定向钻穿越过程中冒浆是怎么回事?
在管道设计和施工中，虽然定向钻穿越技术得到成熟应用，但在施工中也遇到了一些问题，如断钻杆、冒浆、卡钻、地表塌陷等，这些问题困扰着定向钻穿越技术的发展和应用，特别是冒浆问题，不仅给工程带来影响和经济损失，同时还对当地的环境保护造成一定程度的影响，为此，华伟建设对定向钻穿越过程中的冒浆问题进行分析，并提出防范建议。
1、穿越路径和设计参数
（1）设计人员应根据不同的地质情况，正确选择合适的穿越位置，只有选择合适的穿越位置和穿越地层，才能确保穿越的成功。定向钻穿越应尽量避开不良的地质场地，如：松散的砂土、粉土和软土等对定向钻不利的场地。
（2）选择合适的设计参数，确定适宜的人出土角、曲率半径和埋深。设计人员应当根据地质情况和钻机设备的能力以及场地要求，选择尽量大的入出土角和曲率半径，使穿越曲线尽快地到达稳定地层。
因为冒浆是泥浆的压力大于其上的水的自重和土壤的自重（地下水位以下的土应取浮重度）之和，而水的自重和土壤的自重与深度成正比，所以定向钻曲线布置的深度必须满足水的自重和土壤的自重之和大于泥浆压力的要求，使上覆地层具备足够的压力。
为了防止穿越堤坝时冒浆，在场地允许的条件下，设计人员应该将穿越曲线的水平段适当延长，将曲线的变坡点设计到大堤以外，保证大堤下管道的埋深，同时也增加了土地对泥浆的自重压力。当然，这样会造成穿越段的增长，整个工程费用增加。
2、扩孔器和钻进速度
某河流地质情况为黏土，钻进导向孔、扩孔、回拖时的泥浆压力基本相同，均在0.8~1.0MPa。钻进导向孔和回拖时没有冒浆，但在扩孔时发生冒浆问题，经分析认为扩孔时的泥浆压力可能不止1.0MPa，造成冒浆的原因是孔洞中出现憋压和人为增压所致。
（1）孔洞中出现憋压的原因是扩孔器选择不当。常见的扩孔器和适用条件如下：
刀式扩孔器，适用于黏土、粉质黏土和一些塑性较好的土层。 桶式扩孔器，适用于淤泥质黏土和塑性差的土层。
憋压情况的出现是因为在粉质黏土层中使用了桶式扩孔器扩孔。桶式扩孔器为圆筒锥状，扩孔时与孔壁完全接触，且自身又是完全封闭的桶状，没有泥浆循环的通道，所以如果孔壁周围的土质是塑性较好且密实的黏土，会造成泥浆循环不畅通，局部升压，在一些土体不密实的地方就会形成冒浆。
（2）人为增压。泥浆压力与钻具的扭矩成反比，与钻进速度成正比，顶管工程设计与施工，泥浆压力愈大，钻具的扭矩越小，相应的钻进速度越快。如果为了加快进度而在扩孔不断增大泥浆的压力，就会造成冒浆。所以不能盲目地为了施工进度而忽视了冒浆带来的经损失和环境破坏，要将泥浆压力、钻具扭矩、速度调整到一个状态。
3、泥浆配比
泥浆是定向钻穿越必备的润滑剂，合理选择泥浆配经，可以保证孔壁不塌方，保持泥浆的饱和度、减小摩擦。在满足定向钻施工要求的前提下，泥浆越稠，泥浆颗粒与颗粒之间就不会有足够多的自由水，此时的泥浆实际上是一种可塑和流动状态的混合体，冒浆时，该混合体从定向钻孔上面的土体的颗粒间隙中通过，顶管工程技术，如果泥浆比较稠，它通过上面土体的颗粒间隙时就会受到阻碍和约束，从而可以起到阻止冒浆的作用。
通常根据地质情况，考虑护壁要求，确定泥浆中膨润土和各种添加剂的用量，但同时还应根据不同地质条件与孔中操作压力，综合确定泥浆配比成分，避免施工过程中的冒浆。一般应做到保证足够的泥浆排量，使泥浆返回通道畅通，渭南顶管，但也不能盲目提高压力，以免增加冒浆的危险性；同时提高泥浆黏度，保证足够的支撑力，避免造成塌孔。
华伟建设：浅谈非开挖工程施工步骤
1 导向孔施工
施工准备：将导向钻头安装连接，检查探头发射的各个参数是否正常，探头电池容量是否足够。
开孔：为保证入射角的准确和稳定，开孔时须保持连续钻进至少2.5m，同时宜采用低钻速、小泵量、慢进尺。
造斜钻进：调整钻头工具面向角至需要角度，钻机顶进形成造斜段，导航仪跟踪监控钻头仰角的变化，根据不同的土层，顶进结合钻进，勿使仰角的变化超过钻杆的曲率半径。
保直钻进：钻机匀速回转钻进，给进速度尽量快，使导向孔直线段更平直。
设计导向钻进参数表。
2 回拉扩孔
孔径设计：根据敷设管道的直径和根数计算需要成孔的直径，既不能过大，也不可过小，成孔直径过大，顶管拉管，敷设管道周围土层坍塌易造成路面下陷，成孔直径过小，会使拉管阻力增大，引起脱管或管道变形。
分级扩孔：各级扩孔分别为一级φ200mm、二级φ250mm、三级φ300mm、四级φ400mm、五级φ500mm等。根据设计的成孔直径，由小到大分级扩孔，直至扩到工艺要求的孔径。
孔壁加固：扩孔的同时通过扩孔钻头向孔中注入泥浆，泥浆的浓度根据不同的土层条件来配制。泥浆渗透到孔壁中，通过扩孔钻头的挤压和磨擦，起到对孔壁的维护和稳定作用。
回拉敷管：拉管过程中的回拉力要克服管道与孔壁摩擦力，成孔的质量与导向孔的曲线形状以及扩孔工艺有着密切关系，正常情况下敷设PVC或PE管的回拉力不应超过5kN，拉力过大会造成管材断裂或变形。
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