CN115110559A - 一种富水破碎地质的深层减渗及浅层固结方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种富水破碎地质的深层减渗及浅层固结方法，它包括以下步骤，在施工地段钻孔至8m以上的深层后安装Φ89～Φ127mm排水管，使大量的深层地下水从排水管排出，然后按设计孔位钻孔至深层后安装Φ25～Φ50mm注浆管，通过注浆管向深层地质层中灌注速凝浆液，所述速凝浆液快速凝结形成减渗层，减渗层位于排水管进水口的上方，基本做到封堵较多地下水，完成富水破碎地质的深层减渗，所述浅层固结是指所述减渗层形成后，在减渗层上方含水量降低到一定程度，再在减渗层上方钻孔进行注浆，由于此时减渗层上方没有明显动水，注入的浆液不会受到动水干扰而容易凝固，从而构成防渗体，从而完成富水破碎地质的深层减渗及浅层固结。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程施工方法技术领域，特别是一种富水破碎地质的深层减渗及浅层固结方法。
背景技术
目前在水利水电、交通开发项目中地下工程的埋深越来越大，这些地下工程遇到的地下水丰富，由于地下水补给范围大，衰减期长，一方面地下水排泄会对周围水文地质环境产生不利影响，另一方面会给工程施工带来很大的困难。目前通常的做法是在出水地段预先灌注加固材料，利用加固材料形成的防渗体将地下水阻隔在设计的开挖边线之外，之后再进行开挖施工；但在工程实践中，尤其是在富水破碎地质环境下，由于含水量丰富，灌注的固结材料容易被稀释，难以凝固形成防渗体，即使灌注的浆液能够在注浆管出口凝固，也不能够构成连接完整的防渗体，在灌浆时注浆管在一处灌浆，地层中动水则会突破地层从另一处冒出，最终导致各灌浆点无法关联，不易形成有效的防渗层，且不能保证形成的防渗体的使用寿命，往往造成施工过程中地下水突然喷涌，使施工难度大、风险大，有效封堵耗费成本高，占用工期长等缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术在富水的地质条件下灌注的灌浆材料容易被地下水分散、稀释而难以有效形成防渗体以及无法保证所述防渗体的使用寿命的缺点，提供一种富水破碎地质的深层减渗及浅层固结方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种富水破碎地质的深层减渗及浅层固结方法，它包括以下步骤：
S1：进行方案设计，确定钻孔位置及钻孔深度，将钻机和其他施工设备就位；
S2：按设计布置在施工地段向下钻孔至8m以上的深层并向孔洞中安装Φ89～Φ127mm排水管，通过排水管排出深层地下水；
S3：然后按设计的钻孔位置在施工地段向下钻孔至深层，但孔深小于排水管深度1～1.5m，然后向孔洞中安装不同长度的、较深的Φ25～Φ50mm注浆管，所述注浆管下端1.5m长度外壁包裹细帆布袋，待置于深层位置后再向袋内注入微膨胀水泥浆液使注浆管与孔壁之间形成阻塞以便进行管内注浆；
S4：向安装好的较深的注浆管中采用压力2.4～4.0MPa按纯压式灌注由42.5级快硬硫铝酸盐水泥制备的水灰比0.5:1～0.8:1水泥速凝浆液，或/和42.5级普通硅酸盐水泥与油溶性聚氨酯材料按1:0.55～1:0.45在孔外拌制合二为一的速凝复合灌浆材料，或/和水泥浆与水玻璃体积比为1:0.25～1:0.35的水泥水玻璃速凝浆液；
S5：待步骤S4中灌注的速凝浆液凝结形成减渗层后，在所述减渗层上方的浅层按设计钻孔位置钻深3～7m的孔并向孔洞中安装不同长度的、相对较浅的注浆管；
