一種強(qiáng)巖溶發(fā)育地層帷幕灌漿施工方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于水利水電施工工程領(lǐng)域，尤其涉及一種強(qiáng)巖溶發(fā)育地層帷幕灌漿施工方法。本發(fā)明所述施工方法，在施工中采用高壓沖洗置換技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)，解決了深層巖溶發(fā)育地層帷幕灌漿的成孔技術(shù)難題，使工程能順利實(shí)施；根據(jù)不同的地質(zhì)條件，通過在水泥漿液中摻加各種摻合劑和化學(xué)處理劑來調(diào)節(jié)漿液的粘稠度、剪切力和塑變參數(shù)，加以一定的灌注措施和手段，從而控制漿液的注入量和擴(kuò)散度，不僅可達(dá)到最佳的灌漿效果，也可減少漿液不必要的損耗。
【專利說明】
一種強(qiáng)巖溶發(fā)育地層帷幕灌漿施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于水利水電施工工程領(lǐng)域，尤其涉及一種強(qiáng)巖溶發(fā)育地層帷幕灌漿施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]中國從70年代開始在巖溶發(fā)育地區(qū)修建大壩，在巖溶地區(qū)建設(shè)水利工程面臨兩大課題，一是選擇適用、高效、準(zhǔn)確的勘察手段，以查明巖溶工程地質(zhì)條件;二是根據(jù)條件選用經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的地基與基礎(chǔ)處理方法。由于巖溶地質(zhì)的特殊性-碳酸鹽的可溶性所造成的溶洞、溶塌體及復(fù)雜的地下管網(wǎng)系統(tǒng)，不僅增加了地勘工作的難度、經(jīng)費(fèi)和周期，更增大了地基處理的難度和復(fù)雜性，對巖溶地層處理有采用置換、灌漿、打灌注粧、旋噴粧、鋼管粧等方法。
[0003]強(qiáng)巖溶發(fā)育地層通常情況下是指有大斷層、大溶洞發(fā)育的巖層，處于強(qiáng)溶蝕區(qū)段的在灌漿施工中出現(xiàn)無壓力無回漿等大漏量現(xiàn)象的巖層。在該地層上帷幕灌漿施工主要存在以下施工技術(shù)難點(diǎn):(I)由于灌漿工程量大，耗用的灌漿材料多，施工復(fù)雜，施工歷時也長，因此，帷幕的造價高。(2)強(qiáng)巖溶發(fā)育地層的帷幕灌漿施工時注入量大，孔段復(fù)灌次數(shù)多，灌漿歷時長，采用孔口封閉灌漿法進(jìn)行施工。孔口封閉灌漿法的主要缺點(diǎn)是在灌注濃漿時間長時，灌漿管容易在孔內(nèi)被水泥凝住。特別是在灌注深孔時，灌漿管很長，孔內(nèi)漿液粘稠，稍有不慎，灌漿管就可能被漿液凝固鑄死，造成孔故。(3)強(qiáng)巖溶帷幕鉆孔施工時經(jīng)常遇到全充填型溶洞，充填物為黃泥砂。在淺層遇全充填型溶洞時，能夠采用大流量水沖行進(jìn)沖洗，將孔內(nèi)大部份的砂帶出孔外，從而達(dá)到成孔的目的。在深層時，因為砂的比重大，采用大流量水進(jìn)行沖洗時，栗輸出的水流壓力只能將極少量的砂帶出孔外，大量的砂仍留在孔內(nèi)，所以起鉆后孔內(nèi)的砂垮塌無法成孔。且在進(jìn)行深層全充填溶洞段鉆進(jìn)時，因冷卻水水壓小，鉆機(jī)在往下鉆進(jìn)時，孔內(nèi)的泥砂會進(jìn)入到鉆桿內(nèi)，堵塞鉆桿，導(dǎo)致冷卻水無法循環(huán)，出現(xiàn)燒鉆的現(xiàn)象。(4)巖溶地區(qū)的地質(zhì)情況多變，在灌漿施工過程中也經(jīng)常遇到溶洞、溶蝕裂隙，在施工過程中主要表現(xiàn)為鉆孔時出現(xiàn)掉鉆、鉆進(jìn)中進(jìn)尺加快、塌孔、漏水、涌水及灌漿時出現(xiàn)注入量大且多次復(fù)灌仍無法達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)等異?，F(xiàn)象。
