هنگام حفاری در مناطق کارستی، دوغاب مستعد نشت است که باعث افت ناگهانی سطح دوغاب داخل سوراخ می شود. این می تواند منجر به خرابی غلاف و در نتیجه فروپاشی سوراخ شود. مواد پرکننده در مناطق کارستی سست و فرو ریخته است و اگر حجم منطقه کارستی خیلی زیاد باشد، می تواند به راحتی باعث اضافه بار شدید بتن در حین تزریق شود. اگر به درستی رسیدگی نشود، این امر می تواند منجر به حوادثی مانند دفن مته، گیر کردن مته و دفن میله شود. بنابراین، هنگام مواجهه با یک منطقه کارستی، هر شمع باید شرایط زمین شناسی، عمق، ارتفاع و نوع مواد پرکننده خود را با دقت ثبت کند و یک برنامه ساختمانی مربوطه باید تدوین شود. برای هر برنامه درمانی، محاسبات دقیق باید انجام شود. در مورد مناطق کارستی بزرگ، این طرح باید توسط مهندس ناظر و واحد طراحی بررسی، روشن و قبل از اجرا توسط سرپرست تایید شود.

با توجه به ارتفاع غار کارستی و وضعیت مواد پرکننده در غار، روش های درمانی مختلفی برای غار کارستی اتخاذ می شود. اصلی ترین آنها عبارتند از: پرتاب، تحکیم تزریق، ساخت تزریق بتن، قرار دادن غلاف فولادی و غیره. در زیر یک معرفی مختصر از طرح ساخت و ساز برای چندین شکل از غار کارستی برای مرجع آورده شده است.

غار از نظر وسعت کوچک است

اگر ارتفاع کمتر از 1 متر باشد، هیچ ماده پرکننده ای وجود ندارد یا غار با آب پر شده است، اگر سوراخ فرو بریزد، ابتدا آب را به داخل سوراخ تزریق کنید تا سطح آب بالا برود، و سپس قطعات خاک رس و سنگ را در کیسه های بافته شده قرار دهید و آنها را به ته سوراخ فرو ببرید. تعداد کیسه های خاک با توجه به میزان نشت دوغاب تعیین می شود، به طوری که غار با مواد پرکننده پر می شود و یک دیوار محافظ تشکیل می گیرد، و سپس به ساخت و ساز ادامه دهید.

ارتفاع غار 1-3 متر است

غار یا به طور کامل یا جزئی پر شده است. هنگامی که سطح دوغاب به سرعت کاهش می یابد، نشان می دهد که غار با موفقیت متصل شده است. پس از تزریق دوغاب به دهانه سوراخ، یک کیسه خاک رس در جلوی سوراخ قرار می گیرد، و به دنبال آن کیسه های سیمان و آوار اضافه می شود. مته مخلوط را در داخل سوراخ هم می زند تا یک خمیر سیمان و دیوار شن در سمت شرقی تشکیل شود. هنگامی که خمیر سیمان در ابتدا شکاف های بین آوار را مهر و موم کرد، به مدت 24 ساعت بدون مزاحمت رها می شود تا به مرحله تنظیم اولیه برسد. در این مرحله، حفاری از طریق غار ادامه می یابد.

غار بیش از 3 متر ارتفاع دارد

حفاری چرخشی را می توان با دستگاه شمع کوبی لوله ای برای ساخت و ساز ترکیب کرد. از یک غلاف فولادی کامل برای فرو رفتن در ته غار کارستی برای تشکیل یک دیوار محافظ استفاده می شود. این روش به غلاف فولادی اجازه می دهد تا بدون نیاز به آستر دوغاب، به صورت خشک شکل بگیرد و پس از ریختن، غلاف را می توان برداشت. اگرچه استفاده از یک غلاف فولادی کامل ممکن است هزینه ها را افزایش دهد، اما در مقایسه با پر کردن سوراخ با بتن، همچنان مقرون به صرفه تر است. برای غارهای کارستی که عمق سوراخ بیش از 3 متر است اما پس از پرتاب سنگ می توان آن را تشکیل داد، اما نمی توان آن را با بتن زیر آب پر کرد، می توان یک غلاف به ضخامت 4 میلی متر را به قفس فولادی در محل غار کارستی جوش داد و همراه با قفس فولادی قرار داد، و به دنبال آن بتن زیر آب ریخته می شود.

موارد فوق چندین روش درمانی معمولاً مورد استفاده از حفاری چرخشی در مورد زمین شناسی کارستی است.

