分析水利大坝在造孔施工中常见问题的处理
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摘 要：在现今水利工程大坝造孔施工中，经常出现孔洞倾斜、孔壁裂缝、坍塌等问题，其直接影响了水利工程的质量，这些问题的形成原因及处理是困扰工程师的难点之一。为了保证造孔施工的质量，在研究人员不断的研发下，其施工技术逐渐趋于完善。但是在实际的水利工程施工中，造孔施工仍存有一定的问题，基于此点，本文对这些问题的成因进行详细的分析，并从根本上提出相应的解决措施。
根据调查发现，造孔施工中常出现的问题主要集中在孔壁、钻头等方面，这些是造成水利大坝质量问题的主要因素，为了保证钻孔作业在实际施工中的质量，以下通过对这些方面的内容来探讨对其施工质量控制的方法。
1 孔壁塌陷问题的分析及对策
1.1 孔壁塌陷问题的产生原因
（1）用土不够标准。为了保证水利大坝结构的稳定性，在大坝压实施工时必须要保证其坝体的密实性，因此大坝使用的材料必须要有足够的粘合性，在水利大坝施工之前的设计阶段，对其使用土料的标准有着严格的规定，其作为坝体的主要用料，对水利大坝的质量有着直接的影响。而现今的一些施工单位只为了追求眼前的利益而不考虑工程的使用质量，在大坝土料的选择上只注重其价格是否低廉，因此造成土料的粘合性没有达到标准，在进行造孔施工时，坝体密度不够，结构不够稳定，从而出现孔壁坍塌的问题，为水利大坝工程埋下安全隐患。（2）泥浆选用不合理。在水利大坝施工中，对泥浆的配比也有着严格的规定标准，施工单位需要按照要求选择泥浆，并按照流程标准进行浇筑施工。而造成其选用不合理的原因有两个方面：一是施工单位为了节约成本选择劣质泥浆；二是施工单位没有严格按照工程设计要求进行泥浆的选择，使选用的泥浆不适合实际的施工条件。这些都会影响造孔施工，致使孔壁坍塌问题出现。（3）泥浆本身特性方面的影响。泥浆本身具有流动的特性，然而，在大坝造孔施工过程中，施工人员往往对于泥浆的特性没有进行充分的了解和掌控，这就导致无法正确使用泥浆和合理地运用泥浆的特性。在造孔施工中，只有少量泥浆流入到孔内，大部分泥浆流到了其他施工部位，从而引起孔完成后的稳定性和强度无法满足施工要求，进而导致坍塌现象的出现。（4）泥浆性能的影响。由于泥浆所具有的流动性的特点，使其在实际的使用中受外界的影响而造成使用效果不理想的情况经常发生，泥浆在停工期时不进行搅拌就会造成其凝固的情况发生，影响在之后的施工，严重时还会拖延工期，无法满足施工要求，不利于达到理想的施工效果。此外，为保证孔的稳定性和强度都能达到要求，还需要对泥浆进行检测。在施工中，应密切注意尽量避免泥浆流到其他部位，如果泥浆流到其他部位，必须及时对孔内泥浆进行补充，确保孔内具有充足的泥浆，避免因泥浆不足而影响到孔的强度和稳定性，防止坍塌现象出现。（5）导向槽开挖的深度掌控。在施工过程中，应对导向槽的深度进行合理掌控，以适度为宜。无论是导向槽过深还是过浅，施工人员将水泥浆灌注到孔中时，水泥浆都会流到导向槽的下方，只有很少量的泥浆真正地流到孔内，孔内没有充足的泥浆，无法对孔壁起到支持和保护的作用，强度和稳定性更加无法满足施工的要求，导致在实际施工中孔洞出现坍塌。
1.2 具体解决措施
