含砂量对HDD钻井液性能影响的试验研究

水平定向钻进铺管钻遇地层多为土、砂层,钻井液对成孔质量影响较大,而固相含量又直接影响钻井液的综合性能。本文通过室内试验,分析了不同含砂量条件下,钻井液的塑性粘度、表观粘度、动切力、动塑比的变化规律,认为含砂量在15％以下时,对钻井液流变性能变化不大,而当钻井液中的含砂量超过20％时,钻井液会产生系统破坏,需要进一步处理方可二次使用。     

淤泥质软土中某深大基坑开挖顺序优化分析

南京某深大基坑位于长江下游岸边,场地地层为典型的二元结构且淤泥质软土广泛分布,承压水位高,基坑场地地质条件十分复杂。基坑邻近一个高层建筑,开挖范围涉及到厚层淤泥质土,且支护结构全部埋设于淤泥质软土中,基坑的开挖顺序直接关系到基坑工程及周围建筑物的安全。基于该基坑最深的部位,这里将基坑的开挖顺序分为：I、先开挖主隧道再开挖匝道;Ⅱ、先开挖匝道再开挖主隧道;Ⅲ、主隧道和匝道同时开挖3种开挖方式,运用FLAC^3D模拟软件对3种工况下基坑支护结构及周围建筑物的变形进行对比分析,得知先开挖主隧道再开挖匝道或先开挖匝道后开挖主隧道对基坑支护结构和周围建筑物的影响最小,应优先选择这两种开挖方式,尽量避免主隧道和匝道同时开挖的开挖方式。该研究可为类似深厚淤泥质土中深大基坑的开挖与设计提供经验。     

小半径曲线隧道下地铁运行对粉砂土层引起的振动响应规律

小曲线地铁盾构隧道位于粉细砂层中对于列车运营水平及竖向循环荷载的响应较为敏感,特别是离心水平荷载,而郑州大部分地层以此地质构成为主,因此地铁在长期运营状态下,由于粉细砂土层的动力响应导致的砂土层沉降,给列车运行会带较大隐患.进行了长期孔隙水监测,并利用MIDAS有限元计算平台建立地铁道床-衬砌-土体耦合动力模型进行相互验证,研究了单列列车运行与双向会车、不同隧道埋深时对隧道周围土层的振动响应规律.结果表明,孔隙水压力在列车运营初期较大,后期逐渐减小并稳定,其中受到上下班高峰期、季节性气候,以及地下水位的影响,孔压可能造成小幅度上升,但总体趋势是下降.由于荷载叠加效应,双向列车同时经过会使孔隙水压力增幅大于单向列车运行的情况,在隧道下方的最大沉降发生在隧道左端,离隧道越远沉降量越小;在地下水位一定时,隧道埋深与孔隙水压力大小成正比,与隧道周围土体沉降成反比.     

非开挖穿越流砂层自凝型钻井液的试验研究

从钻井液角度进行研究,开发了一种解决非开挖穿越流砂层时发生塌孔问题的自凝型钻井液,优选了钻井液配方,研究了钻井液的流变参数、护壁能力等性能.钻进液性能试验和模拟注浆试验结果表明,非开挖穿越流砂层时采用自凝型钻井液进行护壁是可行的.     

上海砂性软土地层水平定向钻进泥浆性能调控技术

上海地区水平定向钻进铺管（HDD）钻遇不易成孔的砂性软土的概率甚高,这种地层对泥浆性能有特殊要求。但目前普遍使用的复配型增效商品土粉基调相近,难以就大量工程个案恰如其分地发挥关键功效。为此,论述了该类工程环境下泥浆性能设计要点,分析了材料添配的作用机理,重点给出了泥浆密度、粘度、切力以及失水量等参数调控的宜于实用的若干配材技术,以提供相类似工程条件下泥浆运用的可参考方法。     

泥浆性能对定向钻进铺管孔壁稳定性的影响

本文通过对泥浆性能的分析,特别是对泥浆流变参数的控制与调节在定向钻进非开挖铺管中的作用及其护壁原理的分析,简要阐述了泥浆性能对定向钻进铺管孔壁稳定性的影响,对非开挖定向钻进铺管施工有一定的指导意义。     

