喀斯特地區高壓聯合沖洗灌漿方法及其結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及喀斯特巖溶地質處理方法，具體涉及一種喀斯特地區高壓聯合沖洗灌漿方法及其結構。
【背景技術】
[0002]喀斯特地形是指具有溶蝕力的水對可溶性巖石進行溶蝕等作用所形成的地表和地下形態的總稱。水以溶蝕作用為主，還包括流水的沖蝕、淺蝕，以及坍陷等機械侵蝕過程。
[0003]在喀斯特地區水利水電工程防滲灌漿處理過程中，經常會遇到充填型溶洞或溶蝕裂隙，或強溶蝕區，充填物多為粘土、砂質粘土，采用常規的沖洗與灌漿方法往往達不到設計要求，并影響防滲效果。
[0004]按現行規范(DL/T5148-2012)要求，灌漿孔(段)在灌漿前要進行裂隙沖洗和簡易壓水(最大壓力不大于IMPa)，對于溶洞、斷層等特殊地段規范中規定根據設計要求是否進行特殊沖洗。目前，在水利水電工程中設計單位對溶洞、斷層等特殊地段的一般要求進行常規沖洗，這種常規沖洗方法既不能很好的將溶洞內充填物沖出，又影響施工進度及質量，還不得不采用“在原灌漿孔間加密灌漿孔”等方法進行處理，使工程量及投資增加幅度較大、施工工期大幅度延長。
[0005]喀斯特地區水利水電工程防滲灌漿《施工技術要求》中對裂隙沖洗簡易壓水試驗一般都有明確規定，多為常規沖洗，當遇到溶洞、溶蝕裂隙、斷層帶等特殊地段時，少有特殊沖洗要求，這種常規灌漿前沖洗不僅達不到沖洗的目的，反而會惡化被灌巖體的性能，影響灌漿質量。
[0006]因此，對于喀斯特巖溶地區的工程防滲灌漿處理，現有技術中依然沒有理想的技術方案。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于為解決現有技術中對喀斯特巖溶地區的工程防滲灌漿處理的問題，提供一種喀斯特地區高壓聯合沖洗灌漿方法。
[0008]本發明的技術方案是這樣的:
它首先是一種喀斯特地區高壓聯合沖洗灌漿方法，該方法在灌漿過程中遇到充填型溶洞或溶蝕裂隙時，通過高壓水或高壓風、水將充填物沖出后回填水泥砂漿或0.5:1的水泥漿，待凝24h?72h后再采取常規水泥灌漿方法進行灌注。該方法包括如下步驟:
I)通過鉆孔或物探方法查明溶洞發育規模、充填物的性質、頂底板孔深或高程；此項工作一般利用灌漿先導孔(不再增加灌漿鉆孔)進行。
[0009]2)根據查明的溶洞發育情況，合理布置溶洞、溶蝕裂隙等地質缺陷地段的灌漿孔作為沖洗孔，這些灌漿孔在鉆至相應溶洞或溶蝕裂隙所處的孔深后，利用二臺常規高壓灌衆泵(并聯，壓力控制在3?6MPa,孔深40m?10m時最大壓力不超過25MPa)或聯合中壓空壓機(壓力控制3?4 MPa)進行高壓水沖洗或風水聯合沖洗，將溶洞內充填物從鉆孔沖出，直到孔口回水清凈時止。
[0010]3)沖洗完成后應快速回填0.5:1的水泥漿或水泥砂漿，并待凝24h?72h。
[0011]4)達到待凝時間后掃孔并進行常規補強灌漿，直至達到設計要求。
[0012]為了實現這樣的方法，本發明采用了這樣的一種適用于喀斯特地區的灌漿結構:它是用于處理喀斯特地區的地質缺陷段，該地質缺陷段位于基巖的下方，該結構設有至少三個鉆孔，鉆孔豎向深入基巖中，鉆孔的底部至地質缺陷段中；三個鉆孔中至少兩個為風水進口，一個為沖洗出口。優選的，兩個風水進口分別位于沖洗出口的兩邊。
[0013]本發明的高壓聯合沖洗灌漿方法是針對溶洞、溶蝕裂隙等地質缺陷地段的一種經濟、高效的灌漿處理技術，具有方法簡單(不需要增加特殊施工設備和作業人員)、沖洗效果顯著、能大幅度提高施工工效、保證灌漿質量等優點。本發明以一種全新的思路，以簡單、便捷、高效的方式解決了喀斯特地區的溶洞、溶蝕裂隙等地質缺陷地段沖洗與灌漿問題。采用本發明在喀斯特地區的溶洞、溶蝕裂隙等地質缺陷地段進行灌漿沖洗與灌漿時，能有效、快速的達到設計要求，且能大幅度提高施工工效和減少灌漿原材料浪費。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的聯合沖洗灌漿結構示意圖。
[0015]附圖標記說明:1_基巖，2-鉆孔，3-地質缺陷段，4-風水進口，5-沖洗出口。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。
