地质岩土学应用于定向钻施工中的探讨

户其霖 河北省地矿局第三地质大队

地质岩土学应用于定向钻施工中的探讨

户其霖 河北省地矿局第三地质大队

将地质岩土学的知识融入定向钻施工技术中，是现代开挖技术一个重要的突破。地质岩土学应用于定向钻施工中，对提高施工质量和效率、保证施工安全又十分重要的作用，是一项具有深刻现实意义的研究。

地质岩土学 定向钻施工 应用 基本特征

随着我国经济的发展以及城镇化进程的加快，我国各个城市的市政工程获得了迅速的成长。但由于在市政工程的施工过程中，常常需要对城市一些排水管道和管线进行安装，这就要求我们必须在不破坏工程的前提下，采取有效的施工方法。现阶段，定向钻施工就是一种安装管道的重要方法，而地质岩土学应用于定向钻施工对施工过程由十分重大的作用。本文将就地质岩土学和定向钻施工的基本概述、应用地质岩土学的定向钻施工的基本特征以及地质岩土学应用于定向钻施工具体表现进行分析和探讨。

一、地质岩土学的基本概述

地质学的不断发展与成熟衍生出了地质岩土学，地质岩土学可以说是地质学的分支之一。地质岩土学是一门介于地质学与土木学的科学，它主要是借助地质学的知识、数学或物理的方法来解释岩土的有关知识。地质岩土学通过对工程对象如一些建筑物或地质环境进行提前的探测与分析，为工程的施工提前做好防治措施，也为工程提供完整的施工数据与信息。

二、定向钻施工的基本概述

定向钻是一种钻孔、扩大孔和清洁孔的工具，而定向钻施工是借助定向钻对一些市政工程或石油开发工程的管道进行作业的一项工程。定向钻施工主要分为两个工艺：第一，钻孔，钻孔即根据工程所处地区环境的特点，尤其是地质条件，确定适合的钻头，对准钻点进行钻孔。在钻孔的过程中，钻机对钻头产生强大的作用力，推动钻头旋转，施工者再施以一定的压力，使得钻头不断往前或往深处，最终完成钻孔环节。需要注意的是，在每一次钻孔完成之后，都必须重新确定钻头的大小和位置，以便高效且准确地确定所钻孔的位置；第二，很多时候，借助小型的钻机进行施工时，常常需要对所钻的孔进行扩大，这就是扩孔。扩孔是利用钻机带动扩孔工具在已钻好的孔内来回拖动，拖动时要注意均衡和变换位置，直到孔扩大到所需要的程度为止。

三、应用地质岩土学的定向钻施工的基本特征

定向钻施工是现代一种重要的开挖技术，对市政工程的发展有很大的促进作用。与其他开挖技术不同，应用了地质岩土学的定向钻施工具有以下几个基本特征。

1.施工精度高。应用了地质岩土学的定向钻施工通过借助先进的钻机和工艺，在钻孔过程中达到了极高的精确度，还能在施工过程中自由调整所安装的方向和铺设的路径，就算针对长距离的管道和管线也可以精准地进行施工。另外，定向钻施工还可以摆脱地下岩石等障碍物的限制，灵活绕过，将障碍物对钻孔的影响降到最低。

2.对周围环境影响小。与其他施工工程相比，应用了地质岩土学的定向钻施工不会对周围的环境产生过大影响，既不会影响交通运输，也不会影响医院、商场和学校的正常运营；既不会破坏绿化，又不会带来新的污染。可以说，定向钻施工颠覆了传统的开挖施工技术对城市居民和公共场所所带来的各种噪音污染和震动影响，使得工程能够更加自由地进行。

3.施工效率高。与传统的开挖施工技术相比，应用地质岩土学的定向钻施工效率更高，主要表现在钻机等施工设备体积较小，进出施工场地更方便，大大降低了施工过程在运输设备上的时间。同时，由于定向钻在施工过程中，能精准地钻孔，也大大减少了由于施工出错而进行修改的时间。这些都在很大程度上提高了施工效率。

4.施工成本低。由于定向钻施工技术所需要的工具和设备较简单，从而能大大减少施工所需要用的设备成本。另外，也由于定向钻施工技术较简单，不需要太多的工作人员就可完成施工，这降低了施工的人力资源成本。所以，从整体上看，应用了地质岩土学的定向钻施工技术成本更低。

四、地质岩土学应用于定向钻施工具体表现

地质岩土学在定向钻施工中的应用，对促进定向钻施工质量和效率的提高具有很重要的意义，是值得我们深入研究的一种应用。其中，地质岩土学在定向钻施工中应用的具体表现如下。

1.地质岩土学在设计导向孔中的应用。由于定向钻施工的环境一般较为恶劣，在设计导向孔的过程中，常常会因为剧烈的震动而破坏设计效果。但在地质岩土学的帮助下，设计导向孔有了更好的技术，即借助多重减震技术来稳定设计的导向仪器，使其即使在强烈的震动或其他外力的作用下也能正常工作。另外，为了防止由于温度过高而导致仪器被损害而影响使用寿命的现象出现，需在仪器内部注入一定的凉水，对仪器起到保护作用。

2.地质岩土学在扩孔中的应用。扩孔除了借助简单的扩孔工具之外，还可利用地质岩土学的知识，运用空气潜孔锤进行扩孔，空气潜孔锤是结合螺杆和双层钻机的一种工艺，能有效提高扩孔的准确度和效率，同时，还能大大降低施工所需的成本。

3.地质岩土学在定向钻穿越工程中的应用。在安装一些管道和管线的过程中，常常会遇到一些坚硬的岩土，影响施工工程的顺利进行。通过对地质岩土学的研究，技术人员得出了有效的成果——即在施工过程中，先对所要钻出的孔进行扩大，即扩孔，再应用扩孔泥浆技术对所要钻的孔进行完善，最终促进工程的高效开展。

总之，地质岩土学对定向钻施工技术的效率和质量有着重要的影响，这也在很大程度上也影响了我国开挖工程的发展。因此，我们必须高度重视地质岩土学在定向钻施工中的应用，以最严谨的态度、最专业的知识和最科学的精神，在实践中不断探索，研究出能促进地质岩土学在定向钻施工中应用的有效措施，促进城市化进程的加快。

[1]杨敬杰.管道定向钻穿越河流施工风险控制[J].油气储运,2014,(03):315-317.

[2]冯涛.定向钻施工中的地质岩土学应用[J].地下水,2011,(06):227-228.

[3]文俊.浅谈管道水平定向钻施工技术[J].石油化工建设,2015,(05):68-70+74.

[4]赵明华,卢华峰,秦双乐.定向钻穿越施工控制方法[J].武汉工程大学学报,2013,(05):33-36.