1、非開挖穿越施工的泥漿污染和處理方案淺談如何解決定向鉆在城鎮(zhèn)施工 摘要:結(jié)合非開挖定向鉆穿越施工案例,介紹施工當(dāng)中的泥漿污染問題、泥漿回收系統(tǒng)工作原理和工藝流程,泥漿固化技術(shù)和應(yīng)用,闡述其在定向鉆穿越中的應(yīng)用及實(shí)施效果。前 言隨著現(xiàn)代社會(huì)文明意識和環(huán)保意識的逐漸加強(qiáng),開挖路面進(jìn)行各類地下管線施工導(dǎo)致的社會(huì)問題,交通問題和環(huán)境污染問題已越來越受人們的關(guān)注,城市限制開挖施工的法規(guī)也在陸續(xù)出臺,定向鉆穿越施工以其施工周期短,不影響河流通航,環(huán)境污染小的優(yōu)勢,成為首選和理想的管道施工方式。當(dāng)前我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展很快,為中小型定向鉆進(jìn)入城市施工提供了廣闊的發(fā)展空間,但不容忽視的環(huán)境污染問題也已經(jīng)成為
2、制約其在城鎮(zhèn)地區(qū)發(fā)展的“瓶頸”問題,主要表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面:A。施工當(dāng)中地面開裂和地面冒泥漿;B。廢棄泥漿無處傾倒或無法處理。施工案例:某城市的繞城公路穿越工程概況:天然氣管道項(xiàng)目,其穿越軸線將依次在公路、機(jī)械加工廠、居民樓房下通過。穿越長度340米,管道直徑為813毫米,穿越地質(zhì)主要為粘土和粉質(zhì)粘土; 地點(diǎn):某城的繞城公路雙龍收費(fèi)站旁 施工內(nèi)容:準(zhǔn)備工作完成后,即開始鉆導(dǎo)向孔,當(dāng)鉆至公路路基的時(shí)候,路面出現(xiàn)冒漿;繼續(xù)鉆進(jìn)到機(jī)械加工廠車間的時(shí)候,由于車間地基土質(zhì)的疏密程度不同,房內(nèi)出現(xiàn)地面隆起、開裂,冒泥漿比較嚴(yán)重,造成工廠停工。接著,當(dāng)鉆至出土點(diǎn)附近的居民樓房下面的時(shí)候,從院內(nèi)的一口水井里向
3、地面冒漿,引起居民的強(qiáng)烈不滿,工程被迫停止。經(jīng)過協(xié)商,對機(jī)械加工廠和居民樓房給予賠償后才被允許繼續(xù)施工。施工結(jié)束后,場地泥漿池內(nèi)留有大量廢棄泥漿,當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門要求把所有泥漿運(yùn)走,不允許對施工場地造成污染。最后只得租用泥漿罐車把所有廢泥漿運(yùn)走。以上介紹可以知道:由于泥漿所帶來的問題貫穿于整個(gè)施工周期,不但拖延了竣工日期,而且經(jīng)濟(jì)上也蒙受了損失。這些也促使我們更加體會(huì)到:工程的環(huán)保問題已經(jīng)成為制約非開挖技術(shù)在城市能否順利進(jìn)行的“瓶頸”問題。在定向鉆施工當(dāng)中,泥漿又是不可缺少的,所以必須采取措施來解決這個(gè)問題以確保在城鎮(zhèn)地區(qū)施工順利,減少泥漿污染,為此我們進(jìn)行了專題技術(shù)咨詢和技術(shù)改進(jìn):調(diào)整施工工藝和
4、鉆進(jìn)參數(shù),做好泥漿計(jì)劃和處理方案,真正做到文明施工。具體解決方案重點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn):1 調(diào)整鉆進(jìn)工藝參數(shù),控制鉆進(jìn)泥漿排量:泥漿排量要依照地質(zhì)情況進(jìn)行控制。控制好導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)過程中的泥漿排量是避免冒漿的關(guān)鍵。如果在鉆導(dǎo)向孔時(shí)做到不出現(xiàn)冒漿現(xiàn)象,那么擴(kuò)孔、回拖時(shí)地面冒漿的概率是很低的,因?yàn)椋瑢?dǎo)向孔完成后,入、出土點(diǎn)兩側(cè)壓力達(dá)到平衡,泥漿的流向是出入土點(diǎn)兩側(cè),在穿越軸線所經(jīng)過的區(qū)域的冒漿就會(huì)相應(yīng)減少。因此,要達(dá)到這個(gè)目的,泥漿泵排量一定要根據(jù)地質(zhì)進(jìn)行合理控制,因?yàn)橐话愕臏\層地質(zhì)都是回填土或回填垃圾,很松軟,密實(shí)度較差,所以要減低泥漿壓力到2Mpa以下,并且要根據(jù)所用鉆頭的尺寸減小泥漿的流量,有時(shí)流量
