Estrategia de construcción optimizada para plataformas de perforación rotatoria en geología compleja de cuevas kársticas y capas de guijarros.

Estudio geológico previo, control preciso de los riesgos de construcción geológica.

Las cuevas kársticas y las capas de guijarros presentan condiciones geológicas complejas y desfavorables, caracterizadas por estratos sueltos, alta porosidad, estructuras geológicas irregulares y fácil colapso y fuga de lechada, lo que representa las principales dificultades en la construcción de cimentaciones sobre pilotes. La distribución de las cuevas kársticas es irregular, con tamaños y profundidades variables. La dureza desigual y la escasa interconexión de la capa de grava pueden provocar fácilmente el colapso de las paredes del orificio, el desplazamiento de los pilotes, el atasco de la perforación y otras fallas durante la construcción con equipos de perforación rotatoria, afectando gravemente el progreso de la construcción y la calidad de la cimentación sobre pilotes. Por lo tanto, antes de la construcción formal, es necesario realizar un estudio geológico previo detallado, combinado con informes de perforación geológica y datos de estudios in situ, para marcar con precisión la ubicación de la distribución, la escala de desarrollo, el medio de relleno y parámetros clave como el espesor de la capa de guijarros, el tamaño de partícula y la compactación de las cuevas kársticas. Al identificar exhaustivamente los riesgos geológicos y delimitar las secciones de construcción peligrosas, se proporciona información precisa para realizar ajustes posteriores en el proceso de construcción y en los parámetros del equipo, con el fin de evitar riesgos para la seguridad en la construcción desde su origen.

Adaptar la tecnología de perforación y ajustar dinámicamente los parámetros de construcción del equipo.

En respuesta a las características geológicas de las cuevas kársticas y las capas de guijarros, es necesario abandonar el modo de perforación estandarizado de las formaciones homogéneas convencionales y adoptar una tecnología de construcción de excavación rotativa diferenciada y dinámica. En la construcción de capas de grava, se debe dar prioridad al uso de cucharones de arena y cucharones de perforación de dientes de pico para adaptarse a las condiciones geológicas, reducir la resistencia de perforación y evitar que los guijarros grandes atasquen las herramientas de perforación. Al mismo tiempo, se debe adoptar un método de perforación lenta a baja velocidad y presión estable para prevenir la perturbación y el aflojamiento de la pared del agujero causados por la perforación rápida. En cuevas kársticas poco profundas y áreas de cuevas kársticas semillenas, se debe disminuir la velocidad de perforación, reducir la frecuencia de elevación y descenso de la herramienta de perforación y prevenir la perturbación de la roca circundante de la cueva kárstica causando el colapso del agujero; para cuevas kársticas grandes y formaciones kársticas profundas, se adopta un método de construcción de perforación gradual y formación segmentada para completar gradualmente la perforación Operación. Durante el proceso de construcción, la velocidad y la presión se ajustan en tiempo real en función de la información obtenida durante la perforación y los cambios geológicos para garantizar una perforación estable y controlable, y adaptarse a los complejos requisitos de construcción geológica.

Reforzar la protección de la pared del pozo para prevenir el problema del colapso y la fuga de lechada.

La inestabilidad de las paredes de los pozos es un problema común en la construcción de excavaciones rotatorias geológicas complejas. La capa de grava suelta y no cohesiva y la roca circundante fracturada de las cuevas kársticas son propensas a problemas como fugas de lodo, colapso del pozo y reducción del diámetro, lo que afecta directamente la calidad de la formación de la cimentación de pilotes. Durante la construcción, es necesario reforzar el sistema de protección de las paredes del pozo de manera específica, optimizar la proporción de lodo, utilizar lodo de alta viscosidad, alta densidad y alta calidad, mejorar la protección de la pared de lodo, la capacidad de transporte de escoria y la resistencia a la filtración, sellar eficazmente las grietas en la capa de guijarros y las fisuras de la cueva, y prevenir fugas y pérdidas de lodo. Para secciones con condiciones geológicas extremadamente desfavorables, se pueden utilizar métodos de pretratamiento como la protección del pozo con manguitos y el refuerzo con lechada para solidificar las capas de guijarros sueltas y las rocas circundantes fracturadas de la cueva kárstica, mejorando así la estabilidad general de la formación. Mantener una altura estable del nivel de lodo líquido en el pozo durante todo el proceso para evitar caídas repentinas del nivel de líquido que puedan causar el colapso de la pared del pozo. Garantizar la integridad del pozo en todos los aspectos y sentar una base sólida para la posterior colocación de la jaula de acero y el vertido del hormigón.

Optimizar la gestión de condiciones de trabajo especiales y responder eficazmente a los imprevistos en la construcción.

Durante el proceso de construcción de cuevas kársticas y capas de guijarros, existen muchas condiciones de trabajo inesperadas, y es necesario establecer un mecanismo de respuesta de emergencia sólido para abordar las diversas dificultades de construcción de manera específica. Cuando se encuentre una perforación atascada o bloqueada en capas de guijarros, está estrictamente prohibido aplicar presión con fuerza para levantar la herramienta de perforaciónUtilice un método de vibración suave hacia arriba y hacia abajo y rotación a baja velocidad para salir lentamente de la trampa, evitando daños a la herramienta de perforación y desgarros en la pared del agujero. Cuando encuentre fugas repentinas de lechada o colapso de agujeros en cuevas kársticas, detenga inmediatamente las operaciones de perforación, reponga rápidamente la lechada y proteja los agujeros, y rellene simultáneamente con una mezcla de piedra triturada y arcilla para sellar las grietas. La construcción se reanudará una vez que la formación esté estable. Para áreas con grandes cavidades de cuevas y relleno irregular, se puede utilizar un proceso de pretratamiento de relleno avanzado de lechada y refuerzo de compactación en capas para transformar condiciones geológicas complejas y desfavorables en estratos de construcción controlables, reduciendo en gran medida la dificultad de la construcción de excavación rotativa posterior y mejorando la tolerancia a fallas de construcción.

Controlar rigurosamente el proceso de hincado de pilotes para garantizar la calidad general de la ingeniería de cimentación sobre pilotes.

La construcción de excavaciones rotatorias geológicas complejas no solo requiere control sobre el proceso de perforación, sino también una gestión precisa del proceso posterior de formación de pilotes para evitar defectos de calidad en las cimentaciones de pilotes. Después de la finalización de perforaciónRealizar oportunamente pruebas de profundidad, apertura y verticalidad del agujero, verificar la integridad de la pared del agujero y prevenir posibles peligros en el siguiente proceso. Durante el proceso de descenso de la jaula de acero, debe mantenerse vertical y estable para evitar colisiones con la pared del agujero y causar desprendimiento de suelo o daños a la pared del agujero. El vertido de hormigón adopta el método de construcción de vertido continuo y vibración por capas para garantizar la compactación del hormigón, rellenar eficazmente los huecos en las cuevas kársticas y los poros de la capa de guijarros, y prevenir problemas de calidad como pilotes rotos, inclusiones de escoria y huecos. Implementar el control de calidad durante todo el proceso, combinado con estándares de construcción geológica complejos y procedimientos operativos estandarizados, no solo mejora eficazmente la eficiencia de construcción de las plataformas de perforación rotatorias, sino que también garantiza completamente la capacidad portante y la estabilidad estructural de las cimentaciones de pilotes, cumpliendo con los requisitos de calidad de construcción de varios proyectos de infraestructura.