[0004]發(fā)明專利申請公開號為CN 103485345公布了一種覆蓋層孔口封閉高壓帷幕灌漿施工方法，它包括以下步驟:(I)非灌漿段施工；(2)灌漿段造孔；(3)灌漿段長劃分；(4)灌漿壓力確定；(5)灌漿方法確定。本發(fā)明采用套管跟進(jìn)至非灌漿段，泥漿固壁造孔，能夠極大地提高鉆孔速度和成孔率，解決了深厚覆蓋層地層的成孔困難問題;在深厚覆蓋層采用高的灌漿壓力，灌漿注入量明顯增加，擴(kuò)散半徑增大，灌漿效果好;在覆蓋層中采用孔口封閉帷幕灌漿施工工法，灌漿質(zhì)量有保證，且基本上解決了灌漿過程中經(jīng)常出現(xiàn)的“抱管”孔內(nèi)事故，提高了施工效率。該專利僅說明覆蓋層高壓帷幕灌漿的成孔、灌漿方法，沒有涉及在處理鉆孔遇到的巖溶處理，也沒有及針對不同類型的巖溶的具體的灌漿處理方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種強(qiáng)巖溶發(fā)育地層帷幕灌漿施工方法，其包括以下步驟:
[0006](I)成孔
[0007]在灌漿過程中遇到充填型溶洞或溶蝕裂隙時，通過聯(lián)合高壓水沖洗置換成孔或者采用灌漿栗注入冷卻水進(jìn)行鉆孔，沖出后回填1.5g/cm3的水泥漿；
[0008](2)劃分灌漿段長
[0009]灌漿段長為5m，巖體破碎孔壁不穩(wěn)時，灌漿段長縮短至2?3m，混凝土結(jié)構(gòu)與基巖接觸處的灌漿段段長為2m;
[0010](3)控制灌漿壓力
[0011]以孔口回漿壓力為標(biāo)準(zhǔn)，壓力控制在3.0?5.0MPa;
[0012](4)確定灌漿方法
[0013]采取“孔口封閉，自上而下分段循環(huán)”灌漿法，其包括以下步驟:
[0014]I)灌漿使用高壓灌漿栗，與灌漿自動記錄儀配套使用；
[0015]2)水泥漿比級由稀至濃，逐級變換，水與灰質(zhì)量比為3:1、2:1、1: 1、0.8:1和0.5:1五個比級，進(jìn)行灌漿的水與灰比為3:1。
[0016]進(jìn)一步的，步驟(I)所述的聯(lián)合高壓水沖洗置換成孔技術(shù)的步驟是:把相鄰兩孔均鉆到溶洞段的同一高程，兩孔同時進(jìn)行高壓水沖洗處理，使兩孔串通，待返水中的含砂量少、無泥漿時結(jié)束;取出一個孔的鉆桿，把另一個孔的孔口進(jìn)行封閉，用兩臺注漿栗同時對有鉆桿的孔內(nèi)進(jìn)行高壓水沖洗，所述高壓水的壓力控制在3.0MPa，把泥砂從沒有鉆桿的孔內(nèi)沖出。
[0017]進(jìn)一步的，步驟(4)所述確定灌漿方法，充填型溶洞或溶蝕裂隙灌漿方法如下:
[0018](I)按水與灰比為3:1的水泥漿開灌，按照灌漿管路控制閥的壓力表上顯示的值進(jìn)行控制，楽液變換達(dá)到的比級大的楽液灌注時流量大于30L/min或者注入干耗量超過500kg/m，采用水泥與粉煤灰混合漿液灌注，并按以下措施進(jìn)行處理:
[0019]I)在灌漿管路控制閥的壓力表上顯示的大值壓力下降20%，灌注I小時，若壓力或注入率無變化，再降低當(dāng)前壓力的20%，灌注I小時后，若壓力或注入率無變化，即待凝8h;待凝后復(fù)灌，經(jīng)復(fù)灌后的壓力或注入率與待凝前相近，即改用待凝前的水泥與粉煤灰混合漿液灌注;經(jīng)復(fù)灌后的壓力或注入率與待凝前相比較有變化，則采用3:1的水與灰比的水泥漿灌注，按間隔0.5MPa分級升壓;實(shí)施復(fù)灌后的壓力小于IMpa，則采用水泥漿摻砂灌注，直至灌漿壓力達(dá)到1.0Mpa后待凝，待凝時間Sh;