关于测量大口径HDD环空泥浆固结特性新方法的研究

水平定向钻进（HofizontNDirecfionl Drilling,简称HDD）是采用安装于地表的钻孔设备。对于大直径管道来说,工程竣工后在钻孔和管道之间要留下300mm-400mm的环状间隙。要对泥浆固结后进行应力应变的分析,前提是要知道环空泥浆的固结时间。而传统测量环空泥浆的固结时间的方法存在着很多问题与缺陷,这也导致了时间检测上面误差较大,从而耽误了研究泥浆固结后受力分析的最佳时间。因此,弄清泥浆固结时间的变化规律非常必要,而目前国内在判定泥浆固结时间的方法上仍处于空白阶段。针对这一状况．本人设计采用两种方法进行固结时间的判定,通过湿度传感器测量环空泥浆间隙的水蒸气含量进行泥浆固结时间的判定。     

长距离城市地下管线润滑护壁泥浆配方应用

武钢天然气燃气管道工程采用导向钻进技术施工,以非开挖方式进行。从工程实际角度优选了泥浆配方,成功解决了该长距离管线扭矩阻力大、易塌孔的难题。     

水平定向钻穿越施工钻井液压力分析

孔壁稳定是水平定向钻进铺管成败的关键。影响孔壁稳定的主要因素是钻井液压力及其性能。通过对水平孔中钻井液和地层压力平衡机理以及孔壁周围应力位移的分析,结合摩尔强度准则得出了孔壁稳定时钻井液的允许压力区间公式,并对该区间进行修正得出了地层不单一以及地下水存在情况下的钻井液允许压力区间公式。通过对公式的计算分析得出孔壁稳定的钻井液允许压力区间的宽度随孔深的增加而扩大。     

南通地区粉砂地基水泥土搅拌桩围护工程的成功经验

本文介绍了南通市金信大厦开挖深度为6.75m的深基坑,在粉砂地基上采用水泥土搅拌桩—井点降水复合型的围护结构,既保证了周围建筑物和道路管网的安全,又节约了工程费用,为在南通市及其它类似地质条件的深基工程提供了典型工程实例。     

泥浆在钻井中的使用一般原则及现场调配

北京地区生产水井钻井泥浆现状,还是以细分散泥浆体系为主的。通过一口地质条件较为复杂的地热井改细分散体系泥浆为共聚物体系泥浆的对比,揭示了泥浆工作在钻井工程中的重要性。阐述了泥浆使用要保证安全、高效、经济的原则及要注意的技术要求,要结合地层岩性、现场设备条件、钻探工艺、孔深孔径和井身设计要求等综合考虑。分类列举了针对北京地区不同地层如松散回填层、第四系砂卵石层、第四系粘泥层、完整基岩稳定地层、水敏性地层、漏失地层等所应选用的不同泥浆体系,进行了理论分析。强调不同的泥浆体系一定要与地层岩性相匹配,根据地层选择合理的泥浆体系是钻井工作能否顺利、高效完成,甚至是钻井成败的关键。对泥浆工作的现场调配与使用从试验、调配到安装布局做了原则总结,较全面的论述了现场泥浆使用中要注意的各种事项。     

上海淤泥质粘土注浆劈裂效应的细观分析

劈裂注浆是目前应用最广泛的一种注浆方法,理论研究落后于实际应用。基于颗粒流理论中的流固耦合原理,对上海淤泥质软粘土劈裂注浆过程进行了颗粒流模拟研究,从细观角度研究了土体劈裂过程中裂隙的形态以及土体孔隙率、应力变化,并与相关的试验结果进行比较。结果表明,运用颗粒流理论及程序研究土体注浆劈裂问题是可行的,且在可视化角度上具有很好的优势,可以直接观察到土体劈裂产生及发展的全过程。     

上海地区土体灵敏度的研究

介绍了土体灵敏度的概念 ,提出了用单桥静力触探和双桥静力触探测定的侧摩阻力的比值来确定土体灵敏度的方法。在大量试验数据的基础上 ,对用几种不同方法测定的上海地区浅部各土层土体灵敏度进行了统计分析 ,给出了各土层灵敏度的推荐值。     

水平定向钻进铺管技术在盐碱地改良中的应用

土壤盐碱化作为一种渐进性环境地质灾害,已严重制约着人类生活与社会经济的发展,对盐碱地实施改良和微咸水开发利用已成为世界关注的热点。以往的盐碱地改良多用明渠、暗管排水、暗管结合大口径竖井抽排、种植耐碱性植物等方法,明渠及埋设暗管对地表的开挖破坏性极大、且排水量及适用深度有限、植物改良存在周期长、费时费力等诸多缺点。水平定向钻进铺管技术可将滤水管以水平或近似水平安装在含水层中（水平井）,可垂直于含水层流向长距离铺设,与传统改良方式相比能获得较大的出水量、成本低、且施工对环境影响小等诸多优势,工程实例证明,该施工工艺技术为盐碱地改良、地下咸水开发利用、浅层低渗透性地下水资源开采等提供了较理想的工艺方法。