Анализ причин обрушения скважины при бурении роторной буровой установки и схема оказания экстренной помощи на месте происшествия.

Обзор обрушения скважины и последствий строительства.

Бурение с помощью роторных буровых установок является ключевой технологией строительства свайных фундаментов зданий и фундаментов дорог и мостов, широко используемой в различных инфраструктурных проектах благодаря высокой эффективности и высокой адаптивности. Обрушение скважины является наиболее серьезной и опасной с точки зрения качества и безопасности при роторном бурении. Оно представляет собой явление нестабильности, обрушения и разрушения грунтового массива на стенках скважины после ее формирования. Обрушение скважины приводит не только к недостаточной глубине скважины, деформации ее диаметра, отклонению положения сваи и другим проблемам качества строительства, но и к задержке хода строительства, увеличению материальных потерь, а в серьезных случаях – к застреванию и заклиниванию бурового инструмента, угрожает безопасности строительной техники и персонала на площадке, значительно увеличивает затраты на переделку и риски строительства свайных фундаментов. Это ключевая и сложная проблема контроля на строительной площадке.

Глубинный анализ первопричины обрушения строительной скважины.

Причины обрушения скважин при бурении роторными буровыми установками в основном связаны с геологическими условиями, процессом строительства, эксплуатацией оборудования и контролем площадки. Геологические слои, рыхлые проницаемые пласты, такие как песчаные, иловые и илистые грунты, а также условия работы с высоким уровнем грунтовых вод и большим количеством напорной воды в пласте, приводят к тому, что грунт стенок скважины обладает низкой связностью и слабой устойчивостью, что очень легко вызывает обрушение. На технологическом уровне, неоптимальное соотношение бурового раствора, несоответствие его пропорций и вязкости стандартам, неэффективное формирование защитной оболочки стенки скважины и трудности с балансировкой давления воды и грунта на стенках скважины; одновременно, слишком высокая скорость бурения, слишком длительное время выдержки после формирования скважины и несвоевременная заливка бетона ухудшают устойчивость стенок скважины. На этапе эксплуатации, буровая установка непосредственно ударяет и царапает стенки скважины из-за сильных колебаний во время бурения, слишком быстрого подъема и бурение а также слишком сильное возмущение отверстия скважины. Кроме того, внешние факторы, такие как повреждение котлована, окружающая механическая вибрация и попадание дождевой воды в отверстие, также могут вызывать обрушение скважины в различной степени.

Основная схема аварийного устранения последствий обрушения скважины на объекте

Аварийное лечение при обрушении скважин различной степени на строительной площадке должно проводиться в соответствии с принципом «сначала стабилизация скважины, затем очистка и повторное бурение» для устранения вторичных скрытых опасностей, вызванных незавершенным строительством. При незначительном обрушении скважины, локальном обрушении стенок скважины и небольшом диапазоне обрушения параметры бурового раствора могут быть немедленно скорректированы, доля и вязкость бурового раствора могут быть увеличены, буровая установка должна подниматься и опускаться с постоянной скоростью для полировки стенок скважины с образованием сплошного слоя бурового раствора для защиты стенок, а бурение может быть продолжено после того, как скважина будет зафиксирована в неподвижном и стабильном состоянии. Бурение должно быть немедленно остановлено в случае умеренного обрушения скважины, обрушения стенок скважины на большой площади и сильного заиливания в скважине. Для блокирования обрушенной зоны следует засыпать плотные материалы, такие как глина и щебень. После оседания и уплотнения бурение должно проводиться медленно, при этом буровой раствор должен добавляться и стабилизироваться одновременно для обеспечения стабильности стенок скважины. При условиях работы с серьезным обрушением скважины, обрушением устья скважины или сопутствующими осложнениями бурение В связи с рисками необходимо в первую очередь остановить работу техники для эвакуации персонала и оборудования, закрыть рабочую зону, засыпать грунтом и уплотнить его послойно. После полной стабилизации пласта необходимо повторно измерить положение свай и оптимизировать схему строительства, прежде чем возобновить работы.

Ключевые моменты для последующего ремонта и контроля качества при обрушении отверстия

После завершения работ по устранению последствий обрушения скважины необходимо провести последующие ремонтные работы и общий контроль качества, чтобы избежать вторичного обрушения и дефектов качества свайного фундамента. При повторном бурении следует снизить скорость бурения. буровая установка Необходимо поддерживать вертикальное и стабильное положение скважины, минимизировать механические воздействия на стенки скважины, контролировать уровень бурового раствора, его удельную плотность и вязкость в режиме реального времени на протяжении всего процесса, а также своевременно корректировать колебания параметров. Следует сократить время простоя после завершения формирования скважины, как можно скорее организовать опускание арматурного каркаса и заливку бетона, а также сократить время нахождения скважины в открытом состоянии. Одновременно с этим, после устранения последствий обрушения скважины, необходимо усилить контроль за состоянием свайного фундамента после строительства. Целостность тела сваи следует проверять с помощью ультразвукового контроля, низкодеформационного зондирования и других методов, чтобы гарантировать соответствие несущей способности свайного фундамента проектным стандартам и полностью исключить скрытые риски, связанные с качеством строительства.

Профилактика на ранних стадиях и стандартизированный контроль строительных работ.

При строительстве с использованием роторного бурения предотвращение и контроль обрушения скважины должны осуществляться до начала работ, а стандартизированный точный контроль позволяет снизить уровень аварийности на корню. Перед началом строительства необходимо провести всестороннее обследование геологических условий и распределения грунтовых вод на строительной площадке. Для рыхлых и водонасыщенных пластов следует заранее подготовить специальную схему строительства, а также запастись аварийными материалами, такими как высококачественный шлам для защиты стенок и засыпные материалы. Во время строительства необходимо строго регулировать технологический процесс, строго контролировать скорость бурения, подъема и опускания бурового раствора, поддерживать стабильный уровень бурового раствора в скважине и запрещать длительное нахождение скважины в открытом состоянии. В то же время строительная площадка должна быть хорошо защищена, чтобы избежать воздействия окружающих механических вибраций, скопления дождевой воды и нарушения целостности котлована, влияющих на стабильность бурения. Благодаря стандартизированному строительству и регулярному патрулированию необходимо устранить проблемы безопасности и качества, связанные с обрушением скважины, на корню.