[0020]2)在灌漿管路控制閥的壓力表上顯示的大值壓力下降20%，灌注I小時，出現(xiàn)壓力升高或注入率有降低的情況，繼續(xù)灌注，直至結(jié)束，避免待凝。
[0021]進(jìn)一步的，步驟(4)所述確定灌漿方法，無充填或半充填型溶蝕裂隙灌漿方法如下:
[0022](I)若灌漿時不返漿且溶蝕裂隙大，采用水泥漿灌注;若不返漿且溶蝕裂隙小時，采用水泥漿摻砂灌注，直至回漿且壓力彡IMpa，待凝時間不小于Sh;
[0023](2)若有返漿且壓力彡IMpa，出現(xiàn)回漿，利于孔內(nèi)充分循環(huán)，開灌采用水與灰比為3:1的水泥漿，根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行漿液變換至比級大的漿液，當(dāng)注入率大于30L/min或者單位注入干耗量超過500kg/m，采用水泥與粉煤灰混合漿液灌注，首次灌注7.5?1t干灰量后，待凝時間不小于8h;
[0024](3)待凝后復(fù)灌，采用水與灰比為3:1的水泥漿，當(dāng)出現(xiàn)壓力和注入率與待凝前相近，即改用待凝前的水泥與粉煤灰混合漿液灌注，在出現(xiàn)回漿的情況下灌注干灰量7.5?1t后，按以下方法摻加水玻璃灌注且待凝時間不小于8h:
[0025]I)灌注水泥漿與水玻璃混合漿液；
[0026]2)采用水玻璃和水泥漿分開灌注，先灌注200L水玻璃，再灌注比級0.5:1的水泥漿400L；
[0027](4)在灌漿過程中，在壓力升高的情況下，按0.5Mpa分級升壓。
[0028]進(jìn)一步的，步驟(4)所述確定灌漿方法，無充填或半充填型溶洞的灌漿方法如下:
[0029](I)溶洞小，掉鉆0.5m以下，采用水泥漿摻砂，采用孔口加砂，摻砂量按水泥量的50%、70%、100%灌注，待出現(xiàn)回漿后采用以下方法進(jìn)行處理:
[0030]I)出現(xiàn)回漿后，采用水泥與粉煤灰混合漿液灌注，干灰量達(dá)7.5?1t后，摻加水玻璃灌注，待凝時間不小于8小時；
[0031]2)待凝后復(fù)灌，采用水與灰比為3:1水泥漿，出現(xiàn)壓力和注入率與待凝前相近，SP改用待凝前水與灰比的水泥漿灌注；當(dāng)出現(xiàn)回漿，用干灰量7.5?1t摻加水玻璃灌注，待凝不小于8小時；
[0032](2)溶洞大，掉鉆0.5m以上，擴(kuò)大孔徑，回填自密實(shí)混凝土或高流態(tài)混凝土，或采用碎石與混凝土交換回填，回填飽和后，再進(jìn)行灌注，使用水泥漿或水泥與粉煤灰混合漿。
[0033]進(jìn)一步的，所述水泥與粉煤灰混合漿液，水:水泥+粉煤灰=0.5:1?0.7:1;粉煤灰摻量為水泥重量的20 %?30 % ;水泥漿摻砂，摻砂量通常按水泥量的10 %、20 %、30 %、40%、50%、70% 或 100%。
[0034]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0035]本發(fā)明所述施工方法，在施工中采用“高壓沖洗置換技術(shù)”、“返砂技術(shù)”等創(chuàng)新技術(shù)，解決了深層巖溶發(fā)育地層帷幕灌漿的成孔技術(shù)難題，使工程能順利實(shí)施;根據(jù)不同的地質(zhì)條件，通過在水泥漿中摻加各種摻合劑和化學(xué)處理劑來調(diào)節(jié)漿液的粘稠度、剪切力和塑變參數(shù)，加以一定的灌注措施和手段，從而控制漿液的注入量和擴(kuò)散度，不僅能達(dá)到最佳的灌漿效果，也能減少漿液不必要的損耗。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0037]隘口水庫的具體施工工藝流程如下
