CN104895525B - 一种气驱式注浆方法 - Google Patents
一种气驱式注浆方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104895525B CN104895525B CN201510335721.2A CN201510335721A CN104895525B CN 104895525 B CN104895525 B CN 104895525B CN 201510335721 A CN201510335721 A CN 201510335721A CN 104895525 B CN104895525 B CN 104895525B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slip casting
- slurries
- well
- gas injection
- grouting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
本发明涉及一种气驱式注浆方法,属于岩土工程技术领域,该方法包括,在注浆区域按设计参数施工注浆钻孔;向施工好的注浆钻孔内插入与钻孔深度相等的注浆管,该注浆管的一端接触孔底,其另一端通过注浆压力控制阀与注浆软管相连;配制浆液;利用注气井进行注气及利用抽气井进行抽气时,对该注浆管进行注浆。本发明所提供的气驱式注浆方法,其对注入地下的浆液的流向进行主动控制,达到在无地下水环境中定向注浆目的,提高注浆的准确度和效果,并节省了材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种气驱式注浆方法,属于岩土工程技术领域。
背景技术
在目前的岩土工程注浆方法中,通过一定压力把浆液注入岩土层后,浆液的渗流在很大程度上被动地取决于岩土介质裂隙、孔隙的分布情况,常常无法准确到达治理位置,造成材料大量浪费和工时拖延,注浆效果差。
发明内容
为了解决现有技术中无法主动控制浆液在裂隙、孔隙中的流向的技术问题,本发明的目的在于提供一种新型的气驱式注浆方法。
为达到上述目的,本发明提供了一种气驱式注浆方法,包括,在注浆区域按设计参数施工注浆钻孔,还包括以下步骤:
1)向施工好的注浆钻孔内插入与钻孔深度相等的注浆管,该注浆管的一端接触孔底,其另一端通过注浆压力控制阀与注浆软管相连;
2)配制浆液;
3)利用注气井进行注气及利用抽气井进行抽气时,对该注浆管进行注浆。
进一步地,其中步骤2)所述浆液由聚丙烯酰胺固体与水配制而成,二者的重量配比为1-4‰。
进一步地,其中步骤2)所述浆液为水泥浆,其水灰比为0.75:1~1:1。
进一步地,其中步骤2)所述浆液为由水泥浆与水玻璃混合制得的水泥-水玻璃浆液,其中水泥浆与水玻璃的体积比为1:0.8~1:1,水泥浆的水灰比为0.75:1~1:1,水玻璃的浓度为20~35波美度,水玻璃模数为1.5~3。
进一步地,其中步骤3)中所述注浆在无地下水环境中进行。
进一步地,其中步骤3)中,根据注浆方位的设计要求,在注浆的目标位置设置与真空泵相连接的抽气井,在浆液渗流方向的上游设置与空压机相连接的注气井,注气井和抽气井同时工作,且所述注气井在土层中产生高于标准大气压的正气压,所述抽气井在土层中产生低于标准大气压的负气压(因此土层中气体的压力梯度得到了提高),从而使浆液的渗流压力梯度提高并且方向指向注浆的目标位置,对浆液渗流方向进行控制。而且,注气管和抽气管在相同距离的土层中产生的压差越大,压力梯度越大。
进一步地,其中所述注浆的目标位置距离其上流5-6m。
进一步地,其中所述注浆的目标位置为所述浆液需要到达并凝固的位置。
本发明相对于现有技术具有的有益效果为:
本发明采用气体驱动方法,其对注入地下的浆液的流向进行主动控制,达到在无地下水环境中定向注浆目的,提高注浆的准确度和效果,节省材料。
附图说明
图1为本发明无水条件下气驱式定向注浆的实验模型箱结构示意图;
图2为本发明无水条件下气驱式定向注浆的原理示意图;
图3为本发明气驱式注浆的浆液流向图;
图4为现有技术中静压注浆的浆液分布图;
其中,本体-1;注气井-2;注浆管-3;抽气井-4;膨润土密封层-5;气压表-6;真空表-7;
抽气-10;气流方向-11;注气-20;注浆-30;浆液的流向-31;注浆体-32;注浆中心-40;气压梯度方向-41;注浆中心-50。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现对本发明的技术方案进行以下详细说明,但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
本发明提供了一种气驱式注浆方法,包括,在注浆区域按设计参数施工注浆钻孔,还包括以下步骤:
1)向施工好的注浆钻孔内插入与钻孔深度相等的注浆管,该注浆管的一端接触孔底,其另一端通过注浆压力控制阀与注浆软管相连;
2)配制浆液,所述浆液由聚丙烯酰胺固体与水配制而成,二者的重量配比为1-4‰;
3)根据无地下水环境中注浆方位的设计要求,在注浆的目标位置设置与真空泵相连接的抽气井,在浆液渗流方向的上游设置与空压机相连接的注气井,注气井和抽气井同时工作,且所述注气井在土层中产生高于标准大气压的正气压,所述抽气井在土层中产生低于标准大气压的负气压,从而使浆液的渗流压力梯度提高并且方向指向注浆的目标位置,对浆液渗流方向进行控制。所述注浆的目标位置距离其上流5-6m。所述注浆的目标位置为所述浆液需要到达并凝固的位置。
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
