一种基岩上覆砂性土岩溶处理施工方法与流程

文档序号:15196396发布日期:2018-08-18 23:48阅读:180来源:国知局

本发明涉及一种城市轨道交通工程,特别是一种基岩上覆砂性土岩溶处理施工方法。



背景技术:

城市轨道交通工程领域的岩溶处理一般情况是,在溶洞地层上方土体为粘土等较为稳定的地层或者有一定整体性的岩层中,采用直接钻孔后下管进行注浆的方案。但若在遇到溶洞地层上方为覆砂性土等地层时,在钻孔过程中极易出现钻孔击穿溶洞顶板导致上方水土流失甚至大规模的塌陷,同时无法有效的进行填充砂、注浆填充加固等处理。这样有可能造成后续建构物施工或者运营时地层二次塌陷给工程带来灾难性的损失。



技术实现要素:

本发明的发明目的在于:针对现有技术存在的问题,提供一种基岩上覆砂性土岩溶处理施工方法。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:

一种基岩上覆砂性土岩溶处理施工方法,包括以下步骤:

钻大直径孔,使第一套管随钻进入基岩;

灌浆。

在钻孔时,第一套管随钻进入基岩,使得第一套管能够在大直径孔中起到固孔作用,从而避免大直径孔孔壁的砂性土发生塌陷,避免水土流失,防止安全事故发生。

作为本发明的优选方案,在灌浆步骤之前,还包括以下步骤:

在大直径孔的底部钻小直径孔;

在第一套管中放置第二套管,使第二套管与小直径孔孔壁的基岩贴合;

灌浆时,在第二套管内进行。

通过在第一套管中设置尺寸更小的第二套管,使得第一套管能够被取出,避免第一套管的存在影响后续盾构施工。

作为本发明的优选方案,第一套管为钢套管,在第二套管与小直径孔孔壁的基岩贴合后,进行以下步骤:

取出第一套管。

第一套管设置为钢套管,钢套管具有足够的强度,能够满足随钻下管的要求。但由于第一套管的强度高,不易变形,因此,第一套管留在大直径孔中,容易在灌浆过程中抱死,不便于取出第一套管,进而影响后续的盾构施工。因此,在灌浆前,在第一套管中安置第二套管,取出第一套管后,再在尺寸相对较小的第二套管内进行灌浆操作,从而可以避免第一套管遗留在大直径孔中带来的不良影响。

作为本发明的优选方案,第二套管为ppr管。

第二套管选用ppr管,相对于钢套管,ppr管的强度相对较低,因此,将ppr管留在孔中,不会影响后续的施工。

作为本发明的优选方案,在灌浆时,将止浆塞的一部分埋设于第二套管内,另一部分埋设于基岩内。

作为本发明的优选方案,在灌浆时,将止浆塞的1/3埋设于第二套管内,将止浆塞的2/3埋设于基岩内。

为了保证在灌浆后能够顺利拔出止浆塞,将止浆塞的一部分埋设于第二套管内,另一部分埋到基岩中。具体的,使止浆塞的1/3埋在第二套管内,2/3埋设在基岩内,这种长度分配有利于既能够使止浆塞的位置稳定,又使得灌浆完成后能够顺利拔出止浆塞。

作为本发明的优选方案,在第一套管随钻进入基岩中,第一套管进入基岩的深度大于基岩中溶隙的深度。

由于基岩中靠近砂性土的部分具有溶隙,溶隙部分并非完整的基岩。因此,若第一套管进入基岩的深度不足,使第一套管无法穿过溶隙部分,在这种条件下灌浆,依然可能由于溶隙的不完整性导致水土流失或塌陷。使第一套管进入基岩的深度大于基岩中溶隙的深度则可以避免这种事故发生。

作为本发明的优选方案,在灌浆时,使用水灰比不同的浆液进行先后灌注,先使用水灰比较高的浆液进行浇注,再使用水灰比较低的浆液进行浇注。

在灌浆时,先采用水灰比较高的浆液进行浇注,然后采用水灰比相对较低的浆液进行浇注。这种灌浆操作的有益效果在于:使用低浓度的浆液先将注浆通道疏通,达到循序渐进的目的,避免一开始使用高浓度的浆液将通道堵塞,达不到有效填充效果。

