CN112942307A - 一种松散土层注浆加固方法及滨海岩溶区注浆加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种松散土层注浆加固方法及滨海岩溶区注浆加固方法，包括以下步骤：在松散土层下入套管，套管底端低于松散土层和灰岩层交界面设定距离；在套管中下入设置有第一膜袋的第一注浆管；对第一膜袋内进行注浆，直至第一膜袋与第一套管的内侧面紧密贴合；对第一膜袋上方的第一套管与第一注浆管之间的空间进行注浆，直至浆液液面与地面平齐；第一膜袋上方的浆液凝固后，通过第一注浆管进行注浆，浆液注入灰岩层并扩散至松散土层，直至达到设定的注浆终压，采用本发明的方法，能够防治地表跑浆漏浆及底鼓现象的发生，提高注浆效率，降低工程成本。

Description

一种松散土层注浆加固方法及滨海岩溶区注浆加固方法

技术领域

本发明涉及注浆加固技术领域，具体涉及一种松散土层注浆加固方法及滨海岩溶区注浆加固方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

注浆技术因具有施工组织简便，施工工期短，封固深度易控制和成本低等优点广泛应用于水利、交通及矿山工程的地下工程灾害治理中。

滨海岩溶区上覆土层受潮水往复冲刷以及海水离子的强烈侵蚀，导致岩溶裂隙发育，地层松散无承压能力，发明人发现，现有的钻孔注浆技术经常忽略浅地表土层的加固，在应用到滨海岩溶区时，上覆松散土层因承压能力差导致注浆时地表跑浆漏浆和底鼓现象严重，严重影响注浆效果。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种松散土层注浆加固方法，能够对滨海岩溶地区的松散土层进行注浆加固，避免了地表跑浆漏浆和底鼓现象。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种松散土层注浆加固方法，包括以下步骤：