以下对无地下水环境中注浆进行了模拟实验,实验模型箱如图1所示。其中,实验模型箱长100cm,宽20cm,高100cm;该实验模型箱包括本体1,该本体1内填设有80cm高的砂土,该砂土内分别插入有注气井2、注浆管3及抽气井4,且该注气井2、该注浆管3及该抽气井4由该砂土部分露出,该注气井2与该本体1的一侧之间相距20cm,该注气井2与该注浆管3之间相距30cm,该抽气井4与该本体1的另一侧之间相距20cm,该抽气井4与该注浆管3之间相距30cm,另该注气井2上设有气压表6,该抽气井4上设有真空表7,而该砂土表面覆盖有膨润土密封层5,且该注气井2的注气压力为5kPa,该抽气井4的抽气压力为5kPa。
采用PVC管制作该注气井2,该注气井2由上部PVC管和下部PVC管两部分组成,上部PVC管长50cm,外径为2cm,其上口连接有一个抽气接头,下部PVC管长20cm,直径为7.5cm,下部PVC管的管身钻设直径为5mm的圆孔并在其侧壁包缠两层50目的尼龙网。上部PVC管内插入橡胶塞,且该橡胶塞塞入下部PVC管中。该抽气井4的制作方法及参数与该注气井2相同。
采用PVC管上接漏斗作为注浆管3,PVC管直径5cm,其下端20cm处钻设梅花形的开孔,外缠50目尼龙网。
该膨润土密封层5采用膨润土泥浆覆盖密封(以增大真空度),膨润土和水的质量比为1:3,人工搅拌均匀后倒在土层表面,并用刮刀刮平,该膨润土密封层的厚度为1cm。
实施例2
实验操作步骤如下:
首先,在模型箱中填设80cm高度的砂土,土样粒度分布如表1所示。
表1
其次,将注气井2、注浆管3及抽气井4组装完毕后覆盖1cm厚的膨润土密封层5;
之后,在该注浆管3内倒入浆液,其中注浆材料为着色的聚丙烯酰胺浆液(着色的目的是为了观察浆液的渗流过程)。聚丙烯酰胺固体质量与水的重量配比为2wt‰,试验时将水在搅拌机上边搅拌边加入染料(染料为市售的日落红色素,按比例0.01%与聚丙烯酰胺水溶液混合)和聚丙烯酰胺,搅拌速度为300r/min,搅拌3分钟至混合完毕,并用旋转粘度计测其表观粘度,经计算表观粘度约为3mPa·s。
首先在没有真空抽气的条件下进行灌浆,将1L浆液持续倒入漏斗,直至浆液扩散完毕,测量浆液扩散半径,浆液的扩散半径如图4所示。实验结束后清除实验土体,按照相同条件重新装入80cm高度的砂土、组装实验设备(注气井2、注浆管3、抽气井4、气压表6及真空表7组装完毕后覆盖膨润土密封层5),进行真空抽气实验。真空抽气实验时,抽气井4持续抽气10(其气流方向11见图2所示),注气井2内注气20(其气流方向21见图2所示),并使真空井内的真空度稳定在-60kPa,注气井气压维持在5kPa,然后将1L浆液持续倒入漏斗进行注浆30,直至浆液扩散完毕(浆液的流向31及注浆体32的扩散见图2所示),测量浆液扩散半径。浆液的扩散半径如图3所示。图4为现有技术中静压注浆的浆液分布图。由图3及图4可以看出,在图3中可以看出,土层中的气压梯度方向41为从左至右,压差驱动浆液从左向右流动,注浆管(注浆中心40)右侧的浆液比左侧的浆液扩散距离大。而图4可以看出浆液基本在注浆管(注浆中心50)两侧对称扩散分布。
以上仅为本发明所列举的较佳实施例,并非用以限制本发明的保护范围,所属技术领域中的普通技术人员运用本发明所作的等效修饰或变化,均同理应属于本发明的专利保护范围。
Claims (2)
1.一种气驱式注浆方法,包括,在注浆区域按设计参数施工注浆钻孔,其特征在于,还包括以下步骤:
1)向施工好的注浆钻孔内插入与钻孔深度相等的注浆管,该注浆管的一端接触孔底,其另一端通过注浆压力控制阀与注浆软管相连;
2)配制浆液;其中,所述浆液为由重量配比为1-4‰的聚丙烯酰胺固体与水配制而成;或为水灰比为0.75:1~1:1的水泥浆;或为由水泥浆与水玻璃混合制得的水泥-水玻璃浆液,且水泥浆与水玻璃的体积比为1:0.8~1:1,水泥浆的水灰比为0.75:1~1:1,水玻璃的浓度为20~35波美度,水玻璃模数为1.5~3;
3)利用注气井进行注气及利用抽气井进行抽气时,对该注浆管在无地下水环境中进行注浆;其中,根据注浆方位的设计要求,在注浆的目标位置设置与真空泵相连接的抽气井,在浆液渗流方向的上游设置与空压机相连接的注气井,注气井和抽气井同时工作,且所述注气井在土层中产生高于标准大气压的正气压,所述抽气井在土层中产生低于标准大气压的负气压,从而使浆液的渗流压力梯度提高并且方向指向注浆的目标位置,对浆液渗流方向进行控制。
2.如权利要求1所述的气驱式注浆方法,其特征在于,所述注浆的目标位置为所述浆液需要到达并凝固的位置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510335721.2A CN104895525B (zh) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | 一种气驱式注浆方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510335721.2A CN104895525B (zh) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | 一种气驱式注浆方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104895525A CN104895525A (zh) | 2015-09-09 |
CN104895525B true CN104895525B (zh) | 2017-06-13 |
Family
ID=54028441
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510335721.2A Expired - Fee Related CN104895525B (zh) | 2015-06-17 | 2015-06-17 | 一种气驱式注浆方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104895525B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105527197A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-27 | 武汉市市政建设集团有限公司 | 一种测量双液浆注浆扩散半径的试验装置及方法 |
