CN108130901B - 岩溶注浆的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种岩溶注浆的施工方法,包括：沿岩溶路基长度方向上的工作面，将所述岩溶路基划分为多个连续的区域；依次对每个区域上的岩溶地段进行注浆施工形成多个连续的隔水帷幕。本发明可以避免对相邻区域的影响，不仅有利于控制注浆量，而且防止了浆液的外流，从而节约了材料，降低了成本。

Description

岩溶注浆的施工方法

技术领域

本发明涉及注浆工艺的技术领域，尤其是指一种岩溶注浆的施工方法。

背景技术

岩溶注浆施工是利用惰性材料（如水玻璃，单液浆液中加入水玻璃的双液浆液即为俗称的CS双液浆液）形成的浆液，在一定压力作用下注入岩溶裂隙，溶洞中以及软塑黏土体孔隙中，通常先填充岩溶溶洞及岩溶裂隙，其次是封闭岩土界面，形成隔水帷幕，阻隔上层滞水与岩溶水的联系。若土体中存在着软弱夹层，再进行加固土体软弱夹层。由于通过注浆填充液凝固后具有的刚性和强度来改变岩层及土体的形状，使岩土的变形受到约束，强度得到提高，从而到达控制地基整体沉降、减少变形的效果。

位于重庆黔江区舟白附近的地区属于低山丘陵区，地势起伏，局部有圆包型山头，植被茂密，属于岩溶强烈发育区，属易塌陷区。因此给铁路施工及未来安全营运带来巨大隐患，因此有必要采用岩溶注浆施工工艺对岩溶段路基进行加固处理。

通过设计图纸及现场实际先导孔钻探，对岩溶段路基整治范围的覆盖层、岩层进一步探查，充分了解并掌握了该区域下伏岩溶发育程度、岩溶空间分布情况。若采用常规的注浆方法，即以钻机钻孔、注浆泵加压，把配置好的水泥浆注入土层裂隙或者洞穴中，驱走土体裂隙中的水并充填裂隙。上述注浆方法虽然一定程度上起到了加固的作用，但是注浆量难以掌握，浆液扩散距离不均匀，容易出现跑浆现象；而且初凝终凝时间长，易被地下水稀释，强度上升缓慢，若强度达不到设计要求，不利于注浆完成后的施工。

为了克服上述问题，现有中国专利（CN102888795A）公开了一种岩溶路基注浆工艺，其选取一定数量的注浆孔作为先导孔，并在钻孔过程中获取岩芯形态数据，以确定岩芯的形态，从而确定注浆孔的注浆方案，如对于大的岩溶洞可以先注沙后注浆，对于小的岩溶洞可以直接注浆，能够很好的控制注浆量，并确保注浆效果。上述以岩溶洞的大小为区分通过不同的处理方法到达控制注浆量的目的，但是在实际探测中，由于地形、地貌的复杂性，若所述岩溶洞与周围的区域如暗河等相通，那么对所述岩溶洞直接灌浆时就存在浆液外流的问题，导致浪费材料。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中区域之间相互影响且存在浆液外流的问题从而提供一种有效避免区域影响，且防止浆液外流的岩溶注浆的施工方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种岩溶注浆的施工方法，包括如下步骤：步骤S1：沿岩溶路基长度方向上的工作面，将所述岩溶路基划分为多个连续的区域；步骤S2：依次对每个区域上的岩溶地段进行注浆施工形成多个连续的隔水帷幕。

在本发明的一个实施例中，对每个区域上的岩溶地段进行注浆施工的方法为：先沿所述区域上的多个边界线分别进行布孔，注浆施工完成后，再对所述边界线内的区域进行布孔，然后完成注浆施工。

在本发明的一个实施例中，沿所述区域上的多个边界线分别进行布孔前，先在所述边界线上布设第一先导孔，然后对所述第一先导孔进行钻孔及灌浆，根据灌浆结果对所述边界线上的其它位置进行布孔，然后对布设好的多个第一孔进行钻孔及灌浆。

