定向转弯连续取芯的钻探技术研究.pdf

路基工程

·122·SubgradeEngineering2022年第1期（总第220期）

DOI:10.13379/j.issn.1003-8825.202108002

开放科学（资源服务）标识码（OSID）

定向转弯连续取芯的钻探技术研究

1121221

赵驰，黄文新，智刚，温晓虎，左战旗，陈素敏，吴辉

（1.广州地铁集团有限公司，广州510000；2.中铁第六勘察设计院集团有限公司，天津300000）

摘

要：以广州市轨道交通7号线二期工程大沙东站—姬堂站区间和加庄站—科丰路站站区间钻

探勘察工作为依托，分析水平定向取芯钻进技术发展现状，并研究了水平定向钻进相关参数、定向绳

索连续取芯方案原理、水平定向取芯钻探勘察的可行性。首次采用了水平定向连续取芯的钻探技术，

按设计路径到达了预定的钻探位置，其在软弱土层、硬岩及断裂带均具有较好的适应性。水平定向取

芯钻探具有传统垂直钻探无法比拟的特点以及对工程设计、施工所能带来的重要社会和经济效益，但

也存在一些限制因素需要解决。

关键词：地铁勘察；水平定向取芯钻探；可行性；主要特点；限制因素；应用探索

中图分类号：U435文献标志码：A文章编号：1003−8825(2022)01−0122−08

0引言的挪威、芬兰，北美的加拿大，亚洲的新加坡和我

在地铁建设中，经常会遇到因地质问题而引起国香港（2011年）等国家和地区先后使用过定向

工程事故，造成巨大社会经济损失甚至付出昂贵的绳索取芯钻探。使用该技术可在地面安装钻机，以

生命代价，出现地铁建设事故的原因之一是工程地垂直于地面（或任意角度）射孔，然后在连续不断

质条件不明。目前钻探仍是地铁地质勘察最直接有地进行绳索取芯钻进的同时，钻孔轨迹可按设计要

效的手段，该手段采用传统的垂直钻孔，但地铁下求不断调整顶角与方位角，钻孔接近目标地层时可

穿各种不同的地表建筑物，造成传统的垂直钻探无由射孔时的90°（或任意角度）变成与地面平行的

法开钻。寻求地质钻探新方法摆在了勘探部门的面0°，方位角也调整到设计角度，然后可沿水平方向

前，开展水平定向取芯钻探是解决办法之一。连续不断取芯钻进。水平定向钻探示意，见图1。

轨道交通行业勘察主要以地质调查和垂直钻大面积高层建筑

探为主，在特殊地段辅以部分物探工作，水平定向文物建筑

连续取芯勘察技术应用极少。水平定向连续取芯勘定向取芯钻机铁路高速公路

察技术主要用于解决地铁下穿重要建构筑物时，无江河湖海

法开展常规的垂直钻探的地段，如铁路、高速公

路、高层建筑