法的应用。
一、新田大桥3—1#桩基溶洞帷幕注浆
1、桩基地质分析与施工实验方案的拟定
新田大桥3-1#钻孔灌注桩基础，桩经1.5m，设计桩长25.5m,井口标高188.541m,桩底标高161.103m。桥位区不良地质主要表现为岩溶发育，地表以溶蚀裂隙、溶孔为主，地面以下则以溶沟、溶洞为主。溶洞溶沟埋深在标高149—186米之间，呈不规则状分布，规模大小不等，洞高在0.5~16.7米。根据专家们对地质报告和工程现状的分析，提出了两种常规做法：一是下钢护筒；二是目前常用的注浆固化形成帷幕法。第一种方法，由于施工方在3—1#，3—2#，4—1#，4—2#号桩上都已经施工不同深度（总计深度34.8M）至岩石层面，其中3—1#号桩施工已至溶洞顶板50cm，已有14.3m深。再穿过8.0m溶洞，入岩层4.6m，将基本成孔的事实，下钢护筒较为困难，势必要废弃原有洞口进行扩孔。重新制作钢护筒，再下入溶洞，碰上溶洞中、底部位突出的奇石或成倾斜角度岩石，不可避免地发生护筒倾斜，处理难度很大、工期加长。与之相比，第二种方法，设备比较简单，操作简便，工艺不复杂，施工过程较容易控制，适应范围广，治理效果好。因此，专家们提出了帷幕注浆处理方案。帷幕注浆法治理溶洞的机理就是在钻孔桩施工之前，沿桩基孔壁外侧1.0M左右的地方,对称布置地质钻孔,钻孔深度以达到最底层溶洞底板为宜,通过向地质钻孔内压注水泥浆,使溶洞内原有和后续充填物固相化,以达到桩基成孔时孔壁稳定,避免钻孔施工过程发生垮孔、埋钻、卡钻事故，确保桩基施工质量和进度。以达到不耽误工期，切实可行，又尽可能节约建设资金的目的。
二、湖南桂武高速武水河大桥5-4#桩基溶洞钢护筒跟进回填
1、桩基地质情况与施工处理的过程控制
该桩地层由上而下为素填土、耕植土、淤泥、粘土、全风化粉砂质页岩、全风化炭质页岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩、溶洞、微风化含炭质灰岩。该桩有四层溶洞呈串珠型分布，上面两个溶洞较小，分别为0.8m、1.2m和1.6m。该桩护筒顶标高为11.005m，设计孔底标高-35.5m，应钻深度46.505m.采用冲击钻成孔，钻头直径2.10m（加大钻头直径，使成孔直径不小于2.1m，为下放钢护筒做准备，钢护筒直径2.09m），钻头质量4000Kg，后换为7000Kg原装钻头。本桩钻孔深度40.3m。上部松软地层厚度9.29m，钻进速度较快。泥浆颜色灰黑色，且有臭味。上面两个溶洞较小，分别为0.8m和1.2m，中间间隔只有10cm，两溶洞已基本联为一体。钻头钻至最上一层溶洞溶顶以上0.6m时，向孔内抛投片石高度0.5m，以平衡钻头，防止穿破溶洞时出现孔斜。冲程控制在0.8m，平稳冲砸。经仔细观察钻头穿破溶洞后钢丝绳无摆动，孔位无偏斜。钻进溶洞后，无漏浆，钻头进尺稍微加大。为保证固壁良好，向孔内投放片石1.5m，以0.6m的小冲程钻进，钻进1m后，再次投放片石1.5m，其中夹杂投入粘土，钻进时进尺较小，并加大冲程至1m，钻进过程中无异常现象发生。溶洞内钻进时，泥浆比重为1.6。就在钻孔钻到离桩底高程约3米的位置时，突然发生钻头掉下去8米多深，泥浆瞬间大量流失，筒内水头不能保持；因是突况，施工单位准备的片石和粘土不足，发生了塌孔，钻头被埋在里面。业主立即组织有关技术专家对桩基探查和处理，查地质资料，勘察资料中没有发现桩位下部有如此大的溶洞。估计是把桩位邻近有大溶洞，打桩时打穿了。于是，对桩基用粘土、袋装水泥、片石回填，用小冲程冲击筑壁。并采用全程钢护筒跟进的方法进行钻孔。然而，这个桩基的施工一波三折，施工队在安放的护筒不够垂直，钻孔在钻到溶洞位置时，钻头卡住了提不上来。这样反复好几次后，工期拖了好几个月。最后，重新对溶洞回填，采用钢护筒全程跟进和片石回填相结合的方法，保证了施工的顺利进行。
三、归纳与总结
根据以上的经验，我们想对岩溶地质的桥梁桩基岩溶处理方案比选和施工控制要点，做一个总结和归纳，已供今后施工参考借鉴使用。
施工方法 回填法、钢护筒跟进回填法 帷幕注浆法
适用范围 （1）回填片石和粘土的方法：此法适合小型溶洞处理：当溶洞不高（小于3米），半填充或无填充时，存在严重漏水，护筒内水头不能保持，可采用片石、粘土、水泥回填筑壁法。
（2）全程钢护筒跟进法适用于大型溶洞的处理（大于3米），如果溶洞内无填充物，需要下钢护筒与回填片石相结合。 （1）当溶洞高度较高，覆盖层大于8米，采用冲桩深度比较深后发现的漏浆、筒内水头不能保持的溶洞地质，采用增加钢护筒，扩孔耗时长，可考虑用帷幕注浆法。
（2）对不好的桩基地质情况进行预处理也可用此法。
优缺点 （1）此种方法造价偏高，但对于加快工程进度有其优势。
（2）如事先没有采用钢护筒跟进，扩孔下放钢护筒到桩基下部比较费时。 （1）优点:设备简单,操作简便,工艺不复杂,施工中容易控制,适应范围广,治理效果好.特别是对已成孔部分后续溶洞处理可不需扩孔,不延误工期。
（2）缺点：相对其他方案而言，注入浆液耗量不确定因素较高，费用控制较难掌握。
【关键词】管道工程；非开挖定向钻技术；施工
1 非开挖定向钻技术的定义与分类
按施工工艺，非开挖技术可分为导向钻进铺管技术、遁地穿梭矛铺管技术、顶管掘进机铺管技术与顶管铺管技术。
定向钻进铺管技术，具有钻孔方向易控制、施工场地要求简单等优点，适用于铺设电力、通信、煤气和自来水管线，而且铺管直径、长度和材料范围较宽。主要有 PE 管铺设和钢管铺设；遁地穿梭矛铺管技术具有冲击力大、穿透性强、速度快、工期短、可穿越流泥流沙和卵石带等特点；顶管掘进机铺管技术噪音小、无污染，采用泥水平衡掘进施工法，可进行大管径超长度施工。适用于隧道、涵洞和大口径管道的施工；顶管铺管技术具有造价低、定向准确、精度高、安全、无噪音污染、适应范围广等优点，适用于铺设 3000mm 以内钢管、混凝土管、铸铁管及其它材质管道，可采用套管法铺设。
