喀斯特地區(qū)高壓聯(lián)合沖洗灌漿方法及其結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及喀斯特巖溶地質(zhì)處理方法，具體涉及一種喀斯特地區(qū)高壓聯(lián)合沖洗灌漿方法及其結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]喀斯特地形是指具有溶蝕力的水對(duì)可溶性巖石進(jìn)行溶蝕等作用所形成的地表和地下形態(tài)的總稱。水以溶蝕作用為主，還包括流水的沖蝕、淺蝕，以及坍陷等機(jī)械侵蝕過程。
[0003]在喀斯特地區(qū)水利水電工程防滲灌漿處理過程中，經(jīng)常會(huì)遇到充填型溶洞或溶蝕裂隙，或強(qiáng)溶蝕區(qū)，充填物多為粘土、砂質(zhì)粘土，采用常規(guī)的沖洗與灌漿方法往往達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，并影響防滲效果。
[0004]按現(xiàn)行規(guī)范(DL/T5148-2012)要求，灌漿孔(段)在灌漿前要進(jìn)行裂隙沖洗和簡易壓水(最大壓力不大于IMPa)，對(duì)于溶洞、斷層等特殊地段規(guī)范中規(guī)定根據(jù)設(shè)計(jì)要求是否進(jìn)行特殊沖洗。目前，在水利水電工程中設(shè)計(jì)單位對(duì)溶洞、斷層等特殊地段的一般要求進(jìn)行常規(guī)沖洗，這種常規(guī)沖洗方法既不能很好的將溶洞內(nèi)充填物沖出，又影響施工進(jìn)度及質(zhì)量，還不得不采用“在原灌漿孔間加密灌漿孔”等方法進(jìn)行處理，使工程量及投資增加幅度較大、施工工期大幅度延長。
[0005]喀斯特地區(qū)水利水電工程防滲灌漿《施工技術(shù)要求》中對(duì)裂隙沖洗簡易壓水試驗(yàn)一般都有明確規(guī)定，多為常規(guī)沖洗，當(dāng)遇到溶洞、溶蝕裂隙、斷層帶等特殊地段時(shí)，少有特殊沖洗要求，這種常規(guī)灌漿前沖洗不僅達(dá)不到?jīng)_洗的目的，反而會(huì)惡化被灌巖體的性能，影響灌漿質(zhì)量。
[0006]因此，對(duì)于喀斯特巖溶地區(qū)的工程防滲灌漿處理，現(xiàn)有技術(shù)中依然沒有理想的技術(shù)方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于為解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)喀斯特巖溶地區(qū)的工程防滲灌漿處理的問題，提供一種喀斯特地區(qū)高壓聯(lián)合沖洗灌漿方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的:
它首先是一種喀斯特地區(qū)高壓聯(lián)合沖洗灌漿方法，該方法在灌漿過程中遇到充填型溶洞或溶蝕裂隙時(shí)，通過高壓水或高壓風(fēng)、水將充填物沖出后回填水泥砂漿或0.5:1的水泥漿，待凝24h?72h后再采取常規(guī)水泥灌漿方法進(jìn)行灌注。該方法包括如下步驟:
I)通過鉆孔或物探方法查明溶洞發(fā)育規(guī)模、充填物的性質(zhì)、頂?shù)装蹇咨罨蚋叱蹋淮隧?xiàng)工作一般利用灌漿先導(dǎo)孔(不再增加灌漿鉆孔)進(jìn)行。
[0009]2)根據(jù)查明的溶洞發(fā)育情況，合理布置溶洞、溶蝕裂隙等地質(zhì)缺陷地段的灌漿孔作為沖洗孔，這些灌漿孔在鉆至相應(yīng)溶洞或溶蝕裂隙所處的孔深后，利用二臺(tái)常規(guī)高壓灌衆(zhòng)泵(并聯(lián)，壓力控制在3?6MPa,孔深40m?10m時(shí)最大壓力不超過25MPa)或聯(lián)合中壓空壓機(jī)(壓力控制3?4 MPa)進(jìn)行高壓水沖洗或風(fēng)水聯(lián)合沖洗，將溶洞內(nèi)充填物從鉆孔沖出，直到孔口回水清凈時(shí)止。
[0010]3)沖洗完成后應(yīng)快速回填0.5:1的水泥漿或水泥砂漿，并待凝24h?72h。