[0038]1、總體施工工藝流程
[0039]強(qiáng)巖溶發(fā)育地層帷幕灌漿采用孔口封閉，孔內(nèi)循環(huán)，自上而下分段灌漿，每施工單元內(nèi)的灌漿總體施工工藝流程按照先下游排—上游排—中間排的排序施工，同排內(nèi)相鄰先序孔施工完后即能施工后序孔。施工程序:清理施工現(xiàn)場—測量放孔位—施工平臺安裝及驗收(坡面)—鉆機(jī)對準(zhǔn)整平錨固—抬動孔鉆孔—安裝抬動變形觀測裝置(并測試)—先導(dǎo)孔—I序孔施工—Π序孔施工—ΙΠ序孔施工—檢查孔施工。
[0040]2、單孔施工工藝流程
[0041]鉆機(jī)對中孔位—整平固定鉆機(jī)—第一段造孔—測孔深、孔斜—下阻塞器—洗孔—壓水—灌漿—下孔口管，待凝72h—第二段造孔—測孔深、孔斜—洗孔—壓水—灌漿—…第五段造孔—奇數(shù)段測斜—…全孔驗收—壓水—終孔段灌漿—機(jī)械封孔—人工封孔。
[0042]3、漿液配合比
[0043]3.1、水泥漿的水與灰比采用3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.5:1五個比級，開灌采用3:1的水與灰比的水泥漿灌注；
[0044]3.2、需在灌漿漿液中添加輔助膠凝材料、外加劑等，灌漿漿液經(jīng)試驗確定，采用配合重量比如下:
[0045]水:水泥+粉煤灰= 0.5:1?0.7:1;
[0046]粉煤灰摻量為水泥重量的20%?30%;
[0047]膨潤土摻量為水泥重量的I%，塑化劑摻量為水泥重量的1.0?1.2% ;
[0048]水泥膏漿根據(jù)裂隙大小和孔內(nèi)涌水流量情況配制。
[0049]4、灌漿段長及壓力
[0050]灌漿段長一般為5m，巖體破碎孔壁不穩(wěn)時，灌漿段長縮短至2?3m，混凝土結(jié)構(gòu)與基巖接觸處的灌漿段段長為2m。
[0051 ] 以孔口回漿壓力為標(biāo)準(zhǔn)，壓力控制在3.0?5.0MPa0
[0052]5、結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)
[0053]5.1、在設(shè)計壓力下，灌漿注入率不大于1.0171^11時，持續(xù)灌注601^11。
[0054]5.2、帷幕灌漿終孔段透水率大于設(shè)計要求的透水率標(biāo)準(zhǔn)或單位注入量大于100kg/m時，鉆孔應(yīng)繼續(xù)加深，每次加深段長5m，最多加深3段，計15m。
[0055]6、異常巖溶類型或巖溶異?？锥蔚墓酀{施工方法
[0056]在強(qiáng)巖溶發(fā)育地層帷幕灌漿時主要有以下巖溶類型或巖溶異常孔段:(1)、充填型溶洞或溶蝕裂隙；(2)、無充填或半充填型溶蝕裂隙；(3)、無充填或半充填型溶洞；(4)、塌孔或涌水。
[0057]6.1、所述充填型溶洞或溶蝕裂隙灌漿方法如下:
[0058](I)開灌采用3:1的水與灰比的水泥漿灌注，按照灌漿管路控制閥的壓力表上顯示的值進(jìn)行控制，楽液變換達(dá)到的比級大的楽液灌注時流量大于30L/min或者注入干耗量超過500kg/m，采用水泥與粉煤灰的混合漿液灌注，并按以下措施進(jìn)行處理:
[0059]I)在灌漿管路控制閥的壓力表上顯示的大值壓力下降20%，灌注I小時，若壓力或注入率無變化，再降低當(dāng)前壓力的20%，灌注I小時后，若壓力或注入率無變化，即待凝8h;待凝后復(fù)灌，經(jīng)復(fù)灌后的壓力或注入率與待凝前相近，即改用待凝前的水泥與粉煤灰混合漿液灌注;經(jīng)復(fù)灌后的壓力或注入率與待凝前相比較有變化，則采用3:1的水與灰比的水泥漿灌注，按間隔0.5MPa分級升壓;實(shí)施復(fù)灌后的壓力小于IMpa，則采用水泥漿摻砂灌注，直至灌漿壓力達(dá)到1.0Mpa后待凝，待凝時間Sh;
