高陡倾岩溶裂隙构造中隧道突水突泥机理及防控方法研究

依托重庆石柱至黔江高速公路七曜山隧道工程,结合施工过程中的突水突泥灾害统计,阐述高陡倾岩溶裂隙构造中隧道突水突泥的发生机理及有效防控措施,对其致灾构造形态、突泥物源、灾变机制、防控措施等内容进行研究。研究结果表明:高陡倾充填型岩溶裂隙是一种致灾性极强的突水突泥致灾构造;七曜山隧道突水突泥的主因是动态河水流入落水洞,通过水体运移网络流向掌子面并形成高水压;通过对七曜山隧道裂隙封堵、排水泄压、泄水洞等措施来处治涌水突泥灾害,新建泄水洞有效保证了隧道安全。

近水平厚层高陡斜坡崩塌机制研究

近水平厚层高陡斜坡岩层倾角小于10°,具有软硬相间或上硬下软的结构,常形成高陡斜坡或陡崖地形,主要以大型崩塌的形式发生破坏。在梳理国内外文献的基础上,从岩体破坏机制出发,对近水平厚层高陡斜坡崩塌的形成过程、破坏机制、失稳模式进行分析,总结归纳了6种地质力学模型,包括滑移-拉裂、塑流-拉裂、倾倒-拉裂、剪切-错断、剪切-滑移、劈裂-溃屈,并提出了相应的野外识别特征。

直井防斜打快理论研究进展

钻井过程中影响井斜的因素很多 ,且井斜给钻井、完井等作业带来一系列的危害 ,并造成巨大损失。近年来国内在复杂深井钻井中多次出现井斜问题 ,突出表现在玉门青西、青海柴达木盆地、四川川东、塔里木山前等地区。在现场使用较多的除钟摆钻具和满眼钻具防斜技术外 ,主要发展了偏轴钻具防斜技术、螺杆钻具配合PDC钻头防斜技术等 ,但总体来看在直井防斜打快方面进展不大。国外近年来则研制了VDS、SDD、VertiTrak、PowerV等具有主动防斜能力的自动化井斜闭环控制系统 ,成功地解决了高陡构造、断层、盐层等情况下钻进时的井眼质量问题。国内陡倾构造地区井斜问题非常普遍 ,因此应尽快开展新型防斜打快理论研究 。