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大坝造孔施工问题的因素分析和解决措施

作者：唐明

来源：《山东工业技术》2015年第19期

摘 要：在我国，水利工程是一项基础的民生工程，其建设对于我国社会经济的发展都具有十分重要的意义。水利工程建设过程中，大坝造孔对于施工技术要求十分严格，也较易出现施工问题。本文围绕大坝造孔施工问题展开了分析和探讨。 关键词：大坝造孔；施工问题；因素；解决措施

近年来，国家对水利工程的施工质量和工程质量都提出了更高的要求。堤坝建设中，常会用到一种特殊的工艺，大坝造孔。在进行大坝造孔的过程中，常会遇见一些施工问题，这些施工问题的出现又将直接影响堤坝的施工质量，因此，必须严格把关，做好预防措施，并在问题出现时，给予及时有效的处理。 1 工程概况

某水电站混凝土拱坝建基面高程为480.00m，坝顶高程580.40m，最大坝高110.5m，属于3级建筑物。整体坝型为抛物线型变厚双曲拱坝，共由18个坝段组成，坝轴线长度为290.14m，坝顶厚度4.3m，坝低厚度20.0m，厚高比例为0.21。坝体内部设有交通廊道、灌浆廊道、抽水、集水、排水等设施，坝体外部设有泄洪道、灌浆洞、电梯井道、交通路桥等。 2 孔壁塌陷

（1）造成孔壁塌陷的原因。水利大坝施工过程中，基础施工材料是工程质量最基本的保障。因此，在大坝施工中，一定要确保施工所用的土料粘黏性良好，符合施工要求，同时，对土料进行压实处理，使坝体结构安全稳定。在进行大坝造孔施工中，一定要严把质量关，并定期对所用土料进行质量检测。水利大坝施工中，在孔壁保护上发挥重要作用的是泥浆，因此，为保证水利大坝的施工质量，就必须首先确保泥浆的质量。泥浆性能的发挥受多种客观因素的影响，包括施工场地的地质和水文情况等。在进行施工前，施工单位也必须提前做好相关的现场勘察工作。水利大坝造孔施工中，孔内压强不足问题也十分常见，且极容易导致坍孔现象的发生。孔内压强不足主要是由孔内泥浆流动控制不当所致。进行泥浆施工灌注的过程中，因控制不当，泥浆会流向其他施工层，进而导致泥浆流失，使孔内压强达不到预定标准。因此，在施工中，必须做好相应的定期检测工作。一旦发现有泥浆流失现象，及时给予补充和搅拌，注意泥浆操作也必须严格遵照施工要求。此外，在水利工程施工中，钻具的使用不当也会导致坍孔现象的发生。使用钻具时，用力过度会损坏孔壁表层的泥皮，当发现泥皮出现损坏现象后，就要及时采取相应的措施给予处理和补救；（2）孔壁塌陷的解决措施。水利工程造孔施工中，若已经出现了孔壁坍塌现象，就应该及时采取相应的措施给予补救和解决。坍孔现象一旦发生，就必须在第一时间将造孔设备移走，并将钻具取出。技术人员到达施工现象后，应及时

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进行实地勘察，并作出科学合理的分析，找出导致坍孔现象发生的原因，并最终给出最科学合理的解决方案。当前，运用于解决坍孔现象的措施主要包括有：1）以施工要求为基准，对泥浆的粘结度进行调整，使泥浆的粘结性达到预定标准。此过程中，可适度添加一些粘合剂以提高泥浆的粘结性；2）水利大坝后期施工中，应对坍孔现象发生处的泥浆灌注进行实时监控，施工严格遵照施工要求，并科学合理的使用钻具，避免进一步加重事态；3）若遇停工，要及时搅动成孔内泥浆，以每隔4～8h搅动1次为宜；若有遗漏，则要及时补充，泥浆要始终保持在不低于槽口板以下0.5m，并高出地下水位2m以上；4）成槽孔段要合理控制长度，一般以6～8m为宜，地层不好可按两段跳跃造孔的方式进行施工；（3）孔壁塌陷的预防手段。在进行大坝施工前，施工单位必须对施工现场进行实地勘察，以全面了解和掌握施工现场的地质情况和水文情况。实际情况为标准，进行泥浆粘结度的调整，施工过程中，还要对泥浆做定期检测。泥浆操作也要严格遵照施工规定进行，以使孔内压强达到相应标准，能够充分满足施工要求。造孔作业全部完成后，仍旧不可对泥浆进行稀释处理或将清水注入孔内。 3 钻头脱落

（1）造成钻头脱落的原因。在进行大坝造孔施工中，钻头脱落也比较常见。钻头脱落是在钢丝绳严重磨损的情况下发生的，这时的钢丝绳极易发生松动、抽脱现象。同时，工程施工中，保护绳未安装现象也时有发生，而这种做法会导致严重坍塌问题，进而促使埋钻事故发生；（2）钻头脱落的应对方案。首先，在最短的时间内查明事故原因，若主绳断裂是主要原因，则应及时应用保护绳，若无法及时获得保护绳，就需要进行泥浆的更换。其次，将钻头周围的钻碴及时抽净，此过程中，一次清孔后，沉渣量仍超出规范要求，则需要进行二次清孔。二次清孔借助导管进行，孔口导向管距孔底20cm左右，调整垂直精度，使之高于倒垂孔精度，中心偏差不超过2mm。随即，则需要进行打捞工作，一旦被卡住，在提起的时候就需要进行适度震打工作，以便将钻头随时取出；（3）钻头脱落的预防措施。在进行造孔施工的过程中，经常检查钢丝绳，一旦发现有损坏现象，就需进行及时的更换，并对用于钢丝绳抬动的卡子进行紧固。同时，必须使孔内保持洁净，钻碴抽取工作也要随时进行。 4 斜孔

（1）造成斜孔的原因。导致斜孔现象发生的原因主要有：孔内钻渣未抽取干净；钻头磨损严重；松绳不当等。以上这些问题都可能导致钻头在下落的过程中发生倾斜，进而导致斜孔现象的发生；（2）斜孔的处理方案。当斜孔现象已经发生时，首先，及时进行孔斜点的寻找，在找到后，再进行回扭操作。若孔斜现象严重，就应及时回填，再造孔；（3）斜孔的预防措施。斜孔的具体预防措施包括：1）为使钻孔的垂直精度得到保障，防止钻孔出现偏斜，最有效的预防措施就是严格控制并随时调整钻进参数。孔底转压控制在2-2.5MPa，转速65-96r/min，冲洗液量80-110L/min，钻速控制位0.5cm/min。以钻速的控制来实现钻进参数的有效控制；2）在确保孔内洁净的基础上，将泥浆粘稠度调至最佳状态。施工过程中，还需依据实际情况，对钻头的补焊过程、方法进行及时的调整和纠正；3）选择适当的时机进行松绳操作，钻头运行过程中，其稳定性必须得到充分的保障，空锤现象必须避免；4）倾斜地层作业

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的过程中，应全方位的考虑地层因素和水文因素的影响，对硬度小、均匀的表面要进行谨慎处理。 5 结束语

大坝造孔对于水利工程质量的保障有着十分重要的作用，因此，必须重视其施工的各个步骤，有效避免问题的发生。 参考文献：

[1]胡昌兰，贾振国.水利大坝造孔施工中常见问题的处理[J].科技创新与应用，2014（36）：217.

[2]张威.如何处理水工大坝造孔中的施工问题[J].科技创新与应用，2014（33）：220. 作者简介：唐明（1983-），女，吉林延吉人，本科，水利工程助理工程师，研究方向：水利工程，主要从事：水利工程工作。