在松散土层下入套管，套管底端低于松散土层和灰岩层交界面设定距离；

在套管中下入设置有第一膜袋的第一注浆管；

对第一膜袋内进行注浆，直至第一膜袋与第一套管的内侧面紧密贴合；

对第一膜袋上方的第一套管与第一注浆管之间的空间进行注浆，直至浆液液面与地面平齐；

第一膜袋上方的浆液凝固后，通过第一注浆管进行注浆，浆液注入灰岩层并扩散至松散土层，直至达到设定的注浆终压。

进一步的，所述第一注浆管采用PVC管。

进一步的，第一注浆管顶部可拆卸的连接有第一孔口螺扣，所述第一孔口螺扣安装有第一双液注浆管，所述第一双液注浆管安装有第一压力检测件。

进一步的，所述第一膜袋与第一膜袋注浆管和第一卸压管连接，第一膜袋注浆管一端伸入第一膜袋内部，用于向第一膜袋内注入浆液，所述第一卸压管两端伸出至第一膜袋外部。

进一步的，所述第一膜袋的深度为松散土层厚度的1/3-1/2。

进一步的，第一膜袋内浆液凝固后，采用混合器相第一膜袋上方的空间进行双液注浆，所述混合器包括混合管，所述混合管与第二双液注浆管连通。

第二方面，本发明提供了一种滨海岩溶区注浆加固方法，包括以下步骤：

采用第一方面所述的方法对送丝土层进行注浆加固；

在套管内进行钻孔和扫孔，下入设有第二膜袋的第二注浆管至设定深度；

对第二膜袋进行注浆，直至第二膜袋与钻孔的孔壁挤压接触；

在第二膜袋上方的第二注浆管与钻孔孔壁之间的空间进行注浆，直至浆液液面与地面平齐；

通过第二注浆管进行注浆，对灰岩层进行注浆加固直至到达设定的注浆终压；

浆液凝固后，在第二注浆管内钻孔，进行裸孔注浆。

进一步的，所述第二注浆管采用钢管。

进一步的，所述第二注浆管顶部可拆卸的连接有第二孔口螺扣，所述第二孔口螺扣安装有第三双液注浆管，所述第三双液注浆管安装有第二压力检测件。

进一步的，所述第二膜袋与第二膜袋注浆管和第二卸压管连接，第二膜袋注浆管一端伸入第二膜袋内部，用于向第二膜袋内注入浆液，所述第二卸压管两端伸出至第二膜袋外部。

本发明的有益效果：

本发明的加固方法，通过膜袋及膜袋上方注浆形成承压区，并且利用第一注浆管有效加固松散土层，形成上覆松散土层加固区，提高了地层的承载能力，而后，通过钻孔和扫孔重新下入第二注浆管，通过第二注浆管对灰岩层进行注浆加固，浆液在较大注浆压力下不会沿孔壁上返，在该段长注浆至终压并待浆液凝固后，可在第二注浆管内钻孔进行裸孔注浆，该工艺操作简便，经济效能高，加固效果好，能够有效地加固上覆松散土层，防治地表跑浆漏浆及底鼓现象的发生，提高注浆效率，降低工程成本。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。

图1为本发明实施例1向第一膜袋内注浆示意图；

图2为本发明实施例1通过第一注浆管注浆示意图；

图3为本发明实施例2通过第二注浆管注浆示意图；

其中，1.松散土层，2.套管，3.灰岩层，4.第一膜袋，5.第一注浆管，6.第一孔口螺扣，7.第一双液注浆管，8.第一压力表，9.第一膜袋注浆管，10.第一卸压管，11.混合器，12.地面，13.第二双液注浆管，14.注浆区一，15.注浆区二，16.第二注浆管，17.第二孔口螺扣，18.第三双液注浆管，19.第二压力表，20.第二膜袋，21.第二膜袋注浆管，22.第二卸压管，23.注浆区三，24.上覆松散土层加固区，25.注浆区四，26.孔壁。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”字样，仅表示与附图本身的上、下方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，滨海岩溶区时，上覆松散土层因承压能力差导致注浆时地表跑浆漏浆和底鼓现象严重，严重影响注浆效果，针对上述问题，本申请提出了一种松散土层注浆加固方法。

本申请的一种典型实施方式实施例1中，一种松散土层注浆加固方法，包括以下步骤：

步骤1：在松散土层1下入套管2，套管底端低于松散土层和灰岩层3交界面设定距离。

优选的，所述套管采用φ250的钢套管，所述设定距离为0.8m，可以理解的是，本领域技术人员可根据实际需要设置第一套管的直径，设定距离也可根据实际需要进行设置。

步骤2：在套管中下入设置有第一膜袋4的第一注浆管5。

优选的，所述第一注浆管采用φ125的PVC管，所述PVC管预先固定有第一膜袋，所述第一膜袋的下入深度等于松散土层厚度的1/3-1/2。

所述PVC顶端可拆卸的连接有第一孔口螺扣6，所述第一孔口螺扣连接有第一双液注浆管7，所述第一双液注浆管上设置有第一压力检测件，优选的，所述第一压力检测件采用第一压力表8，用于检测第一双液注浆管内的浆液注浆压力。

所述第一膜袋连接有第一膜袋注浆管9和第一卸压管10，优选的，所述第一膜袋注浆管和第一卸压管均采用φ32的PVC管，所述第一膜袋注浆管底端与第一膜袋内部空间连通，能够通过第一膜袋注浆管相第一膜袋内注入浆液，所述第一卸压管两端伸出至第一膜袋外部，第一注浆管置入后，第一卸压管下端与第一膜袋下方的空间相连通，第一卸压管上方与外部空间相连通，所述第一卸压管顶端设置有第一卸压阀门，用于控制第一卸压管的导通和闭合。

步骤3：如图1所示，对第一膜袋内进行注浆，直至第一膜袋与第一套管的内侧面紧密贴合。

通过第一膜袋注浆管相第一膜袋内注入浆液，直至第一膜袋膨胀至与第一套管的内管面挤压紧密，优选的，第一膜袋内注入的浆液为水泥-水玻璃速凝浆液。

步骤4：使用混合器11对第一膜袋上方的第一套管与第一注浆管之间的空间注浆区一14进行水泥-水玻璃双液注浆，直至浆液液面与地面12平齐，注入的浆液与第一膜袋共同构成整体注浆承压区。