[0011]4)達(dá)到待凝時(shí)間后掃孔并進(jìn)行常規(guī)補(bǔ)強(qiáng)灌漿，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[0012]為了實(shí)現(xiàn)這樣的方法，本發(fā)明采用了這樣的一種適用于喀斯特地區(qū)的灌漿結(jié)構(gòu):它是用于處理喀斯特地區(qū)的地質(zhì)缺陷段，該地質(zhì)缺陷段位于基巖的下方，該結(jié)構(gòu)設(shè)有至少三個(gè)鉆孔，鉆孔豎向深入基巖中，鉆孔的底部至地質(zhì)缺陷段中；三個(gè)鉆孔中至少兩個(gè)為風(fēng)水進(jìn)口，一個(gè)為沖洗出口。優(yōu)選的，兩個(gè)風(fēng)水進(jìn)口分別位于沖洗出口的兩邊。
[0013]本發(fā)明的高壓聯(lián)合沖洗灌漿方法是針對(duì)溶洞、溶蝕裂隙等地質(zhì)缺陷地段的一種經(jīng)濟(jì)、高效的灌漿處理技術(shù)，具有方法簡單(不需要增加特殊施工設(shè)備和作業(yè)人員)、沖洗效果顯著、能大幅度提高施工工效、保證灌漿質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明以一種全新的思路，以簡單、便捷、高效的方式解決了喀斯特地區(qū)的溶洞、溶蝕裂隙等地質(zhì)缺陷地段沖洗與灌漿問題。采用本發(fā)明在喀斯特地區(qū)的溶洞、溶蝕裂隙等地質(zhì)缺陷地段進(jìn)行灌漿沖洗與灌漿時(shí)，能有效、快速的達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且能大幅度提高施工工效和減少灌漿原材料浪費(fèi)。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明的聯(lián)合沖洗灌漿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]附圖標(biāo)記說明:1_基巖，2-鉆孔，3-地質(zhì)缺陷段，4-風(fēng)水進(jìn)口，5-沖洗出口。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017]先看圖1，圖1展示了本發(fā)明的聯(lián)合沖洗灌漿的布設(shè)結(jié)構(gòu)，從圖中可以看到，本發(fā)明要處理的是地質(zhì)缺陷段3，該地質(zhì)缺陷段3位于基巖I中，在預(yù)建工程的下方。對(duì)于每一個(gè)處理單元工程，本發(fā)明需要鉆設(shè)三個(gè)以上的鉆孔2，其中兩個(gè)鉆孔2作為風(fēng)水進(jìn)口 4，用于沖洗孔洞是風(fēng)和水的進(jìn)口，另一個(gè)鉆孔2作為沖洗出口 5，用于沖洗物的冒出通道。圖中的風(fēng)水進(jìn)口 4位于左右兩邊，沖洗出口 5位于中間。
[0018]實(shí)施例1:本發(fā)明應(yīng)用于大型充填型溶洞的情形:該溶洞充填物主要為粘土、粘土夾砂等，孔深為45m?67m。灌漿過程中灌漿壓力很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求3.5MPa，多孔多次復(fù)灌仍未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。采用本發(fā)明施工后，經(jīng)檢查達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[0019]實(shí)施例2:本發(fā)明應(yīng)用于工程帷幕灌漿試驗(yàn)區(qū)處于強(qiáng)溶蝕區(qū)的情形:這種情況溶洞充填物以砂及黃泥為主，由于試驗(yàn)區(qū)范圍較小，遇到溶洞時(shí)進(jìn)行單孔處理，采用自上而下分層高壓沖洗法，即鉆進(jìn)至溶洞后，段長以能成孔為原則，然后進(jìn)行高壓沖洗(壓力控制在4?7MPa)，沖洗至孔口返清水后再灌漿(以灌注水泥漿為主，注入量大且灌注了一定量的漿液之后可按比例摻入水玻璃等外加劑，再灌注水泥漿，結(jié)束時(shí)灌注水泥-水玻璃漿液)，達(dá)到限量標(biāo)準(zhǔn)后待凝(待凝時(shí)間一般為24h?72h)，掃孔時(shí)縮短段長，不能打穿上次待凝時(shí)的孔深，然后再灌漿，如此反復(fù)處理，直至本段達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行下一段處理。施工結(jié)束后，經(jīng)檢查，以上溶洞處理部位施工質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
