CN109488338B - 岩石缝隙防渗方法 - Google Patents

Abstract

一种岩石缝隙防渗方法，该方法包括以下步骤：步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；步骤3：向岩石裂缝中先注入水灰比为0.3～0.4的水泥浆，再向岩石裂缝中注入水灰比为0.6～0.7的水泥浆，直至水泥浆填满裂缝为止；即完成岩石缝隙防渗。本发明提供的岩石缝隙防渗方法，可以解决预留导水管安装难、封堵不严实，注入水泥浆不能有效封堵的问题，操作简单，施工快捷，大幅度提高了施工效率，缩短了工期；不需要大型的机械设备和大量的人力物力，大大节约了成本。

Description

岩石缝隙防渗方法

技术领域

本发明涉及工程防渗技术领域，尤其是一种岩石缝隙防渗方法。

背景技术

在实际工程中，因诸多因素的影响，基础施工时，地下水位较高，水压力较大，地下水冲岩石裂缝中涌出，尤其是隧道在开挖时，总会遇到一些有裂缝的岩石，这些岩石裂缝可能会存在渗水涌水的问题，给施工和防水造成一定的困难。目前工程中常用的封堵岩石裂缝来防渗的方法有两种：一种是预留排水管，在岩石中预留导水管，将岩石裂缝中的水导出，后期对导水管水处理，这种方法比较局限，不能广泛应用。存在排水管难安装，裂缝封堵不严实，排水管容易损坏等问题，而且在封堵的时候操作难度较大，工作量大，劳动强度大，工作效很率低，延长了施工周期且不能保证较好的防渗的效果；

另一种是高压注入水泥浆的方法进行封堵。这种方法没有对岩石裂缝进行处理，暗藏的岩石裂缝没有显现出来，岩石裂缝可能太小，水泥浆浓度较大，使注浆嘴不能很好的伸入岩石裂缝中去，造成高压注浆时水泥浆不能完全进入裂缝中去，洒落一地，造成浪费，增加了成本。因此，此方法也不能完全填充岩石裂缝，特别是对隐藏起来的裂缝和距离较远的微小裂缝不能有效的封堵。上述的两种处理方法都存在再次次渗漏风险，特别是对地下水涌动较快、涌动量较大的工程中，不能保证防水和水泥浆施工质量。而且在封堵的时候工作量大，劳动强度大，工作效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种岩石缝隙防渗方法，可以解决预留导水管安装难、封堵不严实，注入水泥浆不能有效封堵的问题，操作简单，施工快捷，大幅度提高了施工效率，缩短了工期；不需要大型的机械设备和大量的人力物力，大大节约了成本。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种岩石缝隙防渗方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中先注入水灰比为0.3～0.4的水泥浆，直至水泥浆填充满距离较远的细小岩石裂缝，再向岩石裂缝中注入水灰比为0.6～0.7的水泥浆，直至水泥浆填满裂缝为止；

水灰比为0.3～0.4的水泥浆和水灰比为0.6～0.7的水泥浆为混合有质量含量为3-15%膨胀剂的水泥浆，即完成岩石缝隙防渗。

上述方法在岩石纵向深度小于5m且岩石裂缝开度大于5mm的岩石裂缝防渗中的应用。

上述方法中，灌浆的时候采用先注入水灰比为0.3～0.4的水泥浆后注入水灰比为0.6～0.7的水泥浆的注浆方法，使浓度较小的水泥浆先进入岩石内部距离较远的微小的缝隙，再灌入浓度较大的水泥浆。

由于注入的浓度较大的水泥浆和浓度较小的水泥浆之间存在着渗透压，因此浓度较小的水泥浆中的水分会流向浓度较大的水泥浆，以此来减少渗透压，使稀水泥浆变浓，更容易凝固，达到最好的封堵岩石缝隙的效果，提高防渗的效果。

由于水泥浆中加入了膨胀剂，水泥浆凝固时会发生膨胀，挤压岩石，使岩石和水泥浆结合的的更加紧密牢固，达到更好地防渗效果。

本发明还有第二种防渗方法：

一种岩石缝隙防渗方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中注入膨胀剂，直至膨胀剂充满岩石裂缝，使膨胀剂在岩石裂缝中充分膨胀进一步增大岩石裂缝开度后，将膨胀剂及碎石取出；

