Análisis de las causas del colapso de pozos en plataformas de perforación rotatoria y plan de tratamiento de emergencia in situ.

Descripción general del derrumbe del agujero y su impacto en la construcción.

La perforación con perforadora rotativa es la tecnología de construcción fundamental para la cimentación de pilotes, carreteras y puentes, y se utiliza ampliamente en diversos proyectos de infraestructura gracias a su alta eficiencia y gran adaptabilidad. El colapso del pozo es el riesgo potencial más importante para la seguridad en la excavación rotativa, y se refiere al fenómeno de inestabilidad, desprendimiento y colapso de la masa de suelo en la pared del pozo una vez formado. Si se produce el colapso, no solo provocará una profundidad insuficiente, deformación del diámetro del pozo, desviación de la posición del pilote y otros problemas de calidad de la ingeniería, sino que también causará retrasos en el avance de la construcción, un aumento de las pérdidas de material y, en casos graves, accidentes de enterramiento y atasco de la perforadora, poniendo en peligro la seguridad del personal y los equipos de construcción en obra, aumentando considerablemente los costos de retrabajo y el riesgo de construcción del proyecto de cimentación de pilotes, y constituyendo un problema clave y complejo para el control de la construcción en obra.

Análisis en profundidad de la causa principal del colapso del agujero de construcción

Las causas del colapso de los agujeros de las plataformas de perforación rotatorias se centran principalmente en las condiciones geológicas, el proceso de construcción, la operación del equipo y el control del sitio. La capa geológica, el estrato permeable suelto como el suelo arenoso, limoso y lodoso, así como la condición de trabajo de un alto nivel freático y abundante agua confinada en el estrato, el suelo de la pared del agujero tiene una propiedad cohesiva deficiente y una estabilidad débil, lo que hace que sea muy fácil que colapse. A nivel de proceso, la proporción de lodo no es razonable, la proporción y viscosidad del lodo no cumplen con el estándar, la capa de lodo para proteger la pared no se puede formar de manera efectiva y es difícil equilibrar la presión del agua y del suelo de la pared del agujero; al mismo tiempo, una velocidad de perforación demasiado rápida, un tiempo de reposo demasiado prolongado después de la formación del agujero y el vertido de hormigón no oportuno dañarán la estabilidad de la pared del agujero. A nivel de operación, la plataforma de perforación impactará y rayará directamente la pared del agujero para causar caída de suelo debido a grandes oscilaciones durante la perforación, elevación demasiado rápida y perforación y una perturbación excesiva del orificio. Además, factores externos como la perturbación de la excavación de la cimentación, las vibraciones mecánicas circundantes y el lavado del orificio por la lluvia también pueden provocar el colapso del orificio en distintos grados.

Esquema básico para la eliminación de emergencia en caso de colapso de un agujero en el sitio

El tratamiento de emergencia se llevará a cabo de acuerdo con el principio de “primero estabilización del pozo, luego limpieza y luego perforación nueva” para colapsos de pozos de diferentes grados en el sitio de construcción para eliminar peligros ocultos secundarios causados por la construcción ciega. Para colapsos de pozos leves, desprendimiento local de la pared del pozo y área de colapso pequeña, los parámetros del lodo se pueden ajustar de inmediato, la proporción y viscosidad del lodo se pueden aumentar, la broca se debe elevar y descender a una velocidad constante para pulir la pared del pozo y formar una capa completa de lodo para protección de la pared, y la construcción de perforación se puede continuar después de que el pozo se mantenga estacionario y estable. La perforación se debe detener inmediatamente en caso de colapso moderado del pozo, desprendimiento de una gran área de la pared del pozo y sedimentación grave en el pozo. Los materiales densos como arcilla y escombros se deben rellenar para bloquear el área colapsada. La perforación se debe llevar a cabo lentamente después del asentamiento y compactación, y la lechada se debe complementar y estabilizar sincrónicamente para garantizar la estabilidad de la pared del pozo. Para condiciones de trabajo con colapso grave del pozo, colapso de la boca del pozo o acompañado de perforación Ante los riesgos, es necesario detener la máquina para evacuar al personal y el equipo, cerrar la zona de trabajo, rellenar con tierra vegetal y compactar por capas. Una vez que el estrato esté completamente estable, volver a medir la posición de los pilotes y optimizar el esquema de construcción antes de reanudar la obra.

Puntos clave para la reparación de seguimiento y el control de calidad del colapso de agujeros

Una vez finalizado el tratamiento de emergencia por colapso del agujero, se llevará a cabo una construcción de reparación de seguimiento y un control de calidad general para evitar colapsos secundarios y defectos de calidad de la cimentación de pilotes. Durante la construcción de perforación nueva, se reducirá la tasa de perforación, plataforma de perforación Se mantendrá vertical y estable, se reducirá la perturbación mecánica en la pared del agujero, se controlará en tiempo real el nivel de lodo, la gravedad específica y la viscosidad durante todo el proceso, y se ajustará la fluctuación de los parámetros a tiempo. Se comprimirá el tiempo de reposo después de la finalización de la formación del agujero, se organizará el descenso de la jaula de refuerzo y la operación de vertido de hormigón lo antes posible, y se acortará el tiempo de exposición del agujero abierto. Al mismo tiempo, para la cimentación de pilotes después del tratamiento del colapso del agujero, se reforzará la inspección de la cimentación de pilotes después de la construcción. Se verificará la integridad del cuerpo del pilote mediante ondas ultrasónicas, detección de baja deformación y otros métodos para garantizar que la capacidad portante de la cimentación de pilotes cumpla con los estándares de diseño de ingeniería y elimine por completo los peligros ocultos de la calidad de la ingeniería.

Prevención en fase temprana y control normalizado de la construcción

En la construcción mediante perforación rotatoria, la prevención y el control del colapso del pozo se realizan antes de su disposición final, y un control preciso y estandarizado puede reducir la tasa de accidentes desde la raíz. Antes de la construcción, se deben realizar estudios exhaustivos de las condiciones geológicas y la distribución del agua subterránea en el sitio de construcción. Se debe preparar con anticipación un plan de construcción especial para estratos sueltos y ricos en agua, y se deben tener listos de antemano materiales de emergencia como lodo de protección de paredes de alta calidad y materiales de relleno. Durante la construcción, se debe regular estrictamente el proceso de operación, controlar rigurosamente la velocidad de perforación, elevación y descenso, mantener estable el nivel de lodo en el pozo y prohibir la exposición prolongada del pozo abierto. Al mismo tiempo, se debe proteger adecuadamente el sitio de construcción para evitar que las vibraciones mecánicas circundantes, el encharcamiento de agua de lluvia y las perturbaciones en la excavación afecten la estabilidad de la perforación. Mediante una construcción estandarizada e inspecciones de patrulla regulares, se deben eliminar de raíz los problemas de seguridad y calidad relacionados con el colapso del pozo.