S6：向步骤S5中安装好的较浅的注浆管中采用压力1.2～3.0MPa按循环式灌注由42.5级普通硅酸盐水泥制备的水灰比1.5:1～0.6:1水泥浆液进行防渗加固；
S7：待步骤S6中灌注的加固浆液凝结形成防渗体后，对排水管进行封堵。
进一步的，所述注浆管和注（排）水管为钢管、PVC材料管材中的任意一种。
所述排水管排出深层地下水后，大幅降低了动水压力对浆液稀释、冲蚀的影响程度，保证深层上方灌注的速凝浆液能够快速凝结形成减渗层，完成深层减渗。
进一步的，所述速凝浆液完成深层减渗后，保证了浅层注入的加固浆液能有效凝结形成坚固的防渗体，完成浅层固结。
所述排水管贯穿所述减渗层。
本发明具有以下优点：所述减渗层能有效避免高压灌注的加固浆液在富水破碎地质中被丰富的地下水分散、稀释而难以凝固形成有效的防渗体的现象，从而保证防渗体的使用寿命，本发明能在减渗层以及防渗体的双重防渗作用下，有效隔绝地下水，降低施工的难度及风险，缩减工期，提高施工效率，降低成本，有效延长防渗体的使用寿命，能有效保护富水破碎地质层上方的构建筑物。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图；
图中：1-注浆管，2-减渗层，3-防渗体,4-排水管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
在富水破碎地质层中，地下水含量充沛，在大量的地下水存在的条件下，高压灌注的灌浆浆液容易被地下水分散、稀释，难以有效形成防渗体，且无法保证所述防渗体的使用寿命，本发明提供一种富水破碎地质的深层减渗及浅层固结方法，能有效解决灌浆浆液容易被大量地下水分散、稀释的问题，形成长效的防渗体，它包括以下步骤：
S1：进行方案设计，确定钻孔位置及钻孔深度，将钻机和其他施工设备就位；
S2：按设计布置在施工地段向下钻孔至8m以上的深层并向孔洞中安装Φ89～Φ127mm排水管4，通过排水管4排出深层地下水；
S3：然后按设计的钻孔位置在施工地段向下钻孔至深层，但孔深小于排水管4深度1～1.5m，然后向孔洞中安装不同长度的、较深的Φ25～Φ50mm注浆管1，所述注浆管1下端1.5m长度外壁包裹细帆布袋，待置于深层位置后再向袋内注入微膨胀水泥浆液使注浆管与孔壁之间形成阻塞以便进行管内注浆；
S4：向安装好的较深的注浆管1中采用压力2.4～4.0MPa按纯压式灌注由42.5级快硬硫铝酸盐水泥制备的水灰比0.5:1～0.8:1水泥速凝浆液，或/和42.5级普通硅酸盐水泥与油溶性聚氨酯材料按1:0.55～1:0.45在孔外拌制合二为一的速凝复合灌浆材料，或/和水泥浆与水玻璃体积比为1:0.25～1:0.35的水泥水玻璃速凝浆液；
S5：待步骤S4中灌注的速凝浆液凝结形成减渗层2后，在所述减渗层2上方的浅层按设计钻孔位置钻深3～7m的孔并向孔洞中安装不同长度的、相对较浅的注浆管1；
S6：向步骤S5中安装好的较浅的注浆管1中采用压力1.2～3.0MPa按循环式灌注由42.5级普通硅酸盐水泥制备的水灰比1.5:1～0.6:1水泥浆液进行防渗加固；
S7：待步骤S6中灌注的加固浆液凝结形成防渗体3后，对排水管4进行封堵。
所述注浆管1和排水管4为钢管、PVC材料管材中的任意一种。
所述速凝材料浆液为水泥速凝材料、聚氨酯堵水材料和水泥-水玻璃材料中的任意一种或多种。
所述防渗体3的高度为最深注浆管孔的成孔深度。
所述排水管4贯穿所述减渗层2。
实施例：