2 工程概况
本工程位于南昌市新建县长棱大道昌樟高架桥施工工地（待建）。该工程为一 PE315×28的天然气中压管， 穿越长度 304 m， 最大深度为高速公路路面11m 以下。 钻机入钻点位于昌樟高速公路北侧，出钻点位于南侧（水塘，房屋）入土角为18°，出土角为 17°，钻进曲率半径300m， 穿越部位位于昌樟高速，水塘。
为确保燃气管道安全，根据规划部门设计要求，将管线确定在以高架桥路面中心点向西 32 m 处，穿越高速路面11 m 以下。同时，为便于与原有管道碰接，出入点深度在 1.5 m 左右。该工程主要难点在于，施工穿越地段须过高速公路、鱼塘。因此，施工单位有针对性制定了有缆控向定向钻技术的施工方案。
3 施工方法及主要参数设计
科韵北路煤气主干管穿越广园快速路定向钻穿越部分的工程设计，最后选定“泥水平衡定向钻式”工法作为本工程的施工方法。穿越施工的主要设计参数如下： 该工程为一 PE315×28的天然气中压管，穿越长度 304 m，最大深度为高速公路路面 11 m 以下。钻机入钻点位于昌樟高速公路北侧，出钻点位于南侧（水塘，房屋）入土角为 18°，出土角为 17°，钻进曲率半径为 300 m，穿越部位位于昌樟高速与水塘。
4 定向钻施工
4.1 机械性能和相关参数
沟神 7020型钻机具有优越的钻进性能，加上特制的辅助助力装置，使回拖力达45t，最大扭矩达12000NM。主机配备有先进的液压系统，动力源采用康明斯发动机，优良的设备加上高素质员工是顺利完成该工程的重要保证。
4.2 泥浆配比
孔的成功与否关键在于如何防止塌方。因此，在钻导向孔时，按照地质构造的不同详细制定出合理的泥浆配比方案，在不同的地质条件下选用不同的泥浆配方，并考虑到穿越距离长的实际需要，为防止融土包裹钻具，在化学聚合物中， 按比例配制专用的凯斯防糊钻液，可进一步降低孔道中的阻力。虽然表面地质为黏土，但昌樟高速、鱼塘下为沙下风化岩。为此，现场还预备凯斯专用的高效膨润土以及配合使用的凯斯其它辅助添加剂为土质变化准备了应急措施。
4.3定向钻施工方法
导向钻管法的施工工艺主要包括：地质勘探—穿越曲线设计—测量磁方位角—钻机就位—钻导向孔—扩孔—回拖—环境保护—地貌恢复。水平导向钻机在施工时，按照设计的钻孔轨迹（一般为弧形），采用可从地表钻进的钻机先钻一个近似水平的导向孔，然后在导向钻头后换上大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的待铺设工作管线，然后进行反向扩孔，同时将待铺管线回拉入钻孔内。当全部钻杆被拖回时，铺管工作同时也就完成了。
（1）设备就位、安装与调试
钻机就位前，对钻机施工场地进行平整（20 mm×30 mm），保证设备通行及进出场。 设备及材料存放场地，需高出自然地面不小于 15 mm，推平、碾压，并设断面不小于 0.3 m×0.3 m 的边沟。打好轴线后，根据如入土点、入土角度，并结合现场实际情况使钻机准确就位。钻机设备和固控设备安装完成后，对设备进行调试、检查、测试，以确保设备安全运行。
控向设备仪器安装完成后，对其进行调试，确保导向孔的深度。预置入土端泥浆储运坑（2m×4m×2m）及出土端泥浆储运坑（2m×3m×2m）。多余泥浆由吸污车集中清运。
（2）钻导向孔
为保证预扩孔及回拖工作顺利进行，该公司采用沟神 7020 型导向钻机，钻导向孔时要求造斜段应严格按设计曲线钻进。 经过对轴线及钻机就位情况进行校准，再做了充分准备和检查无误后开始导向钻进施工。
（3）预扩孔及磨孔
①预扩孔采用沟神 7020 型向钻机进行预扩孔，边扩孔边打入泥浆，视旋压力及回拉压力逐渐加大扩孔级别。预扩孔采用导向钻机。
②扩孔次数需视钻机回转压力及回拖压力而定。扩孔级别如下：使用φ380 mm 螺旋扩孔钻头扩一遍；使用φ480 mm 螺旋扩孔钻头扩一遍。扩孔前，要做好泥浆循环系统的准备工作，沟神 7020 型导向钻机配套的专用泥浆搅拌系统工作性能，小时的正常工作流量为 15 m3，则泥浆泵每工作日的正常循环流量为 120 m3。 在入土点、 出土点旁各开挖一个泥浆坑，并配合有清运泥浆的专用设备。 保证施工现场的清洁，做到文明施工。
（4）拖管
包括：①拖管采用专门的回拖器，同时采用边打泥浆边旋转回拖的方法。从而保证成品管不被破坏。②旋转分动器采用特制的结构。③扶正器与工作管的连接要牢固，并要求工作管与拉管器的连接要牢固、安全、密封。④采用低密度高粘度的泥浆，并加入适合地质结构的泥浆处理剂和管孔剂等以减少回拖时的阻力，减小钻机工作负载。⑤在 φ315x28PE 管回拖前，验证扩孔后孔内是否有充足泥浆，以便回拖中起到护壁作用。⑥经确认煤气管焊接将气管拖人端与回拖器连接牢固，检查所有回拖系统（含设备、工艺保障措施）是否处于最佳状态。⑦回拖前，在待回拖煤气管下，每隔 10 m 摆放1个托辊，并用吊车配合，防止在回拖中擦伤煤气管外壁。⑧回拖启动后，要做到平稳、匀速（回拖中不能停留），速度控制在 0.08 m/s。 操作手，应时刻观察回拖压力变化，及时上报，以便采取必要措施，使管道顺利回拖成功。⑨拖管时，大部分泥浆循环使用， 需挖两个坑暂存，一个为泥浆倒坑，另一个为净化好的泥浆坑。
5 结束语
非开挖定向钻技术广泛应用于各种管道穿越河流、公路、铁路等障碍物，为管道铺设带来了极大的方便。应用过程中，要不断摸索总结经验，并与同行交流。只有这样，才能更好发挥该技术的优势。实践表明，该技术本工程中的应用非常成功，经试压确认，各方面技术参数都达到设计要求。
参考文献：
[1]李猷嘉. 燃气输配系统的设计与实践[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2007：462.