作为本发明的优选方案,还包括以下步骤:

补充注浆。

灌浆步骤完成后,第二套管内可能存在不同程度的空隙,使得容易在后续施工时产生冒浆等情况,因此,灌浆完成后,在第二套管内进行补充注浆。

作为本发明的优选方案,在补充注浆时,将止浆塞提升至距离地面不大于1m的位置,对止浆塞加压,进行注浆操作。

具体的,补充注浆采用上述的方法进行,其原理是:将注浆孔全部填充密实后,剩余的1m深度可以直接通过补充注浆完成,可以有效的完成注浆孔封堵,防止后续盾构掘进时冒浆等。

作为本发明的优选方案,在补充注浆时,浆液的水灰比小于灌浆步骤中浆液的水灰比。

稠度更大的浆液能确保注浆管能有效的充满,在密闭空间内能在较短的时间内凝固,同时防止后期凝固后出现较大裂缝,达到较好的封堵效果。

作为本发明的优选方案,在灌浆时,在灌浆管上连通流量仪和压力表,灌浆压力随灌浆过程逐渐提高,达到终浆标准后,终止灌浆。

通过上述的方法,通过预设合理的终浆标准,能够解决灌浆量不足造成的无法有效填充;还能够避免灌浆量过量引起的浆液进入砂层,避免浪费等问题。

作为本发明的优选方案,终浆标准为:在到达设计灌浆终止压力时,若灌浆流量小于预设终止流量,持续预设终止时长后,终止灌浆。

作为本发明的优选方案,设计灌浆终止压力为1.5mpa-2.5mpa,预设终止流量为25-35l/min,预设终止时长为10-20min。

终浆标准中综合考虑了终浆时的压力和灌浆流量等参数,使得截止终浆时,注浆量合理。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:

1.在钻大直径孔时,第一套管跟管至岩层,能够完全避免砂石漏失,基本消除了传统工艺在该地层中施工存在的风险;

2.在第一套管中设置了第二套管,使得在灌浆前能取出第一套管,避免第一套管对后续的施工产生不良影响;

3.灌浆过程中,通过压力、流量等参数确定终浆标准,能够解决灌浆不足、灌浆过量、无法持压等问题。

附图说明

图1是本发明的施工流程图。

具体实施方式

下面结合附图,对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例

请参阅图1。本发明提供了一种基岩上覆砂性土岩溶处理施工方法,包括以下步骤:

钻大直径孔,使第一套管随钻进入基岩;

灌浆。

通过上述的施工方法,在钻孔时,第一套管随钻进入基岩,使得第一套管能够在大直径孔中起到固孔作用,从而避免大直径孔孔壁的砂性土发生塌陷,避免水土流失,防止安全事故发生。

优选的,在灌浆步骤之前,还包括以下步骤:

在大直径孔的底部钻小直径孔;

在第一套管中放置第二套管,使第二套管与小直径孔孔壁的基岩贴合;

灌浆时,在第二套管内进行。

通过在第一套管中设置尺寸更小的第二套管,使得第一套管能够被取出,避免第一套管的存在影响后续盾构施工。

优选的,第一套管为钢套管,在第二套管与小直径孔孔壁的基岩贴合后,进行以下步骤:

取出第一套管。

第一套管设置为钢套管,钢套管具有足够的强度,能够满足随钻下管的要求。但由于第一套管的强度高,不易变形,因此,第一套管留在大直径孔中,容易在灌浆过程中抱死,不便于取出第一套管,进而影响后续的盾构施工。因此,在灌浆前,在第一套管中安置第二套管,取出第一套管后,再在尺寸相对较小的第二套管内进行灌浆操作,从而可以避免第一套管遗留在大直径孔中带来的不良影响。