根据上文对出现孔壁坍塌问题的成因的分析可以从四个方面对其进行控制。（1）选用合适的钻孔工具。钻孔工具的使用效果是对造孔施工产生最直接影响的因素，在实际的施工中，可以根据工程要求及工程特点选择适合的钻孔工具，在钻具的使用中，要保证周围环境的整洁，并掌握其施工的力度，从而保证钻孔的深度及宽度符合规定要求。（2）进行施工前的准备工作。施工前的准备阶段需要对施工区域的地质情况及水文情况进行仔细的勘察，从而制定详细的施工方案，确保施工方案对施工的各个流程及步骤都有详细的安排，并在施工前对施工用料及设备进行充足的准备，从而保证钻孔施工的顺利进行。（3）做好预防措施。在施工之前需要对孔壁常发的塌陷情况进行科学合理的分析，根据其成因做好预防措施，以此来应对可能发生的事故问题。在造孔施工中，一旦发生塌陷事故，为了避免坍塌范围进一步扩大，通常会利用纤维材料对塌陷区域进行填充，从而起到暂时稳固孔壁的作用，避免加大经济损失。（4）提高泥浆的质量。由于泥浆受环境气温及自身特性的影响凝结时间较短，为了避免在泥浆出现凝固的情况，要对其进行定期的搅拌，避免凝固情况的发生，并随时检查泥浆的性能，根据施工需要对其配制应用的材料比例进行调整，可以通过添加粘合剂来增强泥浆的粘稠度，从而提高其粘合度，使其有效加固坝体，降低孔壁坍塌的风险。
2 钻头脱落以及相应处理方案
2.1 原因分析
（1）钻具老化。造成其成因的主要因素是钻具使用时间过长，再加上没有对其进行维护及检修，使钻头及钢丝绳都在长时间的作业下产生非常严重的磨损，造成脱落问题的产生。（2）安装不够规范。钢丝绳及保护绳是安装钻具中的重要部分，受安装流程及安装标准的影响，经常会出现钢丝绳抽脱的情况，再加上没有按照要求安装保护绳等都会造成钻头脱落事故的发生。
2.2 具体解决措施
（1）对钻具及时维护检修。在钻孔之前，需要对使用设备进行检查，确保其不存在故障问题，并对其钢丝绳及保护绳等部分进行检查，避免钻头脱落的隐患存在。（2）规范安装流程。需要严格规范工作人员对钻头安装的流程，确保其操作按照规定标准进行，其中需要注意保护绳的安装及使用，并且在钢丝绳安装时要注意其夹子是否出现抬动情况，避免因钢丝绳抽脱造成钻头脱落。
2.3 预防钻头脱落采用的技术手段
对钻头脱落发生的预防主要分两种情况，有保护绳及无保护绳，在钢丝绳断裂时及时的应用保护绳。而在没有保护绳的情况下，钻头掉落到孔底需要对其周围的残渣进行清理，在保证钻头周围区域的清洁后进行钻头的打捞工作，通常会采用专业的打捞工具来进行，如果在打捞的过程中出现卡塞的情况时可采用震打的方式对来进行钻头的捞取。
3 对坚硬岩层及孤石的处理方法
3.1 岩层及石砂的影响
由于土层的结构及地质的影响，在水利大坝的造孔施工中常会遇到坚硬的岩石及砂砾，其会影响钻具的正常施工，使其无法顺利的进行钻孔工作，影响钻孔质量。
3.2 处理措施
其需要根据实际的情况进行处理，对于岩层不厚并且范围较小的区域，主要是采用坚硬的钻头进行岩层的钻进，常见的设备为三阶式钻头。对于一些存在孤石的部分，可以对这些孤石进行凿碎处理，之后进行钻孔工作，常用的设备为带有加重杆的小型凿子。而在岩层过厚且岩质坚硬的地区，可以在其地质情况、水文情况及岩层情况满足爆破条件的情况下对区域内的岩层进行炸碎处理。
4 结束语
水利工程是我国发展中重要的基础工程，其建设的质量与人们的生活、生态环境、经济发展等都有着密不可分的关系，因此其在建设的过程中对每一个环节都需要进行严格的控制。水利大坝作为水利工程建设中的重要部分，因此对其造孔施工质量有了更高的要求，在施工过程中需要对其常见的问题进行及时的预防及处理，避免造成严重的经济损失。
参考文献
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