关键词：高速；铁路；隧道；围岩分级
由于当前国内外盛行的隧道围岩分级，大多仅适用于长度及埋深较小或勘探工程量很多、或开挖有导洞等条件的围岩分级。我国多年的勘探设计资料表明，在勘察阶段，其工程量是比较少的，特别是深埋长大隧道，即或有较多的勘探工程量，但与埋深和长度相比较，其控制程度远不如一般的地下洞室，仍是很有限的。在此情况下，如何做好深埋长大隧道的围岩分级、评价是相当关键的。为此，必须对隧道全线工程地质条件做全面、深入的了解，进而寻求一些新的方法去获得岩石的RQD值、结构面状态、岩体完整性等资料。
另外，高速铁路隧道与其他隧道相比有各自的特点。水电隧洞虽然规模大，但勘探工作十分详细，而且其位置本身就是选地质构造、地层岩性相对优良的地区。铁路因为展线的需要则有时不得不穿越地质条件很差的地段。所以，在施工过程中因围岩级别的诸多问题（如设计中确定围岩级别与实际围岩级别的差异、按照规范确定的围岩级别进行支护仍然满足不了要求等）而往往延误工期，提高工程造价甚至发生工程事故。作者参与了正在建设的云桂高铁（昆明到南宁高速铁路）的施工，在施工中最为棘手的问题就是前期勘察设计阶段对隧道地质情况了解不全面，导致工程进度困难、造价调整、事故频发、高频率的设计变更等诸多问题。
因此，根据高速铁路隧道的特点尽快建立有效的围岩分级方法已成为广大高铁建设者的强烈愿望，也成为高铁工程地质研究急需解决的课题。我认为，所谓有效的围岩分级就是技术上可行，能充分利用勘察设计、施工阶段的工作信息，逐步由粗到细的一种分级，并能立即用于指导施工的分级。本论文就是沿着上述思路开展研究工作的。
1 基于TSP探测成果的围岩分级
根据设计阶段的地质勘察工作成果可以对隧道的围岩进行分级，这一分级结果对于指导设计和招标、投标均能起到一定的作用。但是，由于勘察工作的现场调查是在地表进行的，对隧道的围岩分级带有很大的推测性；钻探虽然深达隧道位置，但钻孔数量有限；物探虽然也是进行深部探测，但难以对围岩的频繁变化做出较为准确的探测；这种分级的准确性和精度都难以保证，而地质条件本身的复杂性又使其更为困难。所以，更靠近隧道的、更为准确的分级就成为隧道设计、施工人员的迫切需要。
TSP和其它反射地震波方法一样，采用了回声测量原理。根据对TSP探测资料的解释，每次可得到掌子面前方150m左右的范围内围岩的地质状况，并由岩性变化、岩体中富水性强弱程度和换算出的围岩力学，参数按照《铁路隧道设计规范》进行围岩分级。根据TSP探测结果所得的围岩分级结果这与勘察阶段的围岩分级结果基本一致。但是，根据TSP探测的围岩分级与勘察阶段的围岩分级相比，又有一定的差别，表现在各类围岩的距离较短，显然更为精确，将其直接应用于指导设计和施工更为可靠。另外，同一级围岩中包括了不同的软硬程度的岩石，或者岩性类似，但富水情况不同，这显然更为接近围岩实际，使设计和施工人员有了更为可靠的依据，也为施工过程中的变更设计提供了极有价值的资料。
2 基于超期水平钻孔的围岩分级
利用超前钻孔确定掌子面前方围岩级别主要是依据钻速的快慢机钻孔中回水的颜色来判断前方掌子面围岩的岩性、构造及岩石的破碎程度，进而判断围岩级别。其工作程序是，首先对掌子面围岩特征进行描述，作掌子面地质素描图，然后进行钻探，在钻进过程中记录钻进速度、回水的颜色、从钻孔冲出的岩石颗粒大小等，最后对这些资料进行整理分析，确定围岩级别。在被钻的围岩开挖过程中对围岩进行详细描述，并作开挖面地质素描图，一方面为了验证分级结果，另一方面，为后续的围岩分级积累经验。当然，由于目前还没有根据钻进资料进行围岩分级的定量指标体系，所以，根据我们的经验，这种分级应该是在一个隧道掘进过程中，特别是在掘进初期就不断总结完善十分重要。实践证明，在掘进到几十米后即可通过信息反馈总结出一些规律。
从云南山区多座隧道的围岩分级实例发现，不同级别的围岩在钻进过程中表现出不同的特征，这些特征就是区分围岩级别的依据。通过观察总结，对于钻进工程中的现象得出如下认识：
（1）钻进正常表明围岩节理少，岩体完整；卡钻表明围岩破碎，往往是几组节理交汇的反映，而且显示节理较为密集；吃钻表明是从坚硬岩层突然进入软弱岩层，而且软弱岩层一般出露宽度大于20cm。
（2）钻进过程中流出的液体颜色是岩性的反映。
（3）从钻孔中冲出的岩粉粗表明岩石软弱或破碎，岩粉细表明岩石坚硬或完整。
（4）从钻孔中流出的水流量越大，表明岩体中裂隙越发育。
（5）钻进速度快表明岩石软弱，钻进速度慢表明岩石坚硬，但对因裂隙发育而出现的卡钻现象或岩石软弱出现吃钻现象的情况需区别分析。钻速忽快忽慢表明围岩变化频繁。由于对于指导施工来说围岩级别不宜变化频繁，特别是不宜在1～2m左右变化，所以，根据钻速变化进行围岩分级时必须结合其他现象综合考虑。
3 基于监控量测资料的围岩分级
虽然已经有不少的研究者已经提到应用监控量测资料进行判断围岩性质，进而确定下一工序的支护参数，但截至目前还没有一个判断标准，甚至用哪些指标来判断也没有形成统一的认识。而应用监控量测数据进行围岩分级则一方面开展的较少，另一方面研究程度更低。