如图1，在富水破碎地质层所处的施工地段向下钻孔至10m的深层地质层，向钻好的孔洞内安装Φ108mm钢管排水管4，先利用排水管4排出大量的地下水，然后按设计的钻孔位置在施工地段向下钻孔至9m的深层（孔深小于排水管深度10m）后向钻好的孔洞内安装长度8.5m的Φ32mm注浆管1，所述注浆管1下端1.5m长度外壁包裹细帆布袋，待置于深层位置后再向袋内注入微膨胀水泥浆液使注浆管与孔壁之间形成阻塞以便进行管内注浆，向注浆管1中采用压力3.5MPa按纯压式灌注由42.5级快硬硫铝酸盐水泥制备的水灰比0.7:1水泥速凝浆液，和42.5级普通硅酸盐水泥与油溶性聚氨酯材料按1:0.5在孔外拌制合二为一的速凝复合灌浆材料，所述速凝浆液在排出大量地下水的条件下快速凝结形成减渗层2，所述减渗层2能够隔绝大部分的地下水，完成富水破碎地质的深层减渗，随后向减渗层2上方的浅层中钻深7m的孔并向钻好的孔洞内安装6.5m长度的注浆管1，然后向注浆管1中采用压力2.0MPa按循环式灌注由42.5级普通硅酸盐水泥制备的水灰比1:1、0.8:1、0.6:1水泥浆液进行防渗加固，因大部分地下水此时都被排放和隔绝，所以减渗层2上方含水量较少，高压灌注的水泥浆液能够顺利凝结形成有效的防渗体3，从而延长防渗体3的使用寿命，完成富水破碎地质的浅层固结，最后在所述防渗体3彻底形成后对排水管1进行注浆封堵。所述减渗层2和防渗体3将地下水隔绝在施工地段之外，降低施工作业的危险系数及难度，提高施工作业的效率。
Claims (4)
1.一种富水破碎地质的深层减渗及浅层固结方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：进行灌浆与排水方案设计，确定钻孔位置及钻孔深度，将钻机和其他施工设备就位；
S2：按设计布置在施工地段向下钻孔至8m以上的深层并向孔洞中安装Φ89～Φ127mm排水管（4），通过排水管（4）排出深层地下水；
S3：然后按设计的钻孔位置在施工地段向下钻孔至深层，但孔深小于排水管（4）深度1～1.5m，然后向孔洞中安装不同长度的、较深的Φ25～Φ50mm注浆管（1），所述注浆管（1）下端1.5m长度外壁包裹细帆布袋，待置于深层位置后再向袋内注入微膨胀水泥浆液使注浆管与孔壁之间形成阻塞以便进行管内注浆；
S4：向安装好的较深的注浆管（1）中采用压力2.4～4.0MPa按纯压式灌注由42.5级快硬硫铝酸盐水泥制备的水灰比0.5:1～0.8:1水泥速凝浆液，或/和42.5级普通硅酸盐水泥与油溶性聚氨酯材料按1:0.55～1:0.45在孔外拌制合二为一的速凝复合灌浆材料，或/和水泥浆与水玻璃体积比为1:0.25～1:0.35的水泥水玻璃速凝浆液；
S5：待步骤S4中灌注的速凝浆液凝结形成减渗层（2）后，在所述减渗层（2）上方的浅层按设计钻孔位置钻深3～7m的孔并向孔洞中安装不同长度的、相对较浅的注浆管（1）；
S6：向步骤S5中安装好的较浅的注浆管（1）中采用压力1.2～3.0MPa按循环式灌注由42.5级普通硅酸盐水泥制备的水灰比1.5:1～0.6:1水泥浆液进行防渗加固；
S7：待步骤S6中灌注的加固浆液凝结形成防渗体（3）后，对排水管（4）进行封堵。
2.根据权利要求1所述的一种富水破碎地质的深层减渗及浅层固结方法，其特征在于，所述注浆管（1）和排水管（4）为钢管和PVC材料管材中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种富水破碎地质的深层减渗及浅层固结方法，其特征在于，所述速凝材料浆液为水泥速凝材料、聚氨酯堵水材料和水泥-水玻璃材料中的任意一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种富水破碎地质的深层减渗及浅层固结方法，其特征在于，所述排水管（4）贯穿所述减渗层（2）。
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