非開挖鋪管泥漿阻塞路面冒漿問題的原因分析

【摘要】從理論上詳細分析水平定向鉆技術中的一些常見事故，并以福州南二環電力護套施工使用水平定向鉆。造成路面隆起、冒漿，以至影響道路的正常交通運行為背景，為今后從事非開挖技術工作者借鑒、參考。

【關鍵詞】非開挖；水平定向鉆；路面隆起；泥漿阻塞；路面冒漿

水平定向鉆技術是地下管線鋪設使用非常普遍的一種非開挖工藝，它具有工期短、對路交通和其他社會活動的的干擾少、施工成本低的特點，然而，同傳統的開挖施工相比，水平定向鉆技術對從業者技術要求高，如導向孔軌跡的設計、規劃。地質條件的分析，設備性能的選擇、泥漿的配合比、均對工程施工影響較大，稍有疏忽可能造成孔道泥漿阻塞、路面隆起、甚至引起地面冒漿，給社會帶來負面影響。

一、水平定向鉆中常見的阻塞及路面冒漿原因分析

1．水平定向鉆中常見的阻塞。水平定向鉆作業中，由于孔道周圍的土層發生垮塌?；蛘呖椎楞@進曲線不穩定，發生一種稱為泥漿阻塞的物理現象。如果忽略或者不加以解決將有可能引起路面隆起，甚至引起地面土層破裂而冒漿。

2．孔道泥漿阻塞或路面冒漿的原因。一是導向孔曲線原因。如果孔道偏離平滑曲線，曲線多并且行進方向發生突變，孔道與管道將會相抵觸，這種抵觸又能使孔道中的泥漿流動出現部分或全面阻塞。

二是地質因素。引起泥漿阻塞與土層條件有關，粘土遇水膨脹，這就意味著在粘土中原先的孔道有封蓋住孔道的趨勢。從而減少孔道的尺寸。在粒狀土層中，例如沙土和沙礫，由于具有較小的粒性，孔道容易發生垮塌壓住管道。造成孔道阻塞。三是泥漿因素。鉆進中泥漿有助于孔道的穩定，選擇適當的鉆進泥漿將是防止孔道垮塌的基礎。鉆進泥漿的一個作用是懸浮和運送鉆屑。如果泥漿不流暢，就可能導致鉆屑不能通過孔道排出，這些鉆屑會沉積在管道周圍，進而阻塞孔道，阻礙泥漿流動，并最終導致泥漿阻塞或路面冒漿。四是泵量泵壓。優質鉆進泥漿能夠促進運送固體顆粒的能力在一定程度上取決于鉆進泥漿的流速。當流速較小時，固體顆粒容易從懸浮狀態下沉并阻塞孔道。司鉆手在鉆進松散、砂層等裂隙發育的地層使用大泵量時可能會導致孔道坍塌，阻塞。五是覆蓋土厚度。在導向孔施工中，如果施工條件允許一般在考慮擴孔直徑的6～10倍以上作為覆蓋土厚度。

二、工程實例分析

1．施工案例。在福州市南二環施工電力管，穿越長度270米、鋪設管線為6×180m電力管，當擴孔直徑為直徑至Φ600mm時，路面發現100mm的隆起，面積約1平方米，同時伴有黃色泥漿冒出路面。

2．事故原因分析。為了不影響交通，使施工能夠正常進行，經市政部門、業主單位同意，在隆起處開挖一個3m×3m的坑。在開挖時發現在水泥瀝青路面40cm一下存在原老房子地基、碎石且有較松散的的粘土，從導向孔覆土厚度分析，在路面冒漿處導向孔深度為7500mm，且此時擴孔直徑為600mm，7.5＞600×6-10倍。從泵量泵分析，事后了解施工工藝參數，從護臂泥漿角度分析，本工程地質為粘土，本身就會造漿，在加上優質泥漿護臂，從導向孔曲線來分析由于南二環人行道是曲線平面，所以導向孔也跟隨帶有曲線，綜合上述因素，此次造成路面隆起冒漿的原因是：地層因素是主要，上部有老房子地基、碎石、松散有裂隙，導向孔是雙向曲線且孔道長，排渣也存在困難等次要因素。

三、結論

非開挖技術在我們的發展歷史雖然不長，但在我國廣大工程技術人員的共同努力下，使它在我國得到粒高速度的發展和廣泛的引用。我們需要繼續進行研發，一方面研制出技術更先進。性能更可靠、自動化更高的施工設備和器具；另一方面，要善于總結施工中的經驗教訓，提高應用技術水平，才能使非開挖事業更加壯大。