总所周知，围岩级别不同，隧道开挖后围岩的松动范围大小不同，围岩应力调整时间的长短不同，围岩施加在衬砌上的荷载（特别是施加在初期支护上的荷载）大小也不同。所以，根据以上认识，通过对围岩与初期支护直接的接触压力的分析，我们提出以围岩与初期支护直接的接触压力趋于稳定的时间（d）、围岩与初期支护直接的接触压力变化速率（MPa/d）（监控量测数据稳定之前）两个指标作为围岩分级的依据。
综上所述，高速铁路隧道围岩分级虽然已经进行了很多的研究工作，然而，研究工作是没有止境的，有些问题，限于资料不足，加之作者才学疏浅，目前尚无力进行研究，即使本论文讨论的问题，也难免有不尽人意之处，因此，作者恳切希望得到师友们的批评指正。
参考文献
关键词：精细管理 福山油田 提速提效
概述
海南福山油田主要勘探开发区块为花场、花东及白莲地区，该油田石油勘探始于1975年，但是直至1999年9月9日，随着花1井喷出高产油气流，才实现了福山凹陷工业性突破，正式揭开了福山凹陷大规模勘探开发的序幕。海南项目部坚持科技提速提效，引入成本节点精细化管理的理念，监控成本要素发生的全过程，梳理出单井施工过程中成本发生控制的关键点，对成本进行优化和配置，指导钻井新技术的应用，实现不断提高队伍施工速度，控制施工成本，提高效益的目的。
一、海南市场现状
海南项目现有2支钻井队参与福山油田油气藏开发，近年来在该地区的开发出现了诸多新的特点。
受海南省经济发展战略的影响，旅游等绿色产业在海南兴起，环境保护的压力增大，井位征地布置受到越来越多的限制，同台井、定向井增多，2012年福山油田尝试该地区第一口水平井。井型的变化，增多了钻井施工的难度。
海南福山油田地质地层特点日益清晰，塌、漏、断层、地层倾角等影响钻井施工速度和质量的因素掌握的比较全面，急需根据这些特点提出一整套的技术解决方案。
二、提速提效的措施
海南项目依靠精细化管理，实施全过程成本控制机制，，完善形成了一套闭环、可持续改的生产创效模式。首先分析现行生产过程中存在的影响生产质量、速度、效率的问题，把这些问题依据管理、技术、业主要求、市场因素等进行分类。从中筛选出技术方面的原因在做分析，结合公司的现有技术能力，寻找解决方案，从技术方案中论证优选出一种付诸实践，根据实践对问题的解决程度，不断做出改进和升级，形成新方案在推广应用。如此良性循环，不断提升项目的施工能力和管理水平。
技术的提速提效主要体现在五方面的改进上：钻头和钻具组合的优选，先进钻井工具的使用，合理选用新型钻井液体系，井下复杂事故的的预防。
1、钻头
为提高福山油田流沙港组泥岩段机械钻速，在查阅以往施工中pdc钻头使用情况，特别是在同台井施工过程中，根据地层情况分段分析机械钻速，寻求适合该地层的钻头选型，计算钻头的每米成本，同时加入时间计算量，推测钻速提高对每天钻井成本的贡献，对比分析不同钻具组合、钻进参数对井眼轨迹、机械钻速的影响，并在新井施工中继续探索实验，不断的提高钻井速度，控制钻井成本。
在花121-1x井流一段施工中，根据经验总结，选了一套pdc钻头钻具组合，并根据施工情况及时调整钻进参数，实现单趟钻进尺483m，机械钻速达到14.64m/h，创历史新高。
2、钻具组合
今年随着海南福山油田同台井的增多，定向井逐渐成为福山油田开发的主要井型，以往的定向技术手段是采用牙轮钻头定向，达到预定井斜后起钻换常规复稳斜钻具结构，今年在定向井中开始试用pdc钻头定向，并配以7头转子的动力钻具，采用复合钻井技术单趟钻具成定向、稳斜段钻进，取得了良好的使用效果。
3、钻井工具
新工具的使用往往能够提高钻井速度，但同时也存在一定分风险。在工具的选择上始终坚持要保障井下安全，选择尝试那些在其它地区使用成熟的工具。我们对使用工具所带来的收益的多少做出评级，分为4级：低收益、中收益、高收益、极高收益，对使用工具对人员、设备、井下可能带来的风险进行评级，用收益等级和风险等级的乘积来表示收益风险指数，我们只选取收益风险指数小于或等于6的工具，但是对于那些具有低风险低收益或极高收益极高风险的工具由于收益太低或风险极高一般不会采用。
例如总结以往水力加压器使用经验基础上，通过调整水力加压器在钻具组合中的位置，配合pdc钻头钻进，将机械钻速进一步提高，较邻井相同井段提高50%以上，大大提高了整井施工速度。
4、钻井液
解决福山油田长期存在的井壁失稳问题有两种方向；一是试用新的高温抗压防塌剂
，二是直接采用行钻井液体系。在对比增加新的钻井液材料经济行、有效性和充分对比先钻井液技术在福山油田地层的适用性的基础上，引入胺基聚醇防塌钻井液技术。福山油田第一口水平井花121平1井施工过程中首次使用胺基聚醇防塌钻井液，获得成功。解决了该地层极易垮塌、井下复杂情况频发的历史难题。施工过程中，井口无大掉块出现，无井下复杂情况，起下钻摩阻均在正常范围内，完井电测、下油套、固井作业一次成功，未出现任何复杂情况。
在花121-平1井结束后，总结分析了该钻井液体系在使用过程中的经验和不足，对钻井液药品的用量、添加井段、钻井液体系的构成做了进一步的优化，并推广应用到花15x井的施工中，成功解决了流二段大段泥岩的垮塌问题。
胺基聚醇防塌钻井液技术在福山油田的成功使用不仅增加的井下施工的安全性，而且减少处理井下复杂消耗的时间，提高了钻井速度，缩短钻井周期，降低单井施工成本，取得良好的经济效益。
