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岩石层定向钻穿越施工方案简介：

岩石层定向钻穿越施工方案，是指在地质条件复杂的地层中，利用定向钻技术进行的隧道或管道施工方法。这种施工技术主要用于石油、天然气、矿产资源的开采，以及地下管道、电缆的铺设，或者在城市地下空间开发中建设地铁、管道等设施。

1. 施工流程：首先，对地质情况进行详细的勘查，确定岩石的硬度、渗透性、孔隙度等参数。然后，根据勘查结果，设计钻孔路径，通常是沿着最短或最经济的路径。接着，使用钻机进行钻孔，钻头采用特殊设计，可以保持稳定的钻进方向。在钻孔过程中，会实时监测钻进参数，如扭矩、转速、进尺等，以确保施工的精度和安全性。

2. 技术特点：定向钻穿越技术具有以下特点： - 避免开挖地面，减少对环境的破坏。 - 对地层的扰动小，有利于保护地下结构。 - 可穿越复杂地质，如硬岩层、断层带等。 - 钻孔精度高，可实现精确的定位和深度控制。

3. 风险与控制：由于岩石层的硬度和稳定性差异大，施工过程中可能遇到岩心卡钻、井斜控制困难等问题。因此，需要专业的技术和设备，以及严格的施工监控和应急措施。

总的来说，岩石层定向钻穿越施工方案是一种高效、环保、精确的地下施工技术，对于地层复杂、施工难度大的项目具有显著的优势。

岩石层定向钻穿越施工方案部分内容预览：

1）场地平整之前，对测量放线人员进行技术交底，对特殊地段的扫线做重点交代说明，扫线时测量人员参与作业带清理工作。

2）施工作业带范围内，对于影响施工机具通行或施工作业的石块、杂草、树林、构筑物等要清理干净，沟、坎要予平整，有积水的地势低洼地段排水填平。清理和平整施工作业带时，保护线路控制桩，如有损坏立即补桩恢复。

3）清理施工作业带时应测定埋地设施的位置，并设置明显的标志，如地下电缆、管道、下水道等，包括设计图中未标出来与管道交叉和平行的设施。

根据现场施工场地平面布置图进行合理布置。

5）施工作业场地边缘用警戒带进行围栏，作业场地入口处设置警示标语DB3302／T 1061-2020 电梯运行监测自动报警系统技术规范.pdf，钻机摆放位置铺垫钢板或枕木排增加地面的承载力。钻机周围易漏泥浆的位置挖引沟至泥浆坑。泥浆罐罐底周围围土堰，防止泥浆外溢污染。泥浆坑周围要围警戒带，并设置警示牌。

确定钻机位置，根据测量放线的泥浆池边界线进行泥浆池的开挖，泥浆池的大小要根据具体的工程量来确定，泥浆池内要铺设土工布，防止泥浆渗透到地层中，对环境造成污染，围封高度在1.5m左右，用警戒绳围封，设立安全标牌，防止人员落池。

穿越管线最大回拖力计算

根据规范要求，钻机吨位选取应符合以下公式：

式中：F：计算回托力

L：穿越长度

D：管道外径（包括防腐层厚度）

Ds：管道直径1

δ：钢管壁厚

ds：管道内径

γs：管道容重7.85×104N/m3

γ1：泥浆重度1.2×104N/m3

2）将钻机及其它附属设备按照现场实际情况进行就位，钻机就位时，用全站仪、水准仪按照设计图纸进行精确测量放线，将钻机的轴线就位于穿越曲线的轴线上，调整钻机的钻进角度，使之与入土角吻合。为保证钻机的稳定，需要对钻机基础采取特殊的加固处理措施，即在钻机下面的地板上铺垫一层钢板，然后将钢板和钻机锚固箱连接在一起。其具体做法见下图：

在钻机最大施工能力的作用下，考虑合理优化钻具组合并保证有足够的施工能力，根据地质情况选择合适的扩孔器，满足施工要求。

钻机系统、泥浆系统、用电系统全部按照施工要求连接安装完毕，进行系统启动调试，排除故障，保证设备正常施工。

钻导向孔是一关键工序。根据设计曲线钻导向孔，并根据设计要求确定每根钻杆的折角，实时跟踪测量，并做好记录，在穿越曲线上每根钻杆设数据控制点，每根钻杆做3次观察钻头位置参数，以此控制导向孔的钻进。

