摘要：1964年，美国Martin研制出第一台水平定向钻机，1985年，水平定向钻技术首次引入中国的管道穿越工程。自此后，水平定向钻技术应用越来越广泛。基于此，本篇文章对水平定向钻穿越施工及其风险控制措施进行研究，以供参考。

关键词：水平定向钻;穿越施工;风险控制

引言

在目前的管道施工建设中，主要的施工技术有开挖施工和非开挖施工两大类，水平定向钻穿越施工属于非开挖施工技术。对这种技术的具体利用做分析可知其具有导向准确、成功率高的优势，而且，施工过程不会干扰河床，不会影响河床底部的结构和条件，对周围的生态也不会有什么影响。再者，这种施工方法不会受到季节的限制，施工周期也比较的短，对整体项目推进的作用比较显著。总的来讲，水平定向钻穿越施工的综合优势比较的突出，所以在目前的管道施工中受到了普遍关注。简言之，对水平定向钻穿越施工以及风险控制的具体内容进行总结，这可以为当前施工提供有效指导。

1一次性穿越方法

1）导向孔工作首先，要求导向孔具有“平滑圆缓”的特点。在进行导向孔工作中，需要保证信号稳定传输，需要利用专门的检测工具来进行相关信号的检测工作。然后需要凭借信号线连接技术包进行连接质量的保证。其次，需要根据施工要求来进行钻杆的操作，并且需要满足曲率半径的要求，同时还需要保证所有的钻杆倾角以及方位角在误差范围以内。2）扩孔在进行扩孔工作时，需要保证扩孔直径大于或等于穿越管直径的1.5倍，同时需要对扩孔的级差进行合理化。需要对地质情况进行研究，这样能够更好地进行泥浆配比的确定，有效保证孔洞的顺利形成，保证返浆畅通。3）预制管线准备在进行连管回拖工作之前，需要确保预制管线与穿越轴线具有一致性。需要利用漂浮的方式来降低管线摩擦力。还可以通过”固体泥浆”的方式进行润滑，从而实现回拖工作。4）构建高效的泥浆体系在进行岩石穿越工作中，需要采用高黏度和高密度的泥浆配置，这样能够更好地进行支撑，同时也能够起到悬浮和护壁作用，能够在很大程度上防止岩屑床的形成。除此之外，还需要在其中加入一定量的添加剂。在进行回拖工作时，需要进行固体润滑剂的添加。

2定向穿越工程的主要危险要素

施工阶段：第一是钻杆断裂风险。钻导向孔的过程中，如果开挖点的垂直和水平偏差与实际穿越曲线和设计穿越曲线有较大偏差，或存在尖锐的弯曲、死角、不规则的孔等，会导致钻杆承受过大的弯矩，如果严重，会导致钻杆断裂。第二是如果在穿越施工过程中采用预扩孔法，且穿越段地质不均匀，勘探孔少，则可能造成施工停滞。再者，地下泥浆渗漏等引发的堵孔、塌孔等问题均会导致预扩孔失败。第三是在管道铺设到沟槽中时，如果采用错误的方法，会导致管道吊架翻倒等问题的发生。如果在回拖过程中再次发生预扩孔或设备故障，那么施工时间会被延长，卡钻等问题也会发生。第四是在粉砂质或流沙质地质条件下，当跨越地上河流时，管道可能发生在堤岸的底部。如果这种情况得不到妥善处理，最终可能引发决堤。管理方面：施工管理问题。所谓的施工管理具体指的是施工过程中的管理。对施工过程进行分析会发现在施工中，设备的利用、人员的操作以及设备和人员的配合等均会呈现出不同的状态，当设备应用出现失误或者是人员操作存在不当的时候，风险问题可能会发生。基于安全保障和风险规避，对施工过程进行强调，明确各个环节的细节和标准，并加强管理，这对于整体施工质量和安全保证有积极意义。简言之，在目前的施工过程中，过程管理不善引发了诸多安全问题，所以需要对该内容进行分析。