5、只有150升/分就足夠了,一定要盡量避免泥漿排量過大壓力過高造成的地面冒漿,對施工區(qū)域內(nèi)造成污染。2配備完善的泥漿循環(huán)和清潔處理回收系統(tǒng),減少泥漿消耗量:利用泥漿清潔回收系統(tǒng)對泥漿池返回的泥漿進(jìn)行除泥除沙等一系列凈化處理,將泥漿進(jìn)行重復(fù)利用,達(dá)到控制泥漿量的目的。泥漿處理工藝:由抽漿泵把廢泥漿輸送到回收系統(tǒng)的振動(dòng)篩進(jìn)行上圖為正在使用清潔處理系統(tǒng)的現(xiàn)場照片粗細(xì)兩級除砂,然后再進(jìn)入旋砂器進(jìn)一步地進(jìn)行除砂凈化,最后由除泥器做除泥處理,完成泥漿的凈化處理后,進(jìn)入循環(huán)灌再使用。清潔處理系統(tǒng)的作用是:回收、凈化從井口流出的含有大量鉆屑(泥砂)的泥漿,為穿越施工提供滿足要求的泥漿。配備這樣的泥漿處理系統(tǒng)對解
6、決環(huán)境污染問題非常重要的,既減少了整個(gè)穿越施工所消耗的泥漿總量,減少環(huán)境污染,又降低了工程成本,提高了經(jīng)濟(jì)效益。3 應(yīng)用泥漿固化技術(shù),達(dá)到環(huán)保要求:穿越施工結(jié)束后場地內(nèi)的廢棄泥漿是液態(tài)的,易流動(dòng),處理困難,需要使用泥漿固化劑 (主要成分是硅酸鹽、凝聚劑、吸附劑等),對泥漿起固結(jié)作用,進(jìn)而固體化,防止泥漿組份的水溶性遷移,達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。對泥漿進(jìn)行固化處理后再運(yùn)走。固化劑具抗水性,能限制水蝕擴(kuò)散,顯著降低泥漿化學(xué)耗氧量、含油量、懸浮物和重金屬的遷移污染,加入到廢泥漿里,使之很快凝固。根據(jù)穿越的施工工藝,使用固化劑,能對廢棄泥漿進(jìn)行固化處理,處理后的固化物具有較高的抗壓強(qiáng)度,不再具有返漿性,浸
7、泡實(shí)驗(yàn)表明,有害物得到了比較徹底的固定,達(dá)到國家工業(yè)污水二級排放標(biāo)準(zhǔn),能比較徹底地解決廢棄鉆井液的污染問題。4 廢棄泥漿的外運(yùn)使用泥漿固化技術(shù),可以對廢棄泥漿進(jìn)行處理,但是存在處理費(fèi)用高,要有專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行的難度,受到一定的限制,大多都采用罐車運(yùn)出場地的辦法,就是將場內(nèi)的廢棄泥漿經(jīng)過處理后,由專用灌車運(yùn)到環(huán)保監(jiān)管部門所指定的傾倒地點(diǎn),不得隨意丟棄。最后場地清理干凈,恢復(fù)地貌。這種辦法運(yùn)輸量大,費(fèi)用高,適合小型工程項(xiàng)目采用,大型項(xiàng)目時(shí)由于這項(xiàng)費(fèi)用太高,一般不用這種辦法。 左圖為拉運(yùn)泥漿的真空吸污車5最新的泥漿處理辦法離心固化處理系統(tǒng): 采用新型離心式泥漿處理機(jī),進(jìn)行泥漿處理,可以實(shí)現(xiàn)無外運(yùn)泥漿
8、的愿望,是油田鉆井泥漿凈化的最新技術(shù),這套系統(tǒng)能夠直接裝在原有的泥漿循環(huán)灌上,能夠快速將廢泥漿中的水和泥土進(jìn)行分離,分離后的泥土可以直接用鐵鍬鏟起裝車,分離后的水可以直接進(jìn)入泥漿灌中重復(fù)利用,即減少了廢泥漿的排放又利于環(huán)保,有效的減低了泥漿的使用和處理成本,真正實(shí)現(xiàn)了文明施工和環(huán)保施工。上圖為離心機(jī)固化效果圖片 上圖是離心機(jī)照片6 實(shí)施效果:A.西氣東輸豐收干渠穿越工程,基本控制地面無冒漿現(xiàn)象; B.使用泥漿回收裝置,膨潤土用量減少40%,泥漿量僅為原來的三分之二;經(jīng)過清潔處理過的回收泥漿質(zhì)量好,延長了泥漿泵的使用壽命;C.場地內(nèi)的泥漿經(jīng)固化處理后,運(yùn)輸方便,避免了因泥漿排放問題造成環(huán)境污染,利于環(huán)保。7 經(jīng)過幾個(gè)項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)作,處理清潔系統(tǒng)在環(huán)保施工要求逐漸加強(qiáng)的今天,充分顯示優(yōu)越性,值得在行業(yè)中推廣運(yùn)用.