步骤4：清理岩石裂缝；

步骤5：向岩石裂缝中采用先低压后高压的方式注入水泥浆，直至水泥浆充满岩石裂缝，

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%速凝剂，即完成岩石缝隙防渗。

步骤5中，低压注浆的压力范围控制在0～2MP，高压注浆的压力范围控制在4～6MP，向岩石裂缝中低压注浆直至水泥浆铺满岩石裂缝，再采用高压注浆，直至水泥浆充满岩石裂缝。

上述方法在岩石纵向深度小于5m且岩石裂缝开度小于5mm岩石裂缝防渗中的应用。

上述方法中，先向岩石裂缝中注入膨胀剂，膨胀剂膨胀会将岩石裂缝撑开，再将膨胀剂抽吸出来的步骤可增大岩石裂缝的开度，有利于接下来的注浆，使注浆嘴可以更好地深入裂缝中去，使注浆填充的更加充分，达到很好地封堵效果。

先低压注浆，使浆液铺满整个过流通道，减小高压注浆时的阻力；高压注浆促使浆液密集的注满整个渗流通道。对于有一定倾角的岩石裂缝，采用先低压后高压的注浆方法可以有效减少直接进行高压注浆时水泥浆汇流成一股现象发生，使岩石裂缝封堵的更加充分、可以达到很好的防渗堵漏的效果。

本发明还有第三种防渗方法：

一种岩石缝隙防渗方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中注入水泥浆，直至到裂缝口5m以内的岩石裂缝被水泥浆填充满，

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%速凝剂，

或者

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%钢纤维，

即完成岩石缝隙防渗。

上述方法在岩石裂缝纵向深度大于5m且岩石裂缝开度大于5mm的岩石裂缝防渗中的应用。

上述方法中，当水泥浆为混合有膨胀剂和速凝剂的水泥浆时，可以快速地凝固并产生膨胀与岩石产生挤压作用，使填充的更加牢固，从而节约了大量的水泥浆，节省了施工成本，减少了不必要的浪费。

当水泥浆为混合有膨胀剂和钢纤维的水泥浆时，膨胀剂可使水泥浆膨胀与裂缝产生挤压作用，使封堵的更加牢固；加入钢纤维可以增强水泥浆的粘连性，减小其流动性，阻碍它往岩石裂缝深处流动，减少水泥浆的浪费，节约施工成本。

本发明还有第四种防渗方法：

一种岩石缝隙防渗方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中注入膨胀剂，直至膨胀剂充满岩石裂缝，使膨胀剂在岩石裂缝中充分膨胀进一步增大岩石裂缝开度后，将膨胀剂及碎石取出；

步骤4：清理岩石裂缝；

步骤5：向岩石裂缝中注入水泥浆，直至到裂缝口5m以内的岩石裂缝被水泥浆填充满，

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%速凝剂，

或者

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%钢纤维，

即完成岩石缝隙防渗。

上述方法在岩石裂缝纵向深度大于5m且岩石裂缝开度小于5mm的岩石裂缝防渗中的应用。

本发明提供的岩石缝隙防渗方法，有益效果如下：

1、操作简单，施效率高，大大缩短了工期，不需要大型机器；不需要大型机器和大量人力物力，节约机器的占地面积，材料（主要是水泥浆），大大节约了成本。

2、采用弱爆破的方法，不仅可以增大岩石开度，而且可以使暗藏起来的岩石裂缝显现出来，避免了因暗藏岩石裂缝填充不充分造成防渗效果不佳的后果，使填充封堵地更加彻底，达到更好地封堵防渗的效果。

3、采用高压气体脉冲设备将岩石裂缝中的岩石碎屑吹进岩石裂缝底部的方式，脉冲的一瞬间，高压气体可以把岩石裂缝给吹开，进而把岩石碎屑吹到裂缝底部，进一步把裂缝给撑大，以便于接下来注入膨胀剂和水泥浆。

可以解决预留导水管安装难、封堵不严实，注入水泥浆不能有效封堵的问题。

具体实施方式

实施例一

当岩石纵向深度小于5m且岩石裂缝开度大于5mm时：

一种岩石缝隙防渗方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中先注入水灰比为0.3～0.4的水泥浆，直至水泥浆填充满距离较远的细小岩石裂缝，再向岩石裂缝中注入水灰比为0.6～0.7的水泥浆，直至水泥浆填满裂缝为止；