5、井下事故预防
造成井下复杂事故的原因有很多，而且每口井的施工环境不同，同一因素对每口井的井下安全威胁程度也不同，采取适度合理的预防措施是保障井下安全的重要方式。在口井施工前分析并列出影响本井施工质量和安全的因素，制定措施，实施过程落实到人，措施完成后由实施人提出措施执行的反馈意见，改进预防措施，不断提高井下事故的预防能力。
福山油田断层多，地层倾角和走向飘忽不定，导致施工中稳斜难度大的难题，易导致井底位移超标，影响井身质量。在花121x井施工中，通过研究邻井资料，发现钻头主要漂移规律，在施工中采取造斜段提前留好方位余量的技术措施，使得在施工后期钻头向南漂移的情况下，不需扭方位即顺利中靶，既节约了时间，又避免了纠方位带来的风险。
三、实施成果
1、生产效益
海南项目在技术提速提效中引入精细管理体系，实施过程成本监控，压缩施工成本，克服了海南市场萎缩，物价上涨等困难，应用“新技术、新工具、新工艺”提高了钻机运行时效，实现生产任务的超额完成。2012年全年共开钻14口，交井13口，动用钻机15.395台月；与去年同期对比，多开钻5口，多交井5口，多打进尺16369米，钻机月速提高755米/台月。
关键词：复杂地形地质；隧道进洞；施工技术
Abstract: with the national highway and railway transportation industry development, the scope of its construction has increased, and in the process of building may meet different topographical and geological conditions, including the complicated terrain geological conditions tunnel construction has strong into the hole of the technical. Through the previous YouXi tunnel on fujian and jiangxi view sound tunnel construction of depression into the hole of the summary and research, the paper will be elaborated in the complex terrain geological condition, the construction of the tunnel hole in technology and project, and for future tunnel into the hole technology provides the construction experience, and to promote the rapid development of China's transportation roads.
Keywords: complex topography and geology; Tunnel into the hole; Construction technology
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号
复杂的地形地质在道路修建中常有遇到，而在此种状况下的隧道进洞技术成为整个隧道修建的关键所在。通过先前对福建尤溪隧道和江西观音坳隧道进洞施工情况的分析和总结，不难看出隧道进洞的技术施工方案是根据洞口段的围岩及地形情况来确定的。如何安全可靠的进入正洞进行下一步施工的关键因素，就在于隧道进洞具体方案的合理性与准确性。前文所述的福建尤溪隧道地形险峻、山峰林立、沟谷纵横，而江西的观音坳隧道处于断裂构造的交错位置，并且围岩十分的不稳定，两处隧道的修建都处于复杂的地形地质条件之下。所以通过对其的全面分析和总结，本文将进一步对复杂地形地质条件下的隧道进洞施工技术，分析研究出更为具体、有效的施工方案。
一、复杂地形地质条件下隧道进洞施工工艺流程。
复杂地形地质条件下，隧道进洞的施工工艺流程与正常的隧道进洞施工工艺流程大同小异，只是在复杂地形地质条件下隧道进洞要进行细节化的施工，其整个施工流程可用下图表示：
二、复杂地形地质条件下隧道进洞前的准备工作。
隧道施工的复杂地形地质条件包括软弱围岩、不规则山体及碎石弃渣等不利于隧道施工的自然状况。复杂的地形地质条件在不利于隧道施工的同时，对隧道施工过程中的人员安全也造成了很大的威胁，所以针对于复杂地形地质条件下，隧道在进行正常开挖前，做好隧道进洞前的洞外控制测量的准备，以保证隧道的顺利开挖。