优选的，所述混合器包括混合管及第二双液注浆管13，使用时，将混合管的一端伸入第一膜袋上方的第一套管和第一注浆管之间的空间。

步骤5：如图2所示，第一膜袋上方的浆液凝固后，通过第一注浆管进行注浆，浆液注入灰岩层并扩散至松散土层，直至达到设定的注浆终压。

具体的，待第一膜袋上方的水泥-水玻璃浆液凝固后，通过第一双液注浆管使用水泥-CIS双液经过第一注浆管向第一膜袋下方的空间构成的注浆区二15进行注浆，注浆前，预先打开第一卸压管的第一卸压阀，第一卸压管在卸压的同时，也能起到观测注浆区二的浆液充填程度的效果，当浆液充填至第一膜袋底部时，关闭第一卸压阀，使得浆液充填第一卸压管和第一注浆管，对第一注浆管持续注入水泥-CIS双浆液，使得浆液经过第一注浆管注入灰岩层并扩散至松散土层，直至达到设定的注浆终压。

此时完成了松散土层的注浆加固，形成上覆松散土层加固区，提高了地层的承载能力。

本实施例中，所述水泥-水玻璃双浆液的水泥浆水灰比控制在0.8-1之间，水泥浆密度控制在1.5-1.6g/cm3，水玻璃波美度为30-40°Bé，水泥-水玻璃体积比为1-3：1均可，将浆液初凝时间控制在14s-32s。

本实施例中，所述的水泥-CIS双液浆(参见专利文献：申请号：201810602644.6)，具有凝结时间可控、强度高和动水抗分散性好的特点。水泥浆水灰比控制在0.8～1之间，水泥浆密度控制在1.5～1.6g/cm3，CIS浆液平均密度控制在1.22g/cm3，水泥-CIS浆液体积比为1～5:1，将浆液初凝时间控制在20s～40s。

实施例2：

本实施例公开了一种滨海岩溶区注浆加固方法，包括以下步骤：

步骤a：采用实施例1所述的方法对松散土层进行注浆加固，形成上覆松散土层加固区24

步骤b：取下第一注浆管的第一孔口螺扣，采用钻机在第一套管内钻孔和扫孔，将第一注浆管、第一膜袋进行破碎，钻孔至第一设定深度，所述第一设定深度根据实际需要进行设置，在钻孔内下入设有第二膜袋20的第二注浆管16，优选的，所述第二注浆管的直径小于第一套管的直径，优选的，所述第二注浆管采用φ159的钢管，所述第二注浆管的顶端可拆卸的安装有第二孔口螺扣17，所述第二孔口螺扣连接有第三双液注浆管18，所述第三双液注浆管安装有第二压力检测件，优选的，所述第二压力检测件采用第二压力表19，用于检测第三双液注浆管内的注浆压力。

所述第二膜袋连接有第二膜袋注浆管21及第二卸压管22，所述第二膜袋注浆管一端与第二膜袋内部空间相连通，能够通过第二膜袋注浆管相第二膜袋内注入浆液，所述第二卸压管两端伸出至第二膜袋外部，其顶端安装有第二卸压阀。

步骤c：通过第二膜袋注浆管对第二膜袋进行注浆，直至第二膜袋与钻孔的孔壁26挤压接触；优选的，第二膜袋内注入的浆液为水泥-水玻璃速凝浆液。

步骤d：待第二膜袋内的浆液凝固后，通过混合器向第二膜袋上方的第二注浆管与钻孔孔壁之间的空间注浆区三23进行水泥-水玻璃双液注浆，直至浆液的液面与地面平齐，与第二膜袋构成整体注浆承压区。

步骤e：如图3所示，待注浆区三的浆液凝固后，通过第三双液注浆管、第二注浆管使用水泥-CIS双液浆对第二膜袋下方和第二注浆管内的注浆区四25进行注浆，注浆前预先打开第二卸压阀，当浆液填充至第二膜袋底部时，关闭第二卸压阀，使得浆液充填整个第二卸压管和第二注浆管。