水灰比为0.3～0.4的水泥浆和水灰比为0.6～0.7的水泥浆为混合有质量含量为3-15%膨胀剂的水泥浆，即完成岩石缝隙防渗。

实施例二

当岩石纵向深度小于5m且岩石裂缝开度小于5mm时：

一种岩石缝隙防渗方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中注入膨胀剂，直至膨胀剂充满岩石裂缝，使膨胀剂在岩石裂缝中充分膨胀进一步增大岩石裂缝开度后，将膨胀剂及碎石取出；

步骤4：清理岩石裂缝；

步骤5：向岩石裂缝中采用先低压后高压的方式注入水泥浆，直至水泥浆充满岩石裂缝，

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%速凝剂，即完成岩石缝隙防渗。

步骤5中，低压注浆的压力范围控制在0～2MP，高压注浆的压力范围控制在4～6MP，向岩石裂缝中低压注浆直至水泥浆铺满岩石裂缝，再采用高压注浆，直至水泥浆充满岩石裂缝。

实施例三

当岩石纵向深度大于5m且岩石裂缝开度大于5mm时

一种岩石缝隙防渗方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中注入水泥浆，直至到裂缝口5m以内的岩石裂缝被水泥浆填充满，

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%速凝剂，

或者

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%钢纤维，

即完成岩石缝隙防渗。

实施例四

当岩石纵向深度大于5m且岩石裂缝开度小于5mm时

一种岩石缝隙防渗方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中注入膨胀剂，直至膨胀剂充满岩石裂缝，使膨胀剂在岩石裂缝中充分膨胀进一步增大岩石裂缝开度后，将膨胀剂及碎石取出；

步骤4：清理岩石裂缝；

步骤5：向岩石裂缝中注入水泥浆，直至到裂缝口5m以内的岩石裂缝被水泥浆填充满，

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%钢纤维，

或者

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%钢纤维，

即完成岩石缝隙防渗。

上述各实施例中，步骤2中，采用高压气体脉冲设备将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部。

上述各实施例中，步骤1的弱爆破方法为：

在岩石裂缝处钻孔安装适量炸药；

做好安全措施，进行弱爆破，打开岩石裂缝，且显现出暗藏的岩石裂缝。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种岩石缝隙防渗方法，其特征在于在岩石裂缝纵向深度小于5m且岩石裂缝开度小于5mm时，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中注入膨胀剂，直至膨胀剂充满岩石裂缝，使膨胀剂在岩石裂缝中充分膨胀进一步增大岩石裂缝开度后，将膨胀剂及碎石取出；

步骤4：清理岩石裂缝；

步骤5：向岩石裂缝中采用先低压后高压的方式注入水泥浆，直至水泥浆充满岩石裂缝，

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%速凝剂，即完成岩石缝隙防渗；

步骤2中，采用高压气体脉冲设备将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤5中，低压注浆的压力范围控制在0～2MP，高压注浆的压力范围控制在4～6MP，向岩石裂缝中低压注浆直至水泥浆铺满岩石裂缝，再采用高压注浆，直至水泥浆充满岩石裂缝。

2.一种岩石缝隙防渗方法，其特征在于在岩石裂缝纵向深度大于5m且岩石裂缝开度大于5mm的岩石裂缝防渗时，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中注入水泥浆，直至到裂缝口5m以内的岩石裂缝被水泥浆填充满，

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%速凝剂，

或者

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%钢纤维，

即完成岩石缝隙防渗；

步骤2中，采用高压气体脉冲设备将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部。

3.一种岩石缝隙防渗方法，其特征在于在岩石裂缝纵向深度大于5m且岩石裂缝开度小于5mm时，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用弱爆破的方式打开岩石裂缝；

步骤2：对岩石裂缝中的碎石进行清理，将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部；

步骤3：向岩石裂缝中注入膨胀剂，直至膨胀剂充满岩石裂缝，使膨胀剂在岩石裂缝中充分膨胀进一步增大岩石裂缝开度后，将膨胀剂及碎石取出；

步骤4：清理岩石裂缝；

步骤5：向岩石裂缝中注入水泥浆，直至到裂缝口5m以内的岩石裂缝被水泥浆填充满，

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%速凝剂，

或者

水泥浆为水灰比为0.6～0.7的水泥浆，混合有质量含量为3～15%的膨胀剂和质量含量为2～3%钢纤维，

即完成岩石缝隙防渗；

步骤2中，采用高压气体脉冲设备将无法清理的岩石碎屑吹入岩石裂缝底部。