CN106442939B (zh) * | 2016-10-21 | 2019-01-08 | 浙江科技学院(浙江中德科技促进中心) | 基于超声振动加速固化可液化砂土试验装置及其试验方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1296401C (zh) * | 2005-04-04 | 2007-01-24 | 中国科学院广州化学研究所 | 一种改性聚丙烯酰胺灌浆材料的制备方法 |
CN101215967B (zh) * | 2008-01-21 | 2010-06-02 | 四川川油天然气科技发展有限公司 | 高压地下储气井井筒的固定方法 |
JP5182922B2 (ja) * | 2008-01-23 | 2013-04-17 | 鹿島建設株式会社 | 高水圧下の止水グラウト工法及びシステム |
CN102182468B (zh) * | 2011-03-29 | 2013-01-16 | 中铁十七局集团第三工程有限公司 | 隧道充水破碎围岩高压空气驱水注浆加固方法及装置 |
CN102321465B (zh) * | 2011-05-18 | 2014-01-29 | 山东大学 | 高粘度抗分散注浆材料 |
CN102817370A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-12-12 | 中国矿业大学 | 正负压联合注浆方法 |
US20140234031A1 (en) * | 2013-02-15 | 2014-08-21 | 9187-8850 Québec Inc. | Method, kit and system for injecting grout into a borehole, method of deploying a tube into a borehole for grout injection and leader for use in a grout injection system |
-
2015
- 2015-06-17 CN CN201510335721.2A patent/CN104895525B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104895525A (zh) | 2015-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103969159B (zh) | 一种随机分布三维裂隙网络中裂隙的测定方法 | |
CN106592614B (zh) | 基坑截水帷幕中漏水点的封堵方法 | |
CN104612131B (zh) | 一种岩土体注浆方法 | |
CN104895525B (zh) | 一种气驱式注浆方法 | |
CN106198890A (zh) | 一种室内注浆模拟试验装置及其使用方法 | |
CN101597497B (zh) | 水玻璃-三醋酸甘油酯注浆材料及其制备方法 | |
Zhou et al. | A new inorganic sealing material used for gas extraction borehole | |
CN207484462U (zh) | 一种水泥-水玻璃双液注浆装置 | |
CN110630293A (zh) | 一种壁后注浆双液及壁后注浆方法 | |
CN105350585B (zh) | 吹填土施工过程中注入絮凝剂的模型试验装置以及模型试验 | |
CN104131532B (zh) | 一种用于岩溶管道的堵漏方法及结构 | |
CN204116187U (zh) | 一种用于渗透测试的原煤透明浇筑件 | |
CN113128140A (zh) | 一种考虑幂律流体重力与注浆管埋设角度耦合效应的隧道超前预注浆扩散效果的计算方法 | |
CN209606282U (zh) | 一种渗透注浆渗滤效应研究的试验装置 | |
CN106768153A (zh) | 一种浆液固结体积收缩率测试装置及测试方法 | |
CN116517583A (zh) | 富水粉细砂层盾尾注浆生成滤饼及充填盾尾间隙施工方法 | |
CN103174428A (zh) | 一种应用化学浆液对竖井井筒实施注浆堵水的方法 | |
CN105887904A (zh) | 岩溶地区深基坑外侧溶腔填充施工方法 | |
CN109211754A (zh) | 一种煤岩渗透率测定装置及方法 | |
CN106837378B (zh) | 免止浆墙分段扫孔后退式控制性注浆设备 | |
Bruce et al. | Glossary of grouting terminology | |
CN102943568A (zh) | 一种微损防潮层化学修复方法 | |
CN109883887B (zh) | 一种公路路基水平注浆可注性测试装置及评价方法 | |
CN209231167U (zh) | 一种煤岩渗透率测定装置 | |
CN104556946B (zh) | 制造环境友好的硅酸盐化学灌浆液和灌浆凝胶的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Huang Feng Inventor after: Wang Guihe Inventor before: Wang Guihe Inventor before: Huang Feng |
|
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170613 Termination date: 20180617 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |