水利工程钻探技术发展报告_水利水电工程钻探规范

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水利工程钻探技术发展报告

随着经济体制改革深入，市场经济不断完善，近几年钻探技术发展比较快，有些技术已经成熟。报告如下：

一西藏深厚票砾石层大口径冲击钻探技术

西藏有些坝址区票砾石层厚100多米，技术要求：全孔取样，分层颗分。抽水试验、钻穿覆盖层，基岩做压水试验。此层钻进一直是钻探难题，无法满足技术要求。中水东北公司研究大口径冲击钻探技术。经过旁多电站坝址钻探，取得令人满意效果。完成工作量1045米，超过100米深孔6个，最深钻孔140米。技术特点为：钻进速度快，平均时效0.5米，最高时效1米：取样好，满足地质分层要求：孔径650毫米，满足地质分层抽水试验要求：深厚票砾层大口径冲击钻探技术优点：钻进取样同时进行，工艺简单：一孔可多含水层抽水试验：实现裸孔钻进。

二原状砂样采取技术

工程勘察取原状砂样难，取深部砂样更难，一般取扰动样。长江水利委员会勘测局研制单动回转压入原状取砂器。通过南水北调穿黄工程及三峡工程应用证明：它既是用于浅层工程勘察又适用深部工程勘察砂层取原状样。具体适用于粉砂至粗砂层、流朔至硬朔的粘土层。取样方法：使用该取样器应选择具有较好的吸附成膜作用和减阻作用冲洗液。通常选用植物胶配制。试验取样305组，取样成功率100%。试样进行大规模物理、力学与载荷试验等相关比较试验，证明取样试验数据可靠。

三高压压水试验技术

高水头电站岩体承受较高水头压力，需要查明受高压水头作用下岩体的透水率、渗透特性，以评价各类岩体结构面抵抗水力劈裂破坏的临界压力值大小，为设计提供依据。试验的最高压力为实际水头的1，2倍。试验方法：一般从低压做起，直到高压，在做回低压，钻孔完成后根据地层情况，划分试验段，在做试验。试验用的设备为：高压水泵10Mpa，流量100L/min。压力、流量自动记录。止水栓塞采用水压式双栓塞。近几年，高压压水试验在多个工程中得到成功应用。

四水压劈裂试验技术

水压劈裂试验技术是在钻孔内完成的，是地应力测试方法之一，其特点：成果比较直观，操作简单易行：不受孔径孔深限制：不受地下水影响：可直接测定不同深度岩体水平面最大主应力和最小主应力的数值和方向。测试方法：选择试段，下入双栓塞，使双栓塞膨胀，封闭试段，在封闭试段内给水加压，直到岩体劈裂。再用定向设备确定岩体劈裂方向。使用设备为：油泵压力50Mpa/min：流量20L/min：水压式双栓塞：自动记录仪。近年来在抽水蓄能电站获得广泛应用。五金刚石绳索取心钻进技术有新突破

金刚石绳索取心钻进技术是金刚石钻进技术发展到高级阶段的标志，它的主要特点是在钻进过程中当需要采取岩芯时，不必象普通钻进那样，将钻杆一根根地提出孔外，而可以直接从专用钻杆内用绳索将装有岩芯内管提到地面取出岩芯，这样就大大简化钻进工序，钻

进台月效率提高40%。以前绳索取心钻进钻杆寿命低，经过近几年改进，发展成为重型绳索取心钻进技术。钻杆使用寿命、操作与普通金刚石钻杆一样。目前广泛应用。在5—7级孔壁不稳定地层钻进，岩芯采取率100%，取样质量好，地层结构清晰。钻进效率比普通金刚石钻进效率提高5倍以上。解决了孔壁不稳定地层普通金刚石钻进难题。

六空气潜孔锤钻进获广泛应用

空气潜空锤钻进具有钻进速度快，工艺简单。在水利水电工程施工领域，基岩水井广泛应用。在水利水电工程中，采用空气潜孔锤钻进在三峡船闸施工高精度孔斜率1%锚索孔工作量有几万米：在堆石体中造孔，研发了同步跟管钻进技术，可在堆石体中造孔，孔深一般30米，效率10米/小时。在水井钻进中，实现钻进、洗井、出水量同时进行。钻井效率10米/小时。现在潜孔锤，钻机，空压机品种规格齐全，满足市场需求。

七倒垂孔钻进技术已经成熟

倒垂孔钻进技术是水利水电工程专用技术，它是观测大坝变形的基准。即在大坝某一部位钻孔至基岩某一深度，从孔底安装一根倒垂线至孔口，倒垂线不能与孔壁接触，量测大坝观测点与倒垂线距离来判断坝体变形。倒垂孔技术要求为：孔斜率0.05—0.1%，孔径≥150mm，全孔下入套管。钻进方法：金刚石钻进、空气潜孔锤钻进，完善了纠斜方法。目前最深倒垂孔81米。