在钻进过程中，注意每根钻杆的折角，折角不宜过大。钻杆折角应符合规范要求。

导向孔钻完成后实际出土点与设计出土点的误差：纵向不大于穿越长度的1%，横向不大于穿越长度的0.5%。

2）有线控向钻孔施工采用人工磁场校验法。

人工磁场线圈布置在穿越中心线上，保证穿越曲线的准确性。

线圈的角点采用木桩固定，保持四边笔直减少测量误差。

人工磁场线圈的宽度以3倍的探头深度为宜，也可以取3倍于设计曲线的最深值。

在钻头进入人工磁场后的下一根钻杆钻进完成时进行测量偏差。测偏时首先根据控向员的指令接通电源为线圈供电，供电设备选用现场的直流电焊机，通直流电的电流以70～80A为宜。测量完成后断开电源，重复测量2～3次取平均值做为当时的偏差量。进入磁场后每钻进一根钻杆测量一遍，对比前后测量结果及时发现偏差和偏差趋势，如果不在标准要求范围内需及时纠偏。

为确保钻进曲线圆滑，防止钻孔出现“S”形，每根钻杆所改变的角度要进行严格控制，控向过程中要严格按照设计曲线控向，如发生偏离原设计曲线，要及时作到调整；控制好单根钻杆所调整的角度使钻孔圆滑。如果单根钻杆改变的角度过大，及时抽回本根钻杆，重新钻进以达到钻进设计的需要。

应用下套管技术以减小孔壁对钻杆的阻力防止钻杆失稳和稳固孔壁防止塌孔卡钻。套管规格为Φ323长度为50m。：

预制推动头2根，推动头是由一截钻杆和一根套管焊接在一起组成的。

制作套管钻头，套管前端打加强后焊接白钢加强。

第一根套管前端带有切屑刀头便于切削钻屑，推动头一端通过钻杆与钻机的动力头连接另一端焊接套管，事先在地面上焊接一道口后，将整体吊装至钻机轨道上，并且套在已经钻进一段距离的钻杆上，沿着钻杆将套管打入导向孔轨道内，然后将推动头与套管分割开，换上另一组，并将套管与上一根套管焊接后，继续打入导向孔轨道内，如此反复打入套管至需要的长度。

套管施工完毕后，将套管的尾端留出地面以上，沿套管继续进行导向孔施工，

待导向孔施工完毕后，将套管逐根抽出。

岩石层中钻进所使用的钻头必须为泥浆马达牙轮钻，具有高度的耐磨性；钻孔的曲线精度一定要严格控制，一旦发生偏差将不可能进行纠偏，所以必须严格控制曲线。

岩石层扩孔采用岩石牙轮扩孔器，耐磨性好，泥浆中加入润滑剂减少摩擦阻力和扭矩；扩孔的级差一定要小，逐级扩孔；泥浆粘度要控制在70s以上，确保岩石钻屑能够有效的携带到地面。扩孔前认真检查系统情况和牙轮安装情况，一切正常后进行扩孔。扩孔速度和泥浆排量进行合理调整。对返回泥浆中的进行检测，钻屑含量、拉力和扭矩等数据参数，每扩孔一次后进行一次清孔，以降低拉力和扭矩，清除洞内钻屑。

针对岩石的特点，对泥浆的设计应侧重于增强润滑性和冷却性，减少固相含量以利于提高钻速；而对泥浆的悬排能力和护壁性要求不高。

常用的润滑性泥浆主要有乳状液、聚丙烯酰胺浆液和乳化泥浆3种类型。

1）泥浆量计算：根据钻进和扩孔的速度，以及扩孔级差的大小，进行泥浆用量和泥浆排量的综合计算，确保泥浆中的钻屑含量在10%以下，保证施工的安全。编制泥浆材料计划，保证材料及时供应。

2）解决穿越过程中，河水配浆，岩屑携带，岩屑悬浮，保护孔壁，防止漏，塌，卡，润滑等问题。选择最佳泥浆体系，确保穿越工程安全顺利进行，选择最佳处理方案，使泥浆成本控制在低限。

岩石地层泥浆的循环净化系统显得更加重要，泥浆的用量大，泥浆所能携带的钻屑颗粒较大，必须及时除去返回泥浆中的钻屑，才可以重新进行泥浆的利用，减少对设备的磨损。分两级进行净化，首先采用振动筛出去大颗粒岩屑，然后经过除砂器出去粒径较小的岩屑，达到重复利用的条件。