在本发明的一个实施例中，沿所述区域上的多个边界线分别进行布孔并注浆时，先对每条边界线上的端点位置进行钻孔并注浆，再在每条边界线上的中部钻孔。

在本发明的一个实施例中，对每条边界线上的端点位置进行钻孔并注浆时，采用间隔注浆的方法。

在本发明的一个实施例中，对所述边界线内的区域进行布孔前，先在所述边界线内的区域上布设第二先导孔，然后对所述第二先导孔进行钻孔及灌浆，根据灌浆结果对所述边界线内的区域进行布孔，然后对布设好的多个第二孔进行钻孔及灌浆。

在本发明的一个实施例中，对所述第二先导孔进行钻孔及灌浆时以及对布设好的多个第二孔进行钻孔及灌浆时，采用分层分段注浆，先对土层帷幕进行注浆，然后再对岩层或溶洞进行注浆。

在本发明的一个实施例中，对所述第二先导孔进行灌浆时以及对布设好的多个第二孔进行灌浆时，采用一次性注浆工艺，先钻孔到设计深度，然后提钻清孔，采用水泥砂浆封闭孔口，待水泥砂浆凝固后，采用自下而上进行注浆直至终止。

在本发明的一个实施例中，所述注浆终止后，对注浆加固的地基采用面波检测、压水试验配合钻孔取芯的方法进行注浆效果检测及评价。

在本发明的一个实施例中，对每个区域上的岩溶地段进行注浆时，采用的浆液为水泥净浆时，水与水泥的比例为0.8-1.0，采用的浆液为双液时，水玻璃与水泥的质量比为3%-5%。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的岩溶注浆的施工方法，沿岩溶路基长度方向上的工作面，将所述岩溶路基划分为多个连续的区域，依次对每个区域上的岩溶地段进行注浆施工形成多个连续的隔水帷幕，即使某个区域内的岩溶洞与周围的区域相通，由于每个区域进行注浆后就形成对应的隔水帷幕，因此可以避免对相邻区域的影响，不仅有利于控制注浆量，而且防止了浆液的外流，从而节约了材料，降低了成本。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所述岩溶注浆的施工方法流程图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供一种岩溶注浆的施工方法，包括如下步骤：步骤S1：沿岩溶路基长度方向上的工作面，将所述岩溶路基划分为多个连续的区域；步骤S2：依次对每个区域上的岩溶地段进行注浆施工形成多个连续的隔水帷幕。

本实施例所述岩溶注浆的施工方法，所述步骤S1中，沿岩溶路基长度方向上的工作面，将所述岩溶路基划分为多个连续的区域，由于采用分段施工，便于及时发现有问题的路基，从而保证每段工程的质量；所述步骤S2中，依次对每个区域上的岩溶地段进行注浆施工形成多个连续的隔水帷幕，即使某个区域内的岩溶洞与周围的区域相通，由于每个区域进行注浆后就形成对应的隔水帷幕，因此可以避免对相邻区域的影响，不仅有利于控制注浆量，而且防止了浆液的外流，从而节约了材料，降低了成本。

对每个区域上的岩溶地段进行注浆施工的方法为：先沿所述区域上的多个边界线分别进行布孔，注浆施工完成后，再对所述边界线内的区域进行布孔，然后完成注浆施工。通过先在路缘布孔及灌浆的方式，不但能避免覆盖层土层塌孔，而且能有效防止浆液的外流。

沿所述区域上的多个边界线分别进行布孔前，先在所述边界线上布设第一先导孔，然后对所述第一先导孔进行钻孔及灌浆，根据灌浆结果判断所述岩溶洞的位置、深度以及土体等情况，然后对所述边界线上的其它位置进行布孔，然后对布设好的多个第一孔进行钻孔及灌浆，从而有利于节约施工时间，提高施工效率。其中对所述区域上的多个边界线进行布孔时，不但对所述第一先导孔进行钻孔后实施间隔注浆的方法，对多个第一孔进行钻孔后，也实施间隔注浆的方法，从而提高注浆的效果。