مشکلات رایج دکل حفاری چرخشی در لایه های غار کارستی سنگ آهک

1. شکستن دندان و آسیب به مته به دلیل نیروی ناهموار در حین حفاری رخ می دهد

2. سوراخ هنگام حفاری روی سطح سنگی شیب دار یا نیمه کناری سنگ کج می شود

3. حفاری در سقف غار گیر می کند

4. نشت دوغاب در سازندهای زمین شناسی با حفره ها و شکستگی ها رخ می دهد

5. ایجاد حفره در لایه های بالای غار کارستی به دلیل نشت دوغاب در لایه کارستی یا لایه پرکننده ناپایدار غار کارستی

6. مقادیر زیادی از مربع فوق العاده به غار کارستی تزریق می شود

2. آماده سازی ساخت و ساز

دقت وضعیت غار کارستی در بررسی اولیه مستقیماً بر انتخاب برنامه های ساختمانی، هزینه های ساختمانی و برنامه ساختمانی تأثیر می گذارد. بنابراین، در مناطقی که توسعه غار کارستی وجود دارد، هر سوراخ باید مورد بررسی قرار گیرد. بر اساس شرایط مختلف توسعه غار کارستی که در نتایج بررسی زمین شناسی شناسایی شده است، باید برنامه های ساختمانی مختلفی اتخاذ شود و آماده سازی قبل از حفاری باید کامل باشد تا برنامه ریزی در طول فرآیند حفاری روشن شود.

3. جلوگیری از آسیب بیش از حد به مته و شکستن دندان

قبل از حفاری در غار، دندان های مته باید تقویت شوند و قطعات مته باید مرتباً از نظر ترک خوردگی جوش بررسی شوند. هنگام حفاری در لایه غار، می توان از اصل "سرعت حفاری کم و فشار متغیر" برای جلوگیری از حوادثی مانند شکستن دندان و آسیب به مته تا حد امکان استفاده کرد.

4. جلوگیری از انحراف سوراخ

هنگام حفاری از طریق سازندهای کارستی، استفاده از مته لوله ای و یک بیلچه شن در ترکیب با فرآیند حفاری ضروری است. ابتدا باید از مته لوله ای برای تشکیل یک راهنما و ایجاد یک سطح آزاد استفاده شود. سپس، باید از بیلچه شن برای حفاری و حذف زباله ها استفاده شود و از انحراف سوراخ جلوگیری شود. علاوه بر این، بالا بردن ارتفاع سطل مته می تواند هدایت را افزایش داده و از انحراف سوراخ جلوگیری کند. از نظر عملیاتی، از فشار سبک یا فشار وزن خود برای حفاری استفاده کنید تا زمانی که مته کاملاً در لایه سنگ فرو رود، سپس با حفاری معمولی ادامه دهید تا از انحراف سوراخ جلوگیری شود.

5. پیشگیری از مته

قبل از ساخت و ساز، می توان صفحات راهنما را به صفحات دنده سر مربع جوش داد تا از داشتن یک پله قابل توجه از بالا به پایین در ناحیه از بالای سر مربع تا بالای لوله مته جلوگیری شود و یک انتقال صاف را تضمین کند. اگر صفحات دنده به اندازه کافی محکم هستند، می توان دندان های برش را نیز به یک مجموعه از دنده های مورب جوش داد که رو به بدنه سنگی است که در حال حفاری است تا از سنگ عبور کرده و مته را حذف کند.

ششم، تصفیه دوغاب

برای رفع نشت دوغاب، ضروری است که ابتدا حجم تقریبی غار کارستی زیرزمینی را تخمین بزنید. سپس، اطمینان حاصل کنید که مخزن دوغاب حداقل دو برابر حجم غار ظرفیت دارد. پمپ دوغاب و پمپ تجدید آب باید بزرگتر از مدل های استاندارد باشند تا تجدید سریع دوغاب و آب در هنگام نشت تسهیل شود. علاوه بر این، مواد پرکننده کافی باید در نزدیکی محل حفاری آماده شود. مدل بیل مکانیکی باید حداقل 200 باشد تا از پر کردن کارآمد اطمینان حاصل شود.

مواد پرکننده:

1. مخلوط پلاستیکی نرم بنتونیت، خاک اره، خاک رس و سیمان با آب اضافه شده.