[0060]2)在灌漿管路控制閥的壓力表上顯示的大值壓力下降20%，灌注I小時，出現(xiàn)壓力升高或注入率有變化，繼續(xù)灌注，直至結(jié)束，避免待凝。
[0061 ] 6.2、所述無充填或半充填型溶蝕裂隙灌漿方法如下:
[0062](I)若灌漿時不返漿且溶蝕裂隙大，采用水泥漿灌注;若不返漿且溶蝕裂隙小時，采用水泥漿摻砂灌注，直至回漿且壓力彡IMpa，待凝時間不小于Sh;
[0063](2)若有返漿且壓力彡IMpa，出現(xiàn)回漿，利于孔內(nèi)充分循環(huán)，按水與灰比為3:1的水泥漿開灌，根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行漿液變換至比級大的漿液，當(dāng)注入率大于30L/min或者單位注入干耗量超過500kg/m，采用水泥與粉煤灰混合漿液灌注，首次灌注7.5?1t干灰量后，待凝時間不小于Sh;
[0064](3)待凝后復(fù)灌，采用水與灰比為3:1的水泥漿，當(dāng)出現(xiàn)壓力和注入率與待凝前相近，即改用待凝前的水泥與粉煤灰混合漿液灌注，在出現(xiàn)回漿的情況下灌注干灰量7.5?1t后，按以下方法摻加水玻璃灌注且待凝時間不小于8h:
[0065]I)灌注水泥漿與水玻璃混合漿液；
[0066]2)采用水玻璃和水泥漿分開灌注，先灌注200L水玻璃，再灌注比級0.5:1的水泥漿400L；
[0067](4)在灌漿過程中，有壓力升高的情況下，按0.5Mpa分級升壓。
[0068]6.3、所述無充填或半充填型溶洞的灌漿方法如下:
[0069](I)溶洞小，掉鉆0.5m以下，采用水泥漿摻砂，采用孔口加砂，摻砂量按水泥量的50%、70%、100%灌注，待出現(xiàn)回漿后采用以下方法進(jìn)行處理:
[0070]I)出現(xiàn)回漿后，采用水泥與粉煤灰混合漿液灌注，干灰量達(dá)7.5?1t后，摻加水玻璃灌注，待凝時間不小于8小時；
[0071]2)待凝后復(fù)灌，采用水與灰比為3:1水泥漿，出現(xiàn)壓力和注入率與待凝前相近，SP改用待凝前水與灰比的水泥漿灌注；當(dāng)出現(xiàn)回漿，用干灰量7.5?1t摻加水玻璃灌注，待凝不小于8小時；
[0072](2)溶洞大，掉鉆0.5m以上，擴(kuò)大孔徑，回填自密實(shí)混凝土或高流態(tài)混凝土，或采用碎石與混凝土交換回填，回填飽和后，再進(jìn)行灌注，使用水泥漿或水泥與粉煤灰混合漿。
[0073]6.4、遇有塌孔、涌水孔段的施工方法
[0074](I)塌孔
[0075]塌孔段若為軟弱地層(如粘土等)、破碎巖層，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況縮短段長灌注。
[0076]塌孔段若為砂層，應(yīng)根據(jù)塌孔情況和砂層厚度確定段長，通常為2m，采用清水沖洗，直到返水清潔后采用純水泥漿灌注，避免灌注入水泥砂漿。
[0077](2)涌水孔段
[0078]I)在有涌水的孔段，灌漿前需測記涌水壓力和流量，通過采取縮短段長、加大灌漿壓力、純壓式灌注、PVC管代替射漿尾管下入孔段灌注，摻加速凝劑、延長持續(xù)灌漿時間和待凝時間等控制措施來確保此類灌漿孔的施工質(zhì)量效果。
[0079]2)灌漿過程中，每隔10?15min測定一次漿液濃度。當(dāng)發(fā)現(xiàn)回漿變濃時，應(yīng)加強(qiáng)漿液濃度檢測的頻率，并形成記錄?；貪{變濃時，灌漿應(yīng)換用相同水與灰比為的新漿進(jìn)行灌注，若效果不明顯，延續(xù)灌注30min，即停止灌漿。