对所述第一先导孔进行钻孔及灌浆时以及对布设好的多个第一孔进行钻孔及灌浆时，根据不同的地质情况采用不同的注浆方法。若对分层的地质，采用分层分段注浆，先对土层帷幕进行注浆，然后再对岩层或溶洞进行注浆，从而有利于提高注浆率。具体地，对土层帷幕注浆时，钻孔施钻时，当钻孔钻至土石界面时，在距土层帷幕分界线以上一定距离安装止水栓塞，进行压浆，当灌浆压力达到设定值以上，且注浆压力呈直线上升或吸浆量在设定范围内时，提塞清孔，清孔完毕后进入岩层钻孔，对岩层注浆时，先完成土层帷幕注浆，钻机重新钻孔至设计深度后，提钻清孔，清孔完毕后视钻孔揭示的地质情况及溶洞大小，下注浆管，封闭孔口，最后加压注水泥砂浆，直到达到注浆结束条件为止。若对管段内路基岩溶的处理，采用一次性注浆工艺，先钻孔到设计深度，然后提钻清孔，采用水泥砂浆封闭孔口，待水泥砂浆凝固后，采用自下而上进行注浆直至终止。具体地，钻孔一次性成孔到设计深度，提钻清孔，下入注浆导管至孔底或溶洞底板上部一定距离处，采用水泥砂浆封闭孔口，封闭深度进入原生黏土层指定高度以上，待水泥砂浆凝固后，接通注浆管至注浆机，在设定压力下自下而上进行注浆，直至达到注浆终止条件后结束注浆。

沿所述区域上的多个边界线分别进行布孔并注浆时，先对每条边界线上的端点位置进行钻孔并注浆，再在每条边界线上的中部钻孔，一方面可以作为端点位置处注浆效果的检查孔，另一方面也可以作为下道工序的注浆孔。对每条边界线上的端点位置进行钻孔并注浆时，也采用间隔注浆的方法，可以提高注浆的效果。若全部钻完再注浆，不但容易引起孔位之间的串浆，而且增加了注浆难度和清孔工作量。

对所述边界线内的区域进行布孔前，先在所述边界线内的区域上布设第二先导孔，然后对所述第二先导孔进行钻孔及灌浆，根据灌浆结果对所述边界线内的区域进行布孔，然后对布设好的多个第二孔进行钻孔及灌浆，从而有利于节约施工时间，提高施工效率。

对所述第二先导孔进行钻孔及灌浆时以及对布设好的多个第二孔进行钻孔及灌浆时，根据不同的地质情况采用不同的注浆方法。若对分层的地质，采用分层分段注浆，先对土层帷幕进行注浆，然后再对岩层或溶洞进行注浆。若对管段内路基岩溶的处理，采用一次性注浆工艺，先钻孔到设计深度，然后提钻清孔，采用水泥砂浆封闭孔口，待水泥砂浆凝固后，采用自下而上进行注浆直至终止。具体的注浆方法与对所述第一先导孔进行钻孔及灌浆时以及对布设好的多个第一孔进行钻孔及灌浆时的方法相同，不再重复论述。另外，对所述边界线内的区域进行布孔后，需要对多个第二孔进行钻孔后，也实施间隔注浆的方法，从而提高注浆的效果。

所述注浆终止后，对注浆加固的地基采用面波检测、压水试验配合钻孔取芯的方法进行注浆效果检测及评价。其中对于注水试验：压水试验按照注浆孔数量的设定百分比计，在注水试验前，测量孔内稳定水位后，进行孔内定量注水，观测单位长度吸水量变化幅度，压浆后试验的单位长度吸水量应小于压浆前吸水量的设定百分比，即可判定达到压浆效果；对于钻孔取芯：钻孔检查，检测孔数按照注浆孔的设定百分比量计，根据取芯浆液充填清孔直观判断注浆效果；对应面波检测及压水试验检测标准执行，钻孔取芯：覆盖层中水泥呈劈裂充填，岩芯中水泥呈条纹、带状，溶洞中水泥呈块状充填，岩芯中水泥呈柱状、块状。