管道回拖前，在回拖管线前端焊接牵引头，焊接应符合相关标准的规定，并且必须满焊,焊接完后进行X射线照片探伤检测，合格后才能进行管道的回拖。

钻具连接：钻杆+扩孔器+旋转接头+U型环+管道

钻杆 +桶式扩孔器 +万向节 +穿越管线。

管线回拖前要将发送沟开挖清理完毕，将预制好的管道下到发送沟中，管道下沟后向沟内注满水，回拖时划伤防腐层。

2）发送沟开挖采用单斗挖掘机进行开挖，开挖中心线距预制管线中心线2m。

3）下沟前，清理沟内冻土块，采用两台离心水泵从附近河中抽水注入沟中。回拖前，准备好补伤材料和器具，安排专人巡视管线，及时补伤。

在管线回拖过程中要根据钻机显示回拖力的大小控制好回拖的速度；根据管线回拖过程中地质变化情况配比合理的泥浆。为了防止管线回拖过程中划伤防腐层，将回拖管线置于发送沟内，根据出土角和主管线的埋深，在工作管线入土点前端按一定比例放坡挖一条发送沟，发送沟内不得有石块、树根和硬物等，以避免管线底部与地层摩擦，划伤防腐层，并降低回拖拉力。

扩孔器直径宜比穿越管道直径大300mm，目的是减小拖拉力，保护防腐层；全部连接完后应泵送泥浆，检查各泥浆喷嘴是否正常，合格后进行回拖施工。

管道回拖施工应连续进行,严禁在施工中无故停拖。

1）管线回拖完毕后，将现场剩余泥浆全部清理干净，按照原始地貌进行恢复。

2）对于耕作土及植被生长表层土，一定要按照原有位置、厚度进行恢复，不足部分从外购运。

3）施工中所埋设的涵管，在施工后及时清理出现场。

根据资料填写要求，做好现场各项施工记录表格，及时归纳、整理，保证资料与施工同步、真实、准确。整个穿越施工完成后，及时向业主、监理等单位提出申请，进行现场检查验收，合格后办理相关的签认手续。

1） 所有参加施工的人员必须持证上岗。

2）施工中坚持质量“三检”制度，上道工序不合格严禁进入下道工序施工。

3） 所有施工材料必须有合格证明或质量检测报告单，施工前由监理工程师确认方可使用。

4） 运抵现场的施工材料由质检员和监理同时进行检查验收，杜绝一切不合格材料进入施工现场。

5）严格控制导向孔曲线精度，入土点和出土点坐标符合设计和规范要求。

6）管线回拖对管线进行派专人巡回检查，防止防腐层损坏。

1）施工前，要由安全和技术人员对作业机组进行安全交底，并填写安全措施交底。进入施工现场的人员按规定穿戴好劳动保护用品，不戴安全帽禁止进入施工现场。现场安全牌、警示牌配备齐全，位置摆放合理。

2）进入施工现场的人员，班前不准饮酒，坚守岗位，集中精力，不准打闹、睡觉和启动别人的机器设备。

3）施工作业前，施工人员检查施工机械设备的清洁、紧固、润滑、保护接地等情况，确认无误后才能启动。机械设备使用中发现问题，要马上停机断电检修。

4）施工现场的临时油库和气瓶库等配备足够的灭火器材和工具，并远离火源和居民区，保证安全使用操作距离。

5）各工种严格按照《石油工业建筑安装安全操作规程》中各工种的安全操作规程进行作业。

DB61／T 1440-2021 公路预应力混凝土连续刚构桥施工技术规范.pdf（2）现场布置安全措施

1）保持现场道路畅通无阻，留有施工机具、运输车辆回转及调头的位置，不在路面上堆放器材和占用路面从事施工作业。

夜间施工设置足够的、固定的照明设施，线路清晰，全部架空或埋地。

施工作业带保持平整，无积雪和冻冰。

施工现场的施工机具、气瓶摆放合理，物料要堆放整齐，留有安全通道。

5）易燃、易爆、易腐蚀、有毒物品不随地乱放，设专库存放并符合防火、防爆、防腐蚀、防失散的安全要求。

西北片引江区域供水三期（输水）工程施工组织设计（技术标）（3）施工作业带清理和修筑施工道路安全措施