优选的,第二套管为ppr管。

第二套管选用ppr管,相对于钢套管,ppr管的强度相对较低,因此,将ppr管留在孔中,不会影响后续的施工。

优选的,在灌浆时,将止浆塞的一部分埋设于第二套管内,另一部分埋设于基岩内。

优选的,在灌浆时,将止浆塞的1/3埋设于第二套管内,将止浆塞的2/3埋设于基岩内。

为了保证在灌浆后能够顺利拔出止浆塞,将止浆塞的一部分埋设于第二套管内,另一部分埋到基岩中。具体的,使止浆塞的1/3埋在第二套管内,2/3埋设在基岩内,这种长度分配有利于既能够使止浆塞的位置稳定,又使得灌浆完成后能够顺利拔出止浆塞。

优选的,在第一套管随钻进入基岩中,第一套管进入基岩的深度大于基岩中溶隙的深度。

由于基岩中靠近砂性土的部分具有溶隙,溶隙部分并非完整的基岩。因此,若第一套管进入基岩的深度不足,使第一套管无法穿过溶隙部分,在这种条件下灌浆,依然可能由于溶隙的不完整性导致水土流失或塌陷。使第一套管进入基岩的深度大于基岩中溶隙的深度则可以避免这种事故发生。

优选的,在灌浆时,使用水灰比不同的浆液进行先后灌注,先使用水灰比较高的浆液进行浇注,再使用水灰比较低的浆液进行浇注。

在灌浆时,先采用水灰比较高的浆液进行浇注,然后采用水灰比相对较低的浆液进行浇注。这种灌浆操作的有益效果在于:使用低浓度的浆液先将注浆通道疏通,达到循序渐进的目的,避免一开始使用高浓度的浆液将通道堵塞,达不到有效填充效果。

进一步的,先采用水灰比为1:1的浆液进行灌浆,然后转为采用水灰比为0.8:1的浆液进行灌浆,最后采用水灰比为0.6:1的浆液进行灌浆,直至达到终浆标准。

优选的,还包括以下步骤:

补充注浆。

灌浆步骤完成后,第二套管内可能存在不同程度的空隙,使得容易在后续施工时产生冒浆等情况,因此,灌浆完成后,在第二套管内进行补充注浆。

优选的,在补充注浆时,将止浆塞提升至距离地面不大于1m的位置,对止浆塞加压,进行注浆操作。

具体的,补充注浆采用上述的方法进行,其原理是:将注浆孔全部填充密实后,剩余的1m深度可以直接通过补充注浆完成,可以有效的完成注浆孔封堵,防止后续盾构掘进时冒浆等。

优选的,在补充注浆时,浆液的水灰比小于灌浆步骤中浆液的水灰比。

稠度更大的浆液能确保注浆管能有效的充满,在密闭空间内能在较短的时间内凝固,同时防止后期凝固后出现较大裂缝,达到较好的封堵效果。

进一步的,在补充注浆时,浆液的水灰比为0.5:1。

优选的,在灌浆时,在注浆管上连通流量仪和压力表,注浆压力随注浆过程逐渐提高,达到终浆标准后,终止注浆。

通过上述的方法,通过预设合理的终浆标准,能够解决注浆量不足造成的无法有效填充;还能够避免注浆量过量引起的浆液进入砂层,避免浪费等问题。

优选的,终浆标准为:在到达设计灌浆终止压力时,若灌浆流量小于预设终止流量,持续预设终止时长后,终止注浆。

优选的,设计灌浆终止压力为1.5mpa-2.5mpa,预设终止流量为25-35l/min,预设终止时长为10-20min。

终浆标准中综合考虑了终浆时的压力和灌浆流量等参数,使得截止终浆时,注浆量合理。

本发明提供的施工方法的有益效果在于:

1.在钻大直径孔时,第一套管跟管至岩层,能够完全避免砂石漏失,基本消除了传统工艺在该地层中施工存在的风险;

2.在第一套管中设置了第二套管,使得在灌浆前能取出第一套管,避免第一套管对后续的施工产生不良影响;

3.灌浆过程中,通过压力、流量等参数确定终浆标准,能够解决注浆不足、注浆过量、无法持压等问题。

4.在灌浆过程中,先使用水灰比较高的浆液进行浇注,再使用水灰比较低的浆液进行浇注,达到循序渐进的目的,避免一开始使用高浓度的浆液将通道堵塞,达不到有效填充效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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