对第二注浆管持续注入水泥-CIS双浆液，使得浆液经过第二注浆管注入灰岩层，对第一设定深度内的灰岩层进行注浆加固，持续注浆直至达到注浆终压。

步骤f：待步骤e中注入的浆液凝固后，拆下第二孔口螺扣，在第二注浆管内钻孔至第二设定深度，然后进行裸孔注浆，裸孔注浆的方法采用现有方法即可，在此不进行详细叙述。

本实施例的方法，通过第二注浆管对灰岩层进行注浆加固，浆液在较大注浆压力下不会沿孔壁上返，在该段长注浆至终压并待浆液凝固后，可在第二注浆管内钻孔进行裸孔注浆，该工艺操作简便，经济效能高，加固效果好，能够有效地加固上覆松散土层，防治地表跑浆漏浆及底鼓现象的发生，提高注浆效率，降低工程成本。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种松散土层注浆加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

在松散土层下入套管，套管底端低于松散土层和灰岩层交界面设定距离；

在套管中下入设置有第一膜袋的第一注浆管；

对第一膜袋内进行注浆，直至第一膜袋与第一套管的内侧面紧密贴合；

对第一膜袋上方的第一套管与第一注浆管之间的空间进行注浆，直至浆液液面与地面平齐；

第一膜袋上方的浆液凝固后，通过第一注浆管进行注浆，浆液注入灰岩层并扩散至松散土层，直至达到设定的注浆终压。

2.如权利要求1所述的一种松散土层注浆加固方法，其特征在于，所述第一注浆管采用PVC管。

3.如权利要求1所述的一种松散土层注浆加固方法，其特征在于，第一注浆管顶部可拆卸的连接有第一孔口螺扣，所述第一孔口螺扣安装有第一双液注浆管，所述第一双液注浆管安装有第一压力检测件。

4.如权利要求1所述的一种松散土层注浆加固方法，其特征在于，所述第一膜袋与第一膜袋注浆管和第一卸压管连接，第一膜袋注浆管一端伸入第一膜袋内部，用于向第一膜袋内注入浆液，所述第一卸压管两端伸出至第一膜袋外部。

5.如权利要求1所述的一种松散土层注浆加固方法，其特征在于，所述第一膜袋的深度为松散土层厚度的1/3-1/2。

6.如权利要求1所述的一种松散土层注浆加固方法，其特征在于，第一膜袋内浆液凝固后，采用混合器相第一膜袋上方的空间进行双液注浆，所述混合器包括混合管，所述混合管与第二双液注浆管连通。

7.一种滨海岩溶区注浆加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用权利要求1-6任一项所述的方法对松散土层进行注浆加固；

在套管内进行钻孔和扫孔，下入设有第二膜袋的第二注浆管至设定深度；

对第二膜袋进行注浆，直至第二膜袋与钻孔的孔壁挤压接触；

在第二膜袋上方的第二注浆管与钻孔孔壁之间的空间进行注浆，直至浆液液面与地面平齐；

通过第二注浆管进行注浆，对灰岩层进行注浆加固直至到达设定的注浆终压；

浆液凝固后，在第二注浆管内钻孔，进行裸孔注浆。

8.如权利要求7所述的一种滨海岩溶区注浆加固方法，其特征在于，所述第二注浆管采用钢管。

9.如权利要求7所述的一种滨海岩溶区注浆加固方法，其特征在于，所述第二注浆管顶部可拆卸的连接有第二孔口螺扣，所述第二孔口螺扣安装有第三双液注浆管，所述第三双液注浆管安装有第二压力检测件。

10.如权利要求7所述的一种滨海岩溶区注浆加固方法，其特征在于，所述第二膜袋与第二膜袋注浆管和第二卸压管连接，第二膜袋注浆管一端伸入第二膜袋内部，用于向第二膜袋内注入浆液，所述第二卸压管两端伸出至第二膜袋外部。

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