CN114109454A - 一种石窟岩体微裂隙水害的治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石窟岩体微裂隙水害的治理方法，采用钻孔内水平径向孔工艺，进行岩体近水平微裂隙防渗灌浆和排水。在小直径竖向钻孔内，沿岩体近水平微裂隙钻水平径向孔，连通裂隙闭合区和张开区，灌浆后形成连续的灌浆体，与常规帷幕灌浆相比，可以减小灌浆孔数量，降低灌浆压力，保护文物安全，控制灌浆质量，提高灌浆效果。用于水平微裂隙排水，沿水平微裂隙层面，钻辐射状的多个水平孔，形成排水通道，增加贯通含水裂隙的概率，避免大口径竖井或排水廊道大规模开挖对石窟岩体的破坏，达到与排水竖井及廊道相同的排水效果。
Description
技术领域
本发明涉及文物保护工程领域，尤其是一种石窟岩体微裂隙水害的治理方法。
背景技术
石窟岩体裂隙水害一直是石窟保护的重点和难点，在石窟寺垂直防渗中，帷幕灌浆常用且有效的方法和工艺。但是采用帷幕灌浆存在以下问题：钻孔间距小、密度大，对石窟干预多；由于裂隙分布连通复杂，多数钻孔不能对灌浆产生直接作用。
石窟岩体裂隙水害治理中开凿排水廊道或大口径排水井是一种通过实践验证的有效排水措施。但是，排水廊道或大口径竖井由于开挖尺寸相对较大，存在着对石窟岩体破坏程度大，干预多，同时应用场地受限，在多数石窟岩体裂隙水害治理中，不具备使用条件。
发明内容
为解决在石窟岩体裂隙水害治理中，常规帷幕灌浆、排水廊道或大口径竖井对石窟干预大，实施效果不理想的问题，本发明提供一种石窟岩体微裂隙水害的治理方法，实现对岩体微裂隙渗水的灌浆排水治理。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种石窟岩体微裂隙水害的治理方法，进行裂隙灌浆治理时，在防渗灌浆位置岩体顶面施工多个竖向灌浆孔，钻至预定深度，在不同深度水平微裂隙处沿微裂隙面施工水平径向灌浆孔，将多个竖向灌浆孔、水平微裂隙张开区和水平微裂隙闭合区贯通，在竖向灌浆孔内实施分段压力灌浆，浆液进入水平径向灌浆孔，沿水平微裂隙连成连续的防渗灌浆体。
所述竖向灌浆孔直径不小于168mm，间距2.5m～3m，沿防渗灌浆轴线布置多个、多排。
所述水平径向灌浆孔直径40～50mm。
一种石窟岩体微裂隙水害的治理方法，进行裂隙排水治理时，在距离石窟一定距离的岩体顶面施工竖向排水孔，钻至预定深度，在水平微裂隙深度沿微裂隙面不同方位施工水平径向排水孔，将水平微裂隙张开区和水平微裂隙闭合区贯通，将水平微裂隙中的水导至竖向排水孔内，通过设置在竖向排水孔内的抽水系统排水。
所述竖向排水孔直径不小于168mm，间距2.5m～3m。
所述水平径向排水孔直径40～50mm。
在距离石窟不小于5m的岩体顶面施工竖向排水孔。
本发明有益效果是：
(1)与常规帷幕灌浆和排水竖井廊道相比，竖向钻孔数量少，避免对岩体的大规模开挖，减少对石窟岩体的破坏干预。
(2)用于微裂隙防渗灌浆，增加裂隙连通性，提高灌浆质量，降低灌浆压力，保证文物安全。
(3)用于微裂隙排水，增加贯通含水裂隙的概率，提高排水效果，可替代排水竖井和廊道。
(4)水平径向孔作为灌浆通道、排水孔，可根据水平微裂隙的分布，在任意深度和平面任意方向布置，长度也可以调整，具有较强的现场适用性。
附图说明
图1是本发明水平径向孔岩体水平微裂隙防渗灌浆平面示意图；
图2是本发明水平径向孔岩体水平微裂隙防渗灌浆剖面示意图；
图3是本发明水平径向孔岩体水平微裂隙排水平面示意图；
图4是本发明水平径向孔岩体水平微裂隙排水剖面示意图。
图中：1.竖向灌浆孔，2.水平径向灌浆孔，3.水平微裂隙张开区，4.水平微裂隙闭合区，5.岩体顶面，6.竖向排水孔，7.水平径向排水孔，8.抽水系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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装置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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的石窟岩体微裂隙水害的治理方法，进行裂隙灌浆治理时，在防渗灌浆位置岩体顶面施工多个竖向灌浆孔，钻至预定深度，在不同深度水平微裂隙处沿微裂隙面施工水平径向灌浆孔，将多个竖向灌浆孔、水平微裂隙张开区和水平微裂隙闭合区贯通，在竖向灌浆孔内实施分段压力灌浆，浆液进入水平径向灌浆孔，沿水平微裂隙连成连续的防渗灌浆体。