本实施例中，对每个区域上的岩溶地段进行注浆时，采用的浆液为水泥净浆时，水与水泥的比例为0.8-1.0；采用的浆液为双液时，水玻璃与水泥的质量比为3%-5%，优选地，所述水玻璃与水泥的质量比为4%。岩溶注浆过程中，浆液比的浓度应该按照实际情况进行调整，遵循先稀后浓的原则，依吸浆情况逐步提高浆液浓度，当连续注浆单孔超过设定值时，水泥不见升压或吸浆量下降时，采用提高浆液浓度或双液注浆措施。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种岩溶注浆的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：沿岩溶路基长度方向上的工作面，将所述岩溶路基划分为多个连续的区域；

步骤S2：依次对每个区域上的岩溶地段进行注浆施工形成多个连续的隔水帷幕，其中对每个区域上的岩溶地段进行注浆施工的方法为：先沿所述区域上的多个边界线分别进行布孔，注浆施工完成后，再对所述边界线内的区域进行布孔，然后完成注浆施工；而沿所述区域上的多个边界线分别进行布孔并注浆时，先对每条边界线上的端点位置进行钻孔并注浆，再在每条边界线上的中部钻孔，对土层帷幕注浆时，钻孔施钻时，当钻孔钻至土石界面时，在距土层帷幕分界线以上一定距离安装止水栓塞，进行压浆，当灌浆压力达到设定值以上，且注浆压力呈直线上升或吸浆量在设定范围内时，提塞清孔，清孔完毕后进入岩层钻孔，对岩层注浆时，先完成土层帷幕注浆，钻机重新钻孔至设计深度后，提钻清孔，清孔完毕后视钻孔揭示的地质情况及溶洞大小，下注浆管，封闭孔口，最后加压注水泥砂浆，直到达到注浆结束条件为止；若对管段内路基岩溶的处理，采用一次性注浆工艺，先钻孔到设计深度，然后提钻清孔，采用水泥砂浆封闭孔口，待水泥砂浆凝固后，采用自下而上进行注浆直至终止；具体地，钻孔一次性成孔到设计深度，提钻清孔，下入注浆导管至孔底或溶洞底板上部一定距离处，采用水泥砂浆封闭孔口，封闭深度进入原生黏土层指定高度以上，待水泥砂浆凝固后，接通注浆管至注浆机，在设定压力下自下而上进行注浆，直至达到注浆终止条件后结束注浆。

2.根据权利要求1所述岩溶注浆的施工方法，其特征在于：沿所述区域上的多个边界线分别进行布孔前，先在所述边界线上布设第一先导孔，然后对所述第一先导孔进行钻孔及灌浆，根据灌浆结果对所述边界线上的其它位置进行布孔，然后对布设好的多个第一孔进行钻孔及灌浆。

3.根据权利要求1所述岩溶注浆的施工方法，其特征在于：对每条边界线上的端点位置进行钻孔并注浆时，采用间隔注浆的方法。

4.根据权利要求1所述岩溶注浆的施工方法，其特征在于：对所述边界线内的区域进行布孔前，先在所述边界线内的区域上布设第二先导孔，然后对所述第二先导孔进行钻孔及灌浆，根据灌浆结果对所述边界线内的区域进行布孔，然后对布设好的多个第二孔进行钻孔及灌浆。

5.根据权利要求4所述岩溶注浆的施工方法，其特征在于：对所述第二先导孔进行钻孔及灌浆时以及对布设好的多个第二孔进行钻孔及灌浆时，采用分层分段注浆，先对土层帷幕进行注浆，然后再对岩层或溶洞进行注浆。

6.根据权利要求4所述岩溶注浆的施工方法，其特征在于：对所述第二先导孔进行灌浆时以及对布设好的多个第二孔进行灌浆时，采用一次性注浆工艺，先钻孔到设计深度，然后提钻清孔，采用水泥砂浆封闭孔口，待水泥砂浆凝固后，采用自下而上进行注浆直至终止。

7.根据权利要求6所述岩溶注浆的施工方法，其特征在于：所述注浆终止后，对注浆加固的地基采用面波检测、压水试验配合钻孔取芯的方法进行注浆效果检测及评价。

8.根据权利要求1所述岩溶注浆的施工方法，其特征在于：对每个区域上的岩溶地段进行注浆时，采用的浆液为水泥净浆时，水与水泥的比例为0.8-1.0；采用的浆液为双液时，水玻璃与水泥的质量比为3%-5%。