基于离散元颗粒流的超大口径水平定向钻进孔壁稳定性分析  

Stability Analysis of Super Large Bore Horizontal Directional Drilling Hole Based on Discrete Element Particle Flow

作　　者：郑晓东[1] 段锡志 郭书亮[2] Zheng Xiaodong;Duan Xizhi;Guo Shuliang

机构地区：[1]河北工程大学,河北邯郸056038 [2]重庆工贸职业技术学院,重庆408000

出　　处：《甘肃科技》2022年第1期13-17,共5页Gansu Science and Technology

基　　金：国家重点实验室项目(2019KFKT-15);博士后专项基金项目(SJ200100105);河北省高等学校青年拔尖人才计划项目(BJ2018049);重庆工贸职业技术学院项目(ZR202014)。

摘　　要：以南水北调配套工程某干渠输水管道工程穿越308国道地层工程为例,基于流-固耦合离散元理论,采用PFC软件建立砂砾石地层的二维概化数值模型,土层的离散元颗粒流模型,对超大口径水平定向钻进孔壁的稳定性进行了数值模拟计算,总结了输水隧洞开挖过程中围岩内孔应力场、灌浆压力的相关规律,为今后水平定向钻技术的应用提供重要科学借鉴。研究结果表明:泥浆压力由内向外不断减小,但其变化呈非线性状态,在钻孔周边泥浆压力的衰减更快;当泥浆压力达到0.3 MPa时,孔壁上生成了较为明显的法向接触力,为孔壁的稳定提供了较为稳定的支撑,因此,在灌浆过程中建议泥浆的压力设定为0.3 MPa。

关 键 词：离散元 流-固耦合 水平定向钻 超大口径 稳定性分析 

分 类 号：TV523[水利工程—水利水电工程]