2. اندازه سنگ و خاک رس فله ای بسته بندی شده باید با توجه به اندازه ورودی خاک سطل مته مورد استفاده در نظر گرفته شود. سنگ باید بلوک های گل سنگی باشد و از سختی بیش از حد باید اجتناب شود.

3. خاک رس بلوکی، که غیر قابل نفوذ است و دارای شکل پذیری و چسبندگی خوبی است، می تواند پس از پر شدن و متراکم شدن با حفاری معکوس با یک سطل مته، به طور کامل در فضای غار کارستی پر شود. فروپاشی سوراخ هنگام حفاری مجدد آسان نیست.

هنگام حفاری، مشاهده می شود که گل موجود در سوراخ به آرامی کاهش می یابد. لازم است که گل را به موقع تجدید کنید، و مته را به جلو ببرید، و مواد پرکننده را به سوراخ اضافه کنید، و مته را وارد کنید. دستگاه حفاری شناور و معکوس مواد پرکننده 1 را به داخل شکاف سنگ فشرده می کند تا از تلفات گل جلوگیری شود.

اگر سطح گل به سرعت کاهش یابد و نشت خیلی سریع باشد، دستیابی به هدف پر کردن با پراکندگی دشوار است. به موقع، مقدار زیادی گل باید اضافه شود و آب باید تجدید شود، و مته باید به سرعت بالا برود، و 2 یا 3 پرکننده باید در مدت زمان کوتاهی به مقدار زیاد قرار داده شود، و مته باید شناور و معکوس شود تا زمانی که سطح گل دیگر کاهش نیابد.

7. مقدار زیادی درمان فوق العاده مربع

برای غارهای کارستی کم (کمتر از 1 متر)، و در عمق غار، هیچ توزیع کارستی در اطراف سوراخ های شمع وجود ندارد، پس از حفاری، بتن مستقیماً برای پر کردن ریخته می شود، مقدار کمی اضافی طبیعی است.

هنگامی که غار کارستی کمی بالاتر است (بیش از 1 متر اما کمتر از 4 متر) یا غارهای کارستی در اطراف سوراخ های شمع در عمق غار کارستی توزیع شده اند، و عمق توزیع غارهای کارستی نسبتاً کم عمق است (مانند 15 متر)، غار کارستی خالی را می توان با پرکننده 2 یا 3 پر کرد و سپس دوباره حفاری کرد.

برای غارهای کارستی بلند (بیش از 4 متر)، مواد پرکننده فوق برای پر کردن کامل حفره ها کافی نیستند، که منجر به راندمان کم پر کردن و ساخت و ساز پیچیده می شود. در چنین مواردی، می توان از ملات سیمان یا بتن درجه پایین برای پر کردن استفاده کرد و حفاری باید تنها پس از تنظیم اولیه مواد انجام شود. این امر مستلزم آن است که لایه های بالای غار کارستی در این مدت پایدار بمانند. علاوه بر این، اگر غار کارستی حاوی آب باشد، بسیار مهم است که در نظر بگیرید که چگونه ملات سیمان ممکن است توسط مقدار زیادی آب زیرزمینی رقیق شود، که می تواند بر جامد شدن آن تأثیر بگذارد.

برای غارهای کارستی به هم پیوسته (که می توان با عمق توزیع همپوشانی سوراخ های شمع مجاور شناسایی کرد)، ساخت شمع را می توان به صورت گروهی انجام داد. ابتدا، تمام سوراخ های شمع را در یک گروه که به ته غار کارستی متصل هستند، حفاری کنید، سپس آنها را به طور یکنواخت پر کرده و متراکم کنید. این امر تضمین می کند که غارهای کارستی به هم پیوسته به طور کامل پر می شوند و راندمان استفاده از بتن به حداکثر می رسد. هنگام ساخت و ساز به صورت گروهی، ضروری است که زمان تکمیل این گروه از سوراخ های شمع را محاسبه کنید تا از پایداری دیواره های سوراخ قبل از ریختن بتن اطمینان حاصل شود.

8. تصفیه لجن

از کیفیت گل اطمینان حاصل کنید. قبل از پایین آوردن قفس تقویت کننده، سرباره باید با یک مته تمیز کننده ته تمیز شود تا اطمینان حاصل شود که بتن بلافاصله پس از پایین آوردن قفس تقویت کننده ریخته می شود و زمان جلوگیری از سوراخ شمع به حداقل می رسد. هنگامی که اقدامات متعارف نمی توانند سرباره را به طور کامل تمیز کنند، می توان از فرآیند گردش معکوس بالابر گاز استفاده کرد.