[0080]3)提高灌漿壓力;提高結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，必須進(jìn)行屏漿4小時以上，以遏止涌水;涌水未停止時，采用閉漿作為屏漿的補(bǔ)充手段，閉漿待凝24?48小時。
[0081]6.5、施工過程中保持灌漿的連續(xù)性，避免隨意中斷，一旦中斷，要及時恢復(fù)灌漿，
[0082]隘口水庫壩基屬典型的喀斯特地貌，通過平洞開挖、防滲帷幕先導(dǎo)孔鉆孔及電磁波CT探測等手段探明壩基防滲線部位地層巖溶極為發(fā)育，其中右岸及河床線巖溶率分別高達(dá)20.90 %和31.32 %，且以粉砂質(zhì)粘土充填為主。其中:河床段的e 3m地層最為發(fā)育，主要分布高程為470?380m，分布深度達(dá)100多米，且以小于3m高度為主。右岸發(fā)育多個溶洞或溶洞群，最大的空腔體積大于4萬m3 ο隘口水庫在左右岸三層灌漿平洞布置了防滲帷幕，防滲幕體長1383m，工程量為15萬m，最大灌漿壓力3.5MPa，最大孔深201.37m。秀山隘口水庫工程采用上述施工方法，使工程按期具備了蓄水條件，經(jīng)過經(jīng)濟(jì)成本計算分析，降低工程成本1000萬元，縮短建設(shè)工期8個月，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
[0083]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種強(qiáng)巖溶發(fā)育地層帷幕灌漿施工方法，其包括以下步驟: (1)成孔 在灌漿過程中遇到充填型溶洞或溶蝕裂隙時，通過聯(lián)合高壓水沖洗置換成孔或者采用灌漿栗注入冷卻水進(jìn)行鉆孔，沖出后回填1.5g/cm3的水泥漿； (2)劃分灌楽段長 灌漿段長為5m，巖體破碎孔壁不穩(wěn)時，灌漿段長縮短至2?3m，混凝土結(jié)構(gòu)與基巖接觸處的灌漿段段長為2m; (3)控制灌漿壓力 以孔口回漿壓力為標(biāo)準(zhǔn)，壓力控制在3.0?5.0MPa ； (4)確定灌漿方法 采取“孔口封閉，自上而下分段循環(huán)”灌漿法，其包括以下步驟: 1)灌漿使用高壓灌漿栗，與灌漿自動記錄儀配套使用； 2)水泥漿比級由稀至濃，逐級變換，水與灰質(zhì)量比為3:1、2:1、1:1、0.8:1和0.5:1五個比級，開灌采用水與灰比為3:1的水泥漿。2.按照權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，步驟(I)所述的聯(lián)合高壓水沖洗置換成孔技術(shù)的步驟是:把相鄰兩孔均鉆到溶洞段的同一高程，兩孔同時進(jìn)行高壓水沖洗處理，使兩孔串通，待返水中的含砂量少、無泥漿時結(jié)束;取出一個孔的鉆桿，把另一個孔的孔口進(jìn)行封閉，用兩臺注漿栗同時對有鉆桿的孔內(nèi)進(jìn)行高壓水沖洗，所述高壓水的壓力控制在3.0MPa，把泥砂從沒有鉆桿的孔內(nèi)沖出。3.按照權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，步驟(4)所述確定灌漿方法，充填型溶洞或溶蝕裂隙灌漿方法如下: (I)按水與灰比為3:1的水泥漿開灌，按照灌漿管路控制閥的壓力表上顯示的值進(jìn)行控制，楽液變換達(dá)到的比級大的楽液灌注時流量大于30L/min或者注入干耗量超過500kg/m，采用水泥與粉煤灰混合漿液灌注，并按以下措施進(jìn)行處理: 