3水平定向钻穿越施工中基于风险控制的管理策略

3.1安全意识培养

在施工安全管控中，安全意识培育是非常重要的内容。就安全意识培育实践来看，其主要包括两方面内容：（1）需要对管理人员的安全意识进行培育。管理人员肩负着安全管理的重要职责，如果其意识淡薄，那么在工作实践中，其会忽略安全管理，这对于风险管控是非常不利的，所以需要通过安全会议等方式加强风险管控人员的安全意识。（2）提高施工人员的安全意识。在施工之前可以通过技术交底、安全培训等工作让施工人员了解此项工程的施工要点，及施工过程中有可能发生的问题及解决方法。（3）落实安全责任，增强工作人员责任心，促使干工作人员本着对工作负责的态度，认真对待每一项工作，并能主动地学习专业知识，提高工作人员的专业技能及综合素质。

3.2施工阶段措施

施工作业时，对于现场主要施工机具、设备宜一备一用，必要时直接启用备用设备;对于定向钻穿越距离长、管径大、岩石硬度高的，应在出、入土点各配备一台钻机，遇到卡钻、钻杆断裂等突发情况时，可以启动出土点钻机进行施救。在定向钻穿越施工时严格控制钻进速度、泥浆压力，在易冒浆的地段，应减小钻进速度;当泥浆压力过大导致冒浆或压力突然变得异常升高时，则抽回钻头，进行洗孔后再施工。此外，当定向钻回拖受阻需采取助力措施时，应充分考虑地质环境条件、合理选定助力措施，避免造成孔洞破坏和钻机的损坏，耽误时间，错过了回拖的黄金期。

3.3成孔质量控制

（1）选用合适的扩孔器为确保所选用扩孔器能够有效阻止发生钻屑积聚或阻流现象，避免含砂淤泥质土粘度大易发生抱头和抱杆的隐患，故采用适用于软岩地层及硬土层的铣齿牙轮扩孔器。同时，在每级扩孔后，根据上一级扩孔过程中采集到的扭矩、拉力及返浆情况对孔内进行判断。若孔内钻屑量较多，宜进行洗孔后再进行下一级扩孔。洗孔方式为在扩孔头后，连上同等级直径长度30m修孔浮筒进行修孔，确保扩孔孔道通畅。（2）适当增大泥浆排量受项目所在地水文地质影响，为有效预防泥浆性能发生变化，导致憋泵、憋钻、强行回扩的现象出现，在扩孔作业时，适当增大泥浆排量，加快泥浆循环，使泥浆流速保持携带土层碎屑的能力，保证扩孔成功，使成孔质量达到要求。

3.4把控关键质量节点

（1）导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键，导向孔严格按照图纸设计曲线进行钻进，为确保穿越精度达到设计要求和技术要求，开钻前沿穿越中心线方向尽可能多布置人工磁场，导向孔钻进过程采用大地磁场与人工磁场结合的办法，对穿越方向和穿越深度进行持续校验，确保穿越曲线满足既定线路（把控限度：导向孔曲线横线偏差±3m，上下偏差±3m，出土点横向偏差±3m，纵向偏差+9～-3m）。（2）注浆固化质量控制要点：①浆液质量影响注浆效果，应多次、多人对浆液质量进行测试并如实记录及反馈;②引孔施工，应先把孔号、桩号、序次、孔深、孔斜、射浆管深度进行复验;③注浆使用压力、浆液指标、灌浆结束标准，都要进行复验，合格后才允许进行下道工序。（3）夯管质量控制要点：①基坑收底，机械开挖标离设计高度300mm时，必须采用人工开挖对坑底标高控制。②测试基准线应严格保护，并定期复核，避免发生位移。③连接f1200mm以上扩孔器前后的各三根钻杆每使用完成一个单位工程后都需要进行检验。

结束语

综上所述，水平定向钻穿越施工是现阶段被重点利用的一种非开挖管道施工技术，这种技术存在着诸多的优势，能够对施工质量控制、成本控制等产生突出作用，所以分析研究此种施工技术的应用实践，总结需要管控和改进的内容意义显著。文章对技术施工组分析，同时讨论风险控制策略，旨在为实践提供指导与帮助。

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