洞外控制测量。由于隧道进洞的施工处于复杂的地形地质条件下，所以施工前期首先要进行洞外控制测量。由于隧道洞口的地形及地质条件较为复杂，因此洞外控制测量成为进行开工后洞内施工测量的主要依据。通常隧道施工的洞外控制测量一般采用平面控制测量和高程控制测量两种方式，但由于施工处于复杂地形地质条件下，因此为了保证控制测量的精确度，往往会选择采用GPS控制测量系统。GPS控制测量系统，在设计好的洞口处分别设置GPS测点，同时将其与三角测量法有效的结合起来，从而形成稳固的洞外控制网。然后通过洞外控制测量成果，计算由洞外控制点引测进洞测设数据，并据此指导隧道的进洞。
三、复杂地形地质条件下隧道进洞的施工方案。
由于处于复杂地形地质条件下，通常会有围岩固定性差、地质断裂及水文地质条件复杂等现象，所以在进行隧道进洞施工时要根据实际情况来制定相关的施工方案方法。通过对先前各地隧道进洞施工技术方案的了解和分析，总结出以下在复杂地形地质条件下隧道进洞的施工方案，以完善隧道施工的技术工艺和方法。
1、隧道洞外截水沟。
对于在水文地质条件较为复杂的区域进行的隧道进洞施工，要在隧道洞外设置修建截水沟，避免发生水流灌洞的现象。例如已修建江西观音坳隧道，隧道洞口处于低凹处且正对峡谷，此时如果不做好洞外截水工作，就很容易造成雨季洪水灌洞的不良后果，甚至导致洞口坍陷，由此看来进洞前做好防水工作具有重要作用。所以对于复杂地形地质条件下的隧道施工，要根据实际情况全面考虑施工的具体方案。
2、明洞施工及边仰坡的防护。
在复杂地形地质条件下，隧道洞口多采用明洞施工，因为明洞更加适用于偏压、浅埋等复杂得地形地质条件。复杂地形地质条件下，隧道进行明洞施工即采用明挖法施工，但是在洞口土石方开挖前，首先要进行仰坡防护工作。仰坡防护工作，即对隧道进洞区域仰坡上的碎石、浮砂及危石进行清除，并与截水沟有效结合，从而形成畅通的洞口排水系统。然后对于隧道洞口的边仰坡，要按照先期的设计要求从上往下开挖，并且在挖的过程中对于雨水较强的地方，要实行分台阶开挖，以免雨水过强而影响施工。同时在进行刷坡的过程中，要实现仰坡开挖与防护的同步进行，并且在开挖后及时检查坡度，在坡度合格后进行相关的支护工作。
3、隧道进洞的支护及辅助措施。
3.1、套拱超前小导管进洞。
对于隧道洞口围岩稳定性较差的状况下，通常采用套拱超前小导管进洞的支护方法。在复杂的地形地质条件下，围岩稳定性较差，所以为了保证隧道洞口仰坡的稳定性，制定相应长度的套拱，并且使之与混凝土及钢架焊接牢固，同时在仰坡开挖线20米外设置相应规格的小导管，从而用小导管进行灌注水泥砂浆。最后检查套拱混凝土的各个尺寸，达标后进行拆模并采用人工弧形导坑开挖进洞。
3.2、管棚施工。
通常情况下的复杂地形地质条件下，实行套拱超前小导管进洞就已足够，但是对于V级浅埋土质的隧道洞口施工中，为有效保证洞口段的安全性，有必要采用超前大管棚。如此在隧道洞口搭建大管棚不但确保了洞口段的施工安全，而且还对隧道洞口的仰坡起到了很好的稳定作用。
3.3、洞口段地表加固。
由于隧道洞口可能处于软弱围岩浅埋地段等因素，造成地表下沉、拱顶下沉等不良后果，所以在施工前要进行隧道洞口地标的加固工作。隧道洞口地表加固可采用地标钻孔注浆等类似方法，均能取得良好的加固效果。
3.4、隧道进洞洞身开挖。
在一切隧道进洞准备及支护工作做好后，就要进一步实施洞口的开挖工程，隧道洞口开挖的施工过程包括洞口的钻爆施工、弃渣装运及洞口开挖后的支护，最后继续隧道的整体施工。
3.4.1、隧道进洞的钻爆施工。
进行洞口开挖，首先要对洞口进行钻爆施工。对于洞口的钻爆必须要经过专业精心的设计，测量放样布眼并采用钻孔台车或风动凿岩机进行钻眼。施工时要根据施工地段具体情况，控制好炮眼的深度、角度以及密度，从而保证良好的爆破质量。
3.4.2、隧道洞口弃渣装运。
在完成隧道进洞的钻爆施工后，要及时将弃渣运出洞口。弃渣通常采用隧道专用挖掘装载机运出，从而进行隧道进洞的下一步施工。
3.4.3、隧道进洞的支护。
隧道进洞的初期支护由隧道施工中的“新奥法”而来，根据围岩的自身承载能力，设置相应的支护。首先，隧道进洞的初期维护，通常采用喷射混凝土的方法，但由于隧道施工处于复杂的地形地质条件下，所以建议采用湿喷罚喷射混凝土；其次进行锚杆施工，以作为基坑支护用；最后是钢架和钢筋网的制作，以确保隧道进洞钻豹施工后，洞顶及四周围岩的稳定，为隧道的深层施工起到了重要的保障作用。如此施工过后，复杂地形地质条件下的隧道进洞施工就得以完成了，为后序的隧道施工奠定了坚实的基础。
综上文所述，复杂地形地质条件下隧道进洞施工前，应根据掀起的设计做好相应的准备工作，以确保隧道进洞施工的安全性，并且积极做好洞口仰坡的清除与支护工作。由于复杂地形地质条件带来的诸多不便，都会对隧道进洞的施工安全和施工质量造成严重的影响，因此我们有必要不断的分析探究出更好的隧道进洞施工方案。通过不断的实践证明，在复杂地形地质条件下进行隧道进洞施工，都应根据施工地段的具体情况，经过全面有效的分析和总结，制定出相应的隧道进洞施工方案，从而确保隧道施工的安全性和可靠性。
参考文献：
[1]、隧道进洞方案11.2.百度专业建筑文献.2010.12.
[2]、隧道施工组织设计.豆丁网建筑/环境.2011.07.
[3]、陈卫华.复杂地质条件和施工环境下地铁盾构进洞技术初探.2011.10.
[4]、佚名.碎石弃渣地段的隧道进洞方案.中华铁道网.2008.02.