1)在灌漿管路控制閥的壓力表上顯示的大值壓力下降20%，灌注I小時，若壓力或注入率無變化，再降低當(dāng)前壓力的20%，灌注I小時后，若壓力或注入率無變化，即待凝8h;待凝后復(fù)灌，經(jīng)復(fù)灌后的壓力或注入率與待凝前相近，即改用待凝前的水泥與粉煤灰混合漿液灌注;經(jīng)復(fù)灌后的壓力或注入率與待凝前相比較有變化，則采用3:1的水與灰比的水泥漿灌注，按間隔0.5MPa分級升壓;實(shí)施復(fù)灌后的壓力小于IMpa，則采用水泥漿摻砂灌注，直至灌漿壓力達(dá)到1.0Mpa后待凝，待凝時間Sh; 2)在灌漿管路控制閥的壓力表上顯示的大值壓力下降20%，灌注I小時，出現(xiàn)壓力升高或注入率有降低的情況，繼續(xù)灌注，直至結(jié)束，避免待凝。4.按照權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，步驟(4)所述確定灌漿方法，無充填或半充填型溶蝕裂隙灌漿方法如下: (1)若灌漿時不返漿且溶蝕裂隙大，采用水泥漿灌注;若不返漿且溶蝕裂隙小時，采用水泥漿摻砂灌注，直至回漿且壓力彡IMpa，待凝時間不小于Sh; (2)若有返漿且壓力多IMpa，出現(xiàn)回漿，利于孔內(nèi)充分循環(huán)，開灌采用水與灰比為3:1的水泥漿，根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行漿液變換至比級大的漿液，當(dāng)注入率大于30L/min或者單位注入干耗量超過500kg/m，采用水泥與粉煤灰混合漿液灌注，首次灌注7.5?1t干灰量后，待凝時間不小于8h; (3)待凝后復(fù)灌，采用水與灰比為3:1的水泥漿，當(dāng)出現(xiàn)壓力和注入率與待凝前相近，SP改用待凝前的水泥與粉煤灰混合漿液灌注，在出現(xiàn)回漿的情況下灌注干灰量7.5?1t后，按以下方法摻加水玻璃灌注且待凝時間不小于8h: 1)灌注水泥漿與水玻璃混合漿液； 2)采用水玻璃和水泥漿分開灌注，先灌注200L水玻璃，再灌注比級0.5:1的水泥漿400L； (4)在灌漿過程中，在壓力升高的情況下，按0.5Mpa分級升壓。5.按照權(quán)利要求1所述施工方法，其特征在于，步驟(4)所述確定灌漿方法，無充填或半充填型溶洞的灌漿方法如下: (1)溶洞小，掉鉆0.5m以下，采用水泥漿摻砂，采用孔口加砂，摻砂量按水泥量的50 %、70%、100%灌注，待出現(xiàn)回漿后采用以下方法進(jìn)行處理: 1)出現(xiàn)回漿后，采用水泥與粉煤灰混合漿液灌注，干灰量達(dá)7.5?1t后，摻加水玻璃灌注，待凝時間不小于8小時； 2)待凝后復(fù)灌，采用水與灰比為3:1水泥漿，出現(xiàn)壓力和注入率與待凝前相近，即改用待凝前水與灰比的水泥漿灌注；當(dāng)出現(xiàn)回漿，用干灰量7.5?1t摻加水玻璃灌注，待凝不小于8小時； (2)溶洞大，掉鉆0.5m以上，擴(kuò)大孔徑，回填自密實(shí)混凝土或高流態(tài)混凝土，或采用碎石與混凝土交換回填，回填飽和后，再進(jìn)行灌注，使用水泥漿或水泥與粉煤灰混合漿。6.按照權(quán)利要求3-5任一項所述施工方法，其特征在于，所述水泥與粉煤灰混合漿液，水:水泥+粉煤灰=0.5:1?0.7:1;粉煤灰摻量為水泥重量的20 %?30 % ;水泥漿摻砂，摻砂量通常按水泥量的 10%、20%、30%、40%、50%、70%或 100%。
【文檔編號】E02D15/02GK105887886SQ201610434986
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月16日
【發(fā)明人】潘龍龍, 宋東旭, 呂理軍, 嚴(yán)開義, 李博
【申請人】中國水利水電第十工程局有限公司, 中國水利水電第十一工程局有限公司