CN102330567A - 公路采空区注浆处治方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种公路采空区注浆处治方法，其步骤如下：（1）确定注浆孔位置；（2）钻孔及下套管；（3）浇筑孔口管；（4）拌制浆液；（5）注浆；（6）终止注浆。注浆法适用于矿层开采后覆岩发生了较严重的垮塌、滑落或经稳定性评价处于欠稳定或不稳定的采空塌陷区。

Description

公路采空区注浆处治方法

  

技术领域

    本发明属于一种采空区处治方法，具体涉及一种公路采空区注浆处治方法。 

背景技术

    目前，国内外关于采空区常用的处治方法有布置监测网监测，钻探、物探、开挖检测、孔内电视。（1）监测网监测，通过布置适宜的监测网，对采空区处治后变形进行监测，可定量评价采空区处治效果。该方法能够直观的、定量评价采空区稳定状态，为采空区勘察及处治设计提供基础数据；但是周期较长，实施较困难，应用不普遍。（2）钻探，采空区处治6个月后，选择一定能够数量的点，采用钻探、取芯观测方法检测注浆效果。该方法是直接取得注浆效果数据最有效的方法，通过钻探过程、岩芯采取观测等，直接获得采空区处治后处治范围内的地层数据，对处治效果进行评价，该方法应用广泛，效果很好。（3）物探，物探是采空区检测的辅助方法，可分为地面物探和孔内物探。地面物探是注浆结束后在地表布设测线，采用瞬变电磁法和高密度电法进行注浆前后波形及参数对比，一般用于工程时间要求紧，但是定性判断，人为因素较多；孔内物探是在检查孔中做波速测井或孔间CT等进行检测，可测带钻孔周边地层波速指标，根据合格标准判断采空区处治效果。（4） 孔内电视检测，在检查孔中，利用数字式摄像可以直接观察孔壁岩体的空洞、裂隙及地下水的分布情况，较直观地观察到岩体的完整程度，评价采空区的处治效果。但孔内摄像运用的是光学原理，要求孔内为清水或干孔，采空区检查孔孔内大多赋存有水，受成孔条件的制约，在泥浆护壁孔内由于水质浑浊，运用效果欠佳（5） 开挖检测，开挖检测方法是在空洞地基处治上方开挖探井、探坑至处治段底部，观测处治段充填体厚度及充填情况，观测有无空洞，测试充填物强度，得出充填率，必要时进行现场试验，确定承载力。开挖检测方法施工简单、直观，且比较经济，适用于浅埋空洞处治效果的检验。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种公路采空区处治方法，该方法步骤简单，处治效果较好。 

本发明的技术方案：一种公路采空区注浆处治方法，它的步骤如下： 

（1）定点

注浆孔用经纬仪、皮尺进行实地测量放样，钻孔实际位置原则误差不超过0.5m，因受地形影响，钻孔不能放在设计位置时，可视具体情况在设计代表和工程监理的认可下予以调整；

（2）钻孔及下套管

钻孔均在地表施工

① 用φ127mm钻头开孔，钻至完整基岩6m后，下入φ114mm套管或焊管护壁，然后变径为φ91mm，在第四系卵、砾石层的钻探过程中采用跟管钻进；

② 用φ89mm钻头，钻至煤层采空区中的塌陷冒落带或煤层底板以下1m；

（3）浇筑孔口管

浇筑孔口管的操作按准备工作、下注浆管及托盘、 搅拌水泥、浇筑注浆管及托盘和保护管口的流程进行；

（4）拌制浆液

① 浆液配制按设计浆液配合比进行，并随机抽查浆液的各项指标；

② 原材料：水用水表或定量容器计量；水泥按袋或按定量容器即散装水泥计量，注浆材料宜采用水泥、粉煤灰、粘土；当采空区空洞和裂隙发育，地下水流速大于200m/h时，宜先灌注砂、砾石、石屑、矿渣骨料后注浆；注浆过程中，可根据需要加入水玻璃、三乙醇胺添加剂改变浆液性能，缩短凝结时间；

③ 制浆工艺如说明书附图所示

④ 搅拌过程：每次搅拌时间不少于3分钟；

（5）注浆

① 施工顺序：按采空区的倾斜方向，先施工采空区底板标高较低位置的注浆孔及构造物工点处的注浆孔，再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工；

② 注浆

注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度；稀浆灌注量取单孔注浆量的30%；

注浆时，避免在短时间内注入大量水泥浆，当注浆量大时，采用间歇式注浆法施工，或在孔口加一漏斗状的投砂器，用浆液将砂或石屑带入孔内，或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂；

注浆孔口管为114mm焊管，骨料为直径小于3mm的砂或石屑；

③注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆或减小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失；

④注浆及间歇注浆前必须用清水洗孔，压水时间不小于10分钟；

（6）终止注浆

在注浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当泵量小于70L/min时，根据结构物类型和采空区特征，孔口压力在1.0～3.0MPa，稳定15分钟，结束该孔的注浆施工。