在工程实践中，湿陷性黄土地区含有高承压地下水时的病害防治就成为了施工中亟待解决的一个问题，它对桥梁上部结构沉降、耐久性有重大影响。合理的施工技术对类似情况下指导工程施工、保证施工质量、降低施工灾害至关重要。
根据国内外对类似工程的处理经验可知，对于湿陷性黄土，常用的方法是地基加固处理，而对于承压水时钻孔灌注桩常用堵水、排水或围水等方法降低水压达到不影响施工的效果。目前针对湿陷性黄土含高承压水时钻孔灌注桩的施工研究很少。总结及研究合理的施工技术对湿陷性黄土含有高承压水时钻孔灌注桩的施工具有重要指导意义。
关键词 ： 湿陷性黄土；承压水；钻孔桩；预防与处理
Abstract: at present, our country puts forward stricter requirement for engineering construction quality and durability, and collapsible loess collapsibility easily under the influence of water features, in the similar soil during construction, should pay close attention to the influence of water, otherwise easy to have bad consequences.
In engineering practice, the collapsible loess area high confined water at the time of the disease control has become a problem to be solved in the construction, it has significant influence on durability of bridge upper structure settlement,. Reasonable construction technology for similar cases to guide engineering construction and ensure construction quality, reduce disasters is very important.
According to processing experience for similar projects at home and abroad, for the collapsible loess, the commonly used method is the foundation reinforcement treatment, for the confined water in bored piles are commonly used methods such as water, drainage or water reduce water pressure does not affect the construction effect. At present in view of the collapsible loess high confined water in bored piles construction research is rarely. Summary and research of the reasonable construction technology of collapsible loess high confined water when bored piles construction has important guiding significance.
Key words: collapsible loess; Pressure on the water; Drilled pile; Prevention and treatment
中图分类号：TU753.3文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)
局宁西铁路增建二线第二项目部承建的沋河特，中心里程位于宁西增建二线DyK24+647处，全长1046.66米。墩台均采用钻孔灌注桩基础。该桥地质主要为湿陷性黄土，湿陷等级为Ⅳ级。沋河地表水受大气降水影响比较大，地下水位高，13#墩—21#墩地段有承压水，共计9个墩身，108根孔桩，桩径均为φ150cm.根据钻探资料显示，承压水水头高度在：3～6.5m。本桥附近有村庄、沋河水库大坝，距离桥址300m左右，沋河水库大坝为均质土坝，为渭南市城市饮用水水利工程。
针对沋河特大桥孔桩施工的技术文件及施工方案，通过对现场实际勘察、周边环境调查、已确定的施工方案和工期安排以及施工顺序情况，进行钻机的选型、钻孔的排序、降水井的设置及位置选择、泥浆池的设置、钻孔时间及速度的计算、承压水水压的控制及计算，为钻孔方案提供技术支持及孔桩施工防止塌方、塌孔、管涌危及村庄、水库大坝，制定可靠有效的防范及保障措施，确保孔桩施工的进度、工期、效益和施工人员的安全。
承压水地带钻孔桩施工（钢护筒跟进法施工）
1.1 钢护筒的安装及埋设
将首节吊起的钢护筒缓慢放入引孔内，离孔底约20cm距离时，暂停下放，技术人员井口验收钢护筒居中时，立即下放至孔底，用履带吊吊起振动锤，振动锤的两个液压夹须预先调试好，液压夹的间距为护筒直径。同时，振动锤上系两条缆绳，目的是通过人拉的方式尽快使液压夹夹到护筒口，使其重心在护筒中心位置。开启电源后，振动锤开始振动，护筒在下沉的过程中根据技术人员的指导进行垂直度的调整,在钢护筒垂直下落至离地面1.5m时停止振动锤，由技术人员对护筒的垂直度及护筒中心位置进行检查，检查确认护筒下沉的垂直度及护筒中心位置满足规范要求后，开始吊装下一节钢护筒，每节钢护筒之间采用焊接，钢护筒焊接连接时保证接头圆顺，同时满足刚度、强度及防漏的要求。钢护筒需高出原地面不小于1.0m。
1.2降水井的设置
护筒埋设完毕后，在墩位两侧（距墩中心各约30m处）各旋挖一口降水井，降水井直径≥125cm,降水井深度根据现场地质情况钻至承压水层。井口高程低于孔桩钢护筒1米以上，让承压水自动从井口排出，并在井口设置4m深的护筒，以防止降水井坍塌（如下图所示）。降水井设置完成后，当一口降水井正常排水时，应立即将另一口降水井封堵。沿降水井设置排水沟，将水引至离水井50m以外的地方。
1.3钻孔
