水平定向钻进技术应用于隧道地质勘察的优越性

1、超长距离

天山胜利隧道是G0711乌鲁木齐-尉犁-若羌高速公路的重要控制性工程，隧道全长22006.7m，是目前世界最长的高速公路隧道，隧道洞底最大埋深约1122m。进口位于天山北坡，海拔为2772m。隧道建成后将打通天山南北的交通运输屏障，成为连接北疆、南疆之间的高效、快捷的运输通道。

隧道沿线区域特点：

1）地震烈度高，构造挤压强烈，地应力场高；

2）岩性复杂多变；

3）海拔高，埋深大，

4）场区靠近乌鲁木齐河发源地，施工环保要求严苛；

5）断裂发育

2、超高精度

水平定向钻技术用于隧道勘察的的超高精度包括钻孔导向控向精度和地质勘察的准确性两部分内容。

（1）导向控向精度

硬岩中的导向技术在硬岩中导向比较困难，一般采用定向钻井技术，需要MWD和孔底泥浆马达配合弯接头进行导向。泥浆马达分为：螺杆马达和涡轮马达两大类。

目前水平定向钻常用的MWD主要有Paratrack 2（P2）导向系统和三轴陀螺仪等。他们采用最先进的电子磁场追踪, 测量误差小于1‰。陀螺仪最大的作用是可以测量角速度，且三轴陀螺仪G值灵敏度（°/s/g）一般<0.02，可保证水平定向钻准确沿着隧道轴迹进行钻探勘察。>

（2）地质勘察的准确性

水平定向钻技术具有导向精度高、钻进设备能力强等优势，如果将其应用于超长距离大深埋隧道地质勘察中，其地质勘察的准确性可体现在：

将传统垂直钻孔地质勘察方法的“一孔之见”变成沿隧道轴线的全线无盲点勘察，可以直观反映穿越断层、褶皱等特殊地质条件，有利于全面精准揭示隧道沿线的地质状况；

将钻进参数、现场测试、物探综合测井的数据所反映的地质信息进行相互印证，解决地表物探探测深度小和垂直钻孔试样指标代表性不足的问题；

利用水平定向钻孔内涌水量的监测数据对隧道沿线的涌水量进行分段预测，可为隧道施工支护方式选取提供有效的数据参考。

3、超快钻进速度

将传统地勘方法的取芯技术和水平定向钻全面破碎的不取芯有机结合，实现间断取芯，既满足地勘需要，又可以实现快速钻进成孔，可大大缩短隧道工程地质勘察工期，可实现100-200m/d的钻进速度。

4、超强适应能力

传统地勘方法大多存在钻机搬迁困难、难以供水、劳动力较大，极不安全等问题，并且若在高海拔、复杂和特殊环境下，设备上山大多要借助索道等工具运输，以上种种困难足以说明传统地勘不仅存在诸多不便，还存在很大的安全隐患131*1+910=2-97*3。

利用水平定向钻进行勘察时，则无需将钻探设备运输至山顶或江河湖海之上，可有效解决传统地勘方法无法解决的高海拔、复杂和特殊环境下设备难上山、难锚固等工程难以实施的难题。