附图说明

图1为本发明的制浆工艺图。 

具体实施方式

（1）定点 

注浆孔应用经纬仪、皮尺进行实地测量放样，钻孔实际位置原则误差不应超过0.5m。因受地形影响，钻孔不能放在设计位置时，可视具体情况在设计代表和工程监理的认可下予以调整。

（2）钻孔及下套管 

钻孔均在地表施工。

① 用φ127mm钻头开孔，钻至完整基岩6m后，下入φ114mm套管或焊管护壁，然后变径为φ91mm。在第四系卵、砾石层的钻探过程中采用跟管钻进。 

② 用φ89mm钻头，钻至煤层采空区中的塌陷冒落带或煤层底板以下1m。 

（3）浇筑孔口管 

浇筑孔口管的操作应按准备工作、下注浆管及托盘、 搅拌水泥、浇筑注浆管及托盘和保护管口的流程进行。

（4）拌制浆液 

① 浆液配制应按设计浆液配合比进行，并随机抽查浆液的各项指标。

② 原材料：水用水表或定量容器计量；水泥按袋或按定量容器（散装水泥）计量。注浆材料宜采用水泥、粉煤灰、粘土等。当采空区空洞和裂隙发育，地下水流速大于200m/h时，宜先灌注砂、砾石、石屑、矿渣等骨料后注浆。注浆过程中，可根据需要加入一定量的水玻璃、三乙醇胺等添加剂改变浆液性能，缩短凝结时间。 

③制浆工艺如说明书附图所示 

④ 搅拌过程：每次搅拌时间不得少于3分钟。

（5）注浆 

① 施工顺序：按采空区的倾斜方向，先施工采空区底板标高较低位置的注浆孔及构造物工点处的注浆孔，再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工。

② 注浆 

注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。稀浆灌注量取单孔注浆量的30%为宜。

注浆时，应避免在短时间内注入大量水泥浆，当注浆量较大时，应采用间歇式注浆法施工，或在孔口加一漏斗状的投砂器，用浆液将砂或石屑带入孔内，或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂。 

注浆孔口管为114mm焊管，骨料为直径小于3mm的砂或石屑。 

③注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆，或减小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失。 

④注浆及间歇注浆前必须用清水洗孔，压水时间不得小于10分钟。 

（6）终止注浆 

在注浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当泵量小于70L/min时，根据结构物类型和采空区特征，孔口压力在1.0～3.0MPa，稳定15分钟，可结束该孔的注浆施工。

  

Claims (1)

1.一种公路采空区注浆处治方法，其特征是它的步骤如下：

（1）定点

注浆孔用经纬仪、皮尺进行实地测量放样，钻孔实际位置原则误差不超过0.5m，因受地形影响，钻孔不能放在设计位置时，可视具体情况在设计代表和工程监理的认可下予以调整；

（2）钻孔及下套管

钻孔均在地表施工

① 用φ127mm钻头开孔，钻至完整基岩6m后，下入φ114mm套管或焊管护壁，然后变径为φ91mm，在第四系卵、砾石层的钻探过程中采用跟管钻进；

② 用φ89mm钻头，钻至煤层采空区中的塌陷冒落带或煤层底板以下1m；

（3）浇筑孔口管

浇筑孔口管的操作按准备工作、下注浆管及托盘、 搅拌水泥、浇筑注浆管及托盘和保护管口的流程进行；

（4）拌制浆液

① 浆液配制按设计浆液配合比进行，并随机抽查浆液的各项指标；

② 原材料：水用水表或定量容器计量；水泥按袋或按定量容器即散装水泥计量，注浆材料宜采用水泥、粉煤灰、粘土；当采空区空洞和裂隙发育，地下水流速大于200m/h时，宜先灌注砂、砾石、石屑、矿渣骨料后注浆；注浆过程中，可根据需要加入水玻璃、三乙醇胺添加剂改变浆液性能，缩短凝结时间；

③ 制浆工艺如说明书附图所示

④ 搅拌过程：每次搅拌时间不少于3分钟；

（5）注浆

① 施工顺序：按采空区的倾斜方向，先施工采空区底板标高较低位置的注浆孔及构造物工点处的注浆孔，再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工；

② 注浆

注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度；稀浆灌注量取单孔注浆量的30%；

注浆时，避免在短时间内注入大量水泥浆，当注浆量大时，采用间歇式注浆法施工，或在孔口加一漏斗状的投砂器，用浆液将砂或石屑带入孔内，或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂；

注浆孔口管为114mm焊管，骨料为直径小于3mm的砂或石屑；

③注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆或减小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失；

④注浆及间歇注浆前必须用清水洗孔，压水时间不小于10分钟；

（6）终止注浆

在注浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当泵量小于70L/min时，根据结构物类型和采空区特征，孔口压力在1.0～3.0MPa，稳定15分钟，结束该孔的注浆施工。

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