钢护筒埋设完毕后，加大泥浆密度，并注入泥浆后方可开钻；钻进过程中，要及时掌握钻孔深度，根据地质层变化，及时调整钻进压力、钻进速度和适宜的泥浆稠度，以防钻进不利地层时塌孔。开钻时，先用低档慢速钻进，钻至护筒以下1米后，再调为正常速度。钻进过程中，根据不同的地质情况选用不同形式的钻头，在土质地层中钻头选用螺旋式土钻或旋挖斗，有水时用旋挖斗掏渣；在钻进过程中，测量人员要随时对孔深进行测量，每次进尺不得大于3m，钢护筒要及时跟进至钻孔底，离孔底不大于50cm.钻进过程中，经常抽取渣样并检查泥浆指标，注意土层变化，以便及时对不同地层调整钻速、钻进压力、泥浆比重。在砂土、软性土等易坍孔的土层中，采用低档慢速，同时提高孔内水头，加大泥浆比重。钻至透水层附近时，应将钻速减慢，并在孔内投入黏土块，反复不进尺旋转，进一步增强泥浆密度。结合钻探资料，当钻至承压水层位置时，钢护筒应该及时跟进，对承压水进行及时隔离及封堵。
在钻进过程中测量人员对降水井每小时总流量进行观测，计算出钻孔桩部位的承压水流量及水压，根据所得数据，计算出钻孔桩内泥浆产生的压力。当钻孔桩内泥浆压力大于承压水产生的压力时，可以认为钻孔桩内的泥浆不会受到降水井的影响，只是孔底弱流水现象。当钻孔桩内泥浆压力小于承压水产生的压力时，应立即停止钻孔，反复不进尺旋转，进一步增强泥浆密度，至到泥浆压力大于承压水产生的压力时再进行缓慢进尺。当钻孔桩钻至设计桩底时，应静置1小时，若水位、沉渣厚度无明显变化时，再进行清孔。
2承压水层水下混凝土灌注施工方法：
2.1安装导管
导管采用φ30cm钢管，每节2～3m,配1～2节1～1.5m的短管。导管吊装前先试拼，并进行水密性试验，压试验时的压力应不小于灌注混凝土时导管可能承受的最大压力的1.3倍。导管接口应连接牢固，封闭严密，导管接头应清洁无杂物，密封胶圈无破损老化，同时检查拼装后的垂直情况与密封性，根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，吊装时导管位于桩孔中央，并在浇筑前进行升降实验。导管组装后轴线偏差不宜超过桩孔深的0.5%并不宜大于10cm。符合要求后，在导管外壁用明显标记自下而上逐节编号并标明尺度。以便计算注入混凝土的高度。
2.2灌注水下混凝土
水下混凝土的灌注程序与其他混凝土灌注程序基本相同，但由于灌注水下混凝土前，孔内仍有少量承压水向外溢出，因此，初次混凝土灌注高度不仅要满足规范要求，而且还要保证初灌混凝土越过承压水层，这样才能抑制承压水的不断涌出，以免在混凝土灌注过程中对混凝土产生冲刷而造成质量事故。
灌注水下混凝土时，必须探准孔深和所灌注的混凝土面高度，仪控制导管埋深。如探测不准确，将造成导管提漏或埋管过深，出现断桩事故。灌注混凝土导管顶部应设置漏斗，其上方设溜槽、储料斗和工作平台。灌注前首先测量孔内混凝土的高度，计算导管内埋置深度，如果正常继续灌注。
灌注混凝土开始后，应紧凑地、连续地进行，严禁中途停工。灌注过程中，应注意提高观察管内混凝土下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内混凝土面高度，真确指挥导管的提升和拆除。
考虑桩顶含有浮渣，灌注水下混凝土时的浇筑面按高出桩顶设计高程100cm控制，以保证桩顶混凝土的质量。
3对湿陷性黄土地区承压水地层可能给钻孔灌注桩施工造成危害的预防与处理措施
3.1预防措施 在施工前要详细查看勘察、设计报告，进行现场实地踏勘，熟悉地层及施工环境，对含有承压水的地层应了解其水头高度、涌水量等情况，分析对施工可能产生的影响及危害，拟定切实可行的技施方案和预防措施，并做好技术物资上的充分准备。当承压水地层对施工可能有危害时，在成孔钻机选择上应避免使用循环钻机而选择无循环钻孔的冲击型钻机，并结合地质勘察报告与钻机特点，拟定具体施工方案。防止承压水对钻孔灌注桩施工造成危害的主要方法是平衡其水头压力，使桩孔内水面低于孔口或地下水位，防止承压水从孔口溢出或从强透水层泄漏，其具体方法一般有以下3种。3.1.1围堰填高法：填筑围堰，抬高桩孔位置，使桩孔孔口位置高于承压水水头高度。3.1.2泥浆柱平衡法：使用泥浆钻孔，让泥浆柱形成的压力大于承压水压力，使承压水不至溢出孔口并保持0.50～1m的安全量。使用泥浆柱平衡法施工时，必须使泥浆密度在钻至承压水层前至混凝土灌注完毕期间始终保持稳定，不能出现大的变化，防止钻孔结束后在混凝土灌注期间孔内泥浆发生沉降，上部泥浆密度下降较大而造成泥浆柱压力小于承压水压力。3.1.3综合平衡法：当承压水水头较高，用泥浆柱平衡法无法满足要求、而围堰填高法成本又过高时，可采用两者相结合的方法来解决（现场平台填筑一定高度，平衡掉部分承压水水头高度，其余部分利用大泥浆比重遏制。）。对承压水水头高于地面，且上部含强透水层的情况，应首先考虑对强透水层进行封堵处理，然后可采取上述3种方法处理。封堵方法可根据所用钻机类型确定，如采用冲击钻机成孔，宜采用粘土封堵；采用旋挖钻机成孔则宜采用套管隔离封堵。对于承压水水头低于地面且上部含有强透水层的情况，则可根据实际情况采取封堵透水层或用泥浆平衡法处理，使承压水不致向上涌出。3.2处理措施3.2.1灌注桩钻进时发生承压水涌出现象的处理措施。在灌注桩钻进过程中发现承压水从孔口涌出时，应立即停止钻进，查明承压水层位置、水头高度及涌水量等详细情况，同时，采用围堰接高护筒的方法提高孔口位置，使孔口位置高于承压水水头。待孔口不再向外溢水时，再采用上述预防措施进行处理。3.2.2对于承压水层上部含有强透水层的处理措施。对于承压水层上部含有强透水层的情况，应采用封堵隔离的方法,即采用冲击钻机成孔、粘土隔离封堵的方法将强透水层与承压水层隔开。实践证明，在这种情况下此方法是最合理、最有效的方法。
4结束语
目前国内外针对湿陷性黄土地区承压水地带钻孔桩施工，钢护筒跟进法尚无详实可靠的施工经验，《铁路桥涵施工规范》（TB10203—2002）中规定，湿陷性黄土地基开挖，必须保持基坑不受水侵泡。除此之外，各相关规范中没有对湿陷性黄土地区含承压水时钻孔灌注桩施工烦人相关规定，这就要求各施工企业遇到类似工程时，只能参照其它类似经验进行施工，增加了施工难度，难于保证施工质量。故在此次施工中总结一套行之有效地施工方法，基于系统观点，通过研究总结国内外类似工程经验，开展湿陷性黄土地区含高承压水时钻孔灌注桩施工技术研究，研究内容在为类似工程提供指导建议的同时可以形成合理的施工技术理念修订制施工规范参考。
参考资料：
1.《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10415-2003）
2.《铁路桥涵钻孔桩施工技术指南》（TZ322-2010）