[0017]先看圖1，圖1展示了本發明的聯合沖洗灌漿的布設結構，從圖中可以看到，本發明要處理的是地質缺陷段3，該地質缺陷段3位于基巖I中，在預建工程的下方。對于每一個處理單元工程，本發明需要鉆設三個以上的鉆孔2，其中兩個鉆孔2作為風水進口 4，用于沖洗孔洞是風和水的進口，另一個鉆孔2作為沖洗出口 5，用于沖洗物的冒出通道。圖中的風水進口 4位于左右兩邊，沖洗出口 5位于中間。
[0018]實施例1:本發明應用于大型充填型溶洞的情形:該溶洞充填物主要為粘土、粘土夾砂等，孔深為45m?67m。灌漿過程中灌漿壓力很難達到設計要求3.5MPa，多孔多次復灌仍未達到設計要求。采用本發明施工后，經檢查達到設計要求。
[0019]實施例2:本發明應用于工程帷幕灌漿試驗區處于強溶蝕區的情形:這種情況溶洞充填物以砂及黃泥為主，由于試驗區范圍較小，遇到溶洞時進行單孔處理，采用自上而下分層高壓沖洗法，即鉆進至溶洞后，段長以能成孔為原則，然后進行高壓沖洗(壓力控制在4?7MPa)，沖洗至孔口返清水后再灌漿(以灌注水泥漿為主，注入量大且灌注了一定量的漿液之后可按比例摻入水玻璃等外加劑，再灌注水泥漿，結束時灌注水泥-水玻璃漿液)，達到限量標準后待凝(待凝時間一般為24h?72h)，掃孔時縮短段長，不能打穿上次待凝時的孔深，然后再灌漿，如此反復處理，直至本段達到設計要求后進行下一段處理。施工結束后，經檢查，以上溶洞處理部位施工質量均達到設計要求。
[0020]當然，以上只是本發明的具體應用范例，本發明還有其他的實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明所要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種喀斯特地區高壓聯合沖洗灌漿方法，其特征在于:該方法在灌漿過程中遇到充填型溶洞或溶蝕裂隙時，通過高壓水或高壓風、水將充填物沖出后回填水泥砂漿或0.5:1的水泥漿，待凝24h?72h后再采取常規水泥灌漿方法進行灌注。
2.根據權利要求1所述的喀斯特地區高壓聯合沖洗灌漿方法，其特征在于該方法包括如下步驟: 1)通過鉆孔或物探方法查明溶洞發育規模、充填物的性質、頂底板孔深或高程； 2)布置地質缺陷地段的灌漿孔作為沖洗孔，這些灌漿孔在鉆至相應溶洞或溶蝕裂隙所處的孔深后，利用二臺常規高壓灌漿泵或聯合中壓空壓機進行高壓水沖洗或風水聯合沖洗，將溶洞內充填物從鉆孔沖出，直到孔口回水清凈時止； (3)沖洗完成后應快速回填0.5:1的水泥漿或水泥砂漿，并待凝24h?72h ； (4)達到待凝時間后掃孔并進行常規補強灌漿，直至達到設計要求。
3.根據權利要求2所述的喀斯特地區高壓聯合沖洗灌漿方法，其特征在于:步驟2)中所述二臺常規高壓灌漿泵按照并聯布置，壓力控制在3?6MPa，孔深40m?10m時最大壓力不超過25MPa ;所述聯合中壓空壓機的壓力控制3?4 MPa。
4.一種適用于喀斯特地區的灌漿結構，它是用于處理喀斯特地區的地質缺陷段(3)，該地質缺陷段(3)位于基巖(I)的下方，其特征在于:該結構設有至少三個鉆孔(2)，鉆孔(2)豎向深入基巖(I)中，鉆孔(2)的底部至地質缺陷段(3)中；三個鉆孔(2)中至少兩個為風水進口(4)，一個為沖洗出口(5)。
5.根據權利要求4所述的適用于喀斯特地區的灌漿結構，其特征在于:兩個風水進口(4)分別位于沖洗出口(5)的兩邊。
【專利摘要】本發明公開了一種喀斯特地區高壓聯合沖洗灌漿方法及其結構，該方法在灌漿過程中遇到充填型溶洞或溶蝕裂隙時，通過高壓水或高壓風、水將充填物沖出后回填水泥砂漿或0.5:1的水泥漿，待凝24h～72h后再采取常規水泥灌漿方法進行灌注。本發明的高壓聯合沖洗灌漿方法是針對溶洞、溶蝕裂隙等地質缺陷地段的一種經濟、高效的灌漿處理技術，具有方法簡單（不需要增加特殊施工設備和作業人員）、沖洗效果顯著、能大幅度提高施工工效、保證灌漿質量等優點。采用本發明在喀斯特地區的溶洞、溶蝕裂隙等地質缺陷地段進行灌漿沖洗與灌漿時，能有效、快速的達到設計要求，且能大幅度提高施工工效和減少灌漿原材料浪費。
【IPC分類】E02D15-00, E02D19-16
【公開號】CN104594370
【申請號】CN201410695167
【發明人】屈昌華, 郭維祥, 余波, 朱代強, 昝廷東
【申請人】中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年11月27日