所述竖向灌浆孔直径不小于168mm，间距2.5m～3m，沿防渗灌浆轴线布置多个、多排。
所述水平径向灌浆孔直径40～50mm。
一种石窟岩体微裂隙水害的治理方法，进行裂隙排水治理时，在距离石窟一定距离的岩体顶面施工竖向排水孔，钻至预定深度，在水平微裂隙深度沿微裂隙面不同方位施工水平径向排水孔，将水平微裂隙张开区和水平微裂隙闭合区贯通，将水平微裂隙中的水导至竖向排水孔内，通过设置在竖向排水孔内的抽水系统排水。
所述竖向排水孔直径不小于168mm，间距2.5m～3m。
所述水平径向排水孔直径40～50mm。
在距离石窟不小于5m的岩体顶面施工竖向排水孔。
下面进行详细说明：
如图1和图2所示，水平径向孔用于裂隙灌浆条件下，在防渗灌浆位置岩体顶面5施工多个直径不小于168mm的竖向灌浆孔1，间距2.5m～3m，钻至预定深度，在不同深度水平微裂隙处沿微裂隙面施工直径40～50mm水平径向灌浆孔2，将多个竖向灌浆孔、水平微裂隙张开区3和水平微裂隙闭合区4贯通，在竖向灌浆孔1内实施分段压力灌浆，浆液进入水平径向灌浆孔2，沿水平微裂隙现成连续的防渗灌浆体。
如图3和图4所示，水平径向孔用于排水条件下，在距离石窟不小于5m的岩体顶面5施工直径不小于168mm的竖向排水孔6，钻至预定深度，在水平微裂隙深度沿微裂隙面不同方位施工直径40～50mm水平径向排水孔7，将水平微裂隙张开区3和水平微裂隙闭合区4贯通，可将水平微裂隙中的水导至竖向排水孔内，通过设置在竖向排水孔内的抽水系统8排走。
用于防渗灌浆条件，在竖向灌浆孔1内施工水平径向灌浆孔2，贯通水平微裂隙的张开区3和闭合区4，形成灌浆通道，水平径向灌浆孔2为采用水平径向孔钻具在竖向灌浆孔2内沿岩体水平微裂隙面钻进形成。在竖向灌浆孔2内的深度沿微裂隙钻进的方位、长度可调。
用于排水条件，在竖向排水孔6内施工多个方位的水平径向排水孔7，贯通水平微裂隙的张开区3和闭合区4，形成排水通道，水平径向排水孔7采用水平径向孔钻具在竖向排水孔6内，沿岩体水平微裂隙面钻进形成。在竖向排水孔6内的深度，沿微裂隙钻进的方位、长度可调。
本发明适用于文物保护工程中的石窟岩体微裂隙水害治理，实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，但不限于目前的水平径向孔的数量、水平径向孔的长度、竖向灌浆孔的数量排数等。其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (7)
1.一种石窟岩体微裂隙水害的治理方法，其特征在于，进行裂隙灌浆治理时，在防渗灌浆位置岩体顶面施工多个竖向灌浆孔，钻至预定深度，在不同深度水平微裂隙处沿微裂隙面施工水平径向灌浆孔，将多个竖向灌浆孔、水平微裂隙张开区和水平微裂隙闭合区贯通，在竖向灌浆孔内实施分段压力灌浆，浆液进入水平径向灌浆孔，沿水平微裂隙连成连续的防渗灌浆体。
2.根据权利要求1所述石窟岩体微裂隙水害的治理方法，其特征在于，所述竖向灌浆孔直径不小于168mm，间距2.5m～3m，沿防渗灌浆轴线布置多个、多排。
3.根据权利要求1所述石窟岩体微裂隙水害的治理方法，其特征在于，所述水平径向灌浆孔直径40～50mm。
4.一种石窟岩体微裂隙水害的治理方法，其特征在于，进行裂隙排水治理时，在距离石窟一定距离的岩体顶面施工竖向排水孔，钻至预定深度，在水平微裂隙深度沿微裂隙面不同方位施工水平径向排水孔，将水平微裂隙张开区和水平微裂隙闭合区贯通，将水平微裂隙中的水导至竖向排水孔内，通过设置在竖向排水孔内的抽水系统排水。
5.根据权利要求4所述石窟岩体微裂隙水害的治理方法，其特征在于，所述竖向排水孔直径不小于168mm，间距2.5m～3m。
6.根据权利要求4所述石窟岩体微裂隙水害的治理方法，其特征在于，所述水平径向排水孔直径40～50mm。
7.根据权利要求4所述石窟岩体微裂隙水害的治理方法，其特征在于，在距离石窟不小于5m的岩体顶面施工竖向排水孔。
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