[0020]當(dāng)然，以上只是本發(fā)明的具體應(yīng)用范例，本發(fā)明還有其他的實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種喀斯特地區(qū)高壓聯(lián)合沖洗灌漿方法，其特征在于:該方法在灌漿過程中遇到充填型溶洞或溶蝕裂隙時(shí)，通過高壓水或高壓風(fēng)、水將充填物沖出后回填水泥砂漿或0.5:1的水泥漿，待凝24h?72h后再采取常規(guī)水泥灌漿方法進(jìn)行灌注。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的喀斯特地區(qū)高壓聯(lián)合沖洗灌漿方法，其特征在于該方法包括如下步驟: 1)通過鉆孔或物探方法查明溶洞發(fā)育規(guī)模、充填物的性質(zhì)、頂?shù)装蹇咨罨蚋叱蹋? 2)布置地質(zhì)缺陷地段的灌漿孔作為沖洗孔，這些灌漿孔在鉆至相應(yīng)溶洞或溶蝕裂隙所處的孔深后，利用二臺(tái)常規(guī)高壓灌漿泵或聯(lián)合中壓空壓機(jī)進(jìn)行高壓水沖洗或風(fēng)水聯(lián)合沖洗，將溶洞內(nèi)充填物從鉆孔沖出，直到孔口回水清凈時(shí)止； (3)沖洗完成后應(yīng)快速回填0.5:1的水泥漿或水泥砂漿，并待凝24h?72h ； (4)達(dá)到待凝時(shí)間后掃孔并進(jìn)行常規(guī)補(bǔ)強(qiáng)灌漿，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的喀斯特地區(qū)高壓聯(lián)合沖洗灌漿方法，其特征在于:步驟2)中所述二臺(tái)常規(guī)高壓灌漿泵按照并聯(lián)布置，壓力控制在3?6MPa，孔深40m?10m時(shí)最大壓力不超過25MPa ;所述聯(lián)合中壓空壓機(jī)的壓力控制3?4 MPa。
4.一種適用于喀斯特地區(qū)的灌漿結(jié)構(gòu)，它是用于處理喀斯特地區(qū)的地質(zhì)缺陷段(3)，該地質(zhì)缺陷段(3)位于基巖(I)的下方，其特征在于:該結(jié)構(gòu)設(shè)有至少三個(gè)鉆孔(2)，鉆孔(2)豎向深入基巖(I)中，鉆孔(2)的底部至地質(zhì)缺陷段(3)中；三個(gè)鉆孔(2)中至少兩個(gè)為風(fēng)水進(jìn)口(4)，一個(gè)為沖洗出口(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的適用于喀斯特地區(qū)的灌漿結(jié)構(gòu)，其特征在于:兩個(gè)風(fēng)水進(jìn)口(4)分別位于沖洗出口(5)的兩邊。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種喀斯特地區(qū)高壓聯(lián)合沖洗灌漿方法及其結(jié)構(gòu)，該方法在灌漿過程中遇到充填型溶洞或溶蝕裂隙時(shí)，通過高壓水或高壓風(fēng)、水將充填物沖出后回填水泥砂漿或0.5:1的水泥漿，待凝24h～72h后再采取常規(guī)水泥灌漿方法進(jìn)行灌注。本發(fā)明的高壓聯(lián)合沖洗灌漿方法是針對(duì)溶洞、溶蝕裂隙等地質(zhì)缺陷地段的一種經(jīng)濟(jì)、高效的灌漿處理技術(shù)，具有方法簡單（不需要增加特殊施工設(shè)備和作業(yè)人員）、沖洗效果顯著、能大幅度提高施工工效、保證灌漿質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。采用本發(fā)明在喀斯特地區(qū)的溶洞、溶蝕裂隙等地質(zhì)缺陷地段進(jìn)行灌漿沖洗與灌漿時(shí)，能有效、快速的達(dá)到設(shè)計(jì)要求，且能大幅度提高施工工效和減少灌漿原材料浪費(fèi)。
【IPC分類】E02D15-00, E02D19-16
【公開號(hào)】CN104594370
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410695167
【發(fā)明人】屈昌華, 郭維祥, 余波, 朱代強(qiáng), 昝廷東
【申請(qǐng)人】中國電建集團(tuán)貴陽勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年11月27日