喀斯特地区高压联合冲洗灌浆方法及其结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及喀斯特岩溶地质处理方法，具体涉及一种喀斯特地区高压联合冲洗灌浆方法及其结构。
【背景技术】
[0002]喀斯特地形是指具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。水以溶蚀作用为主，还包括流水的冲蚀、浅蚀，以及坍陷等机械侵蚀过程。
[0003]在喀斯特地区水利水电工程防渗灌浆处理过程中，经常会遇到充填型溶洞或溶蚀裂隙，或强溶蚀区，充填物多为粘土、砂质粘土，采用常规的冲洗与灌浆方法往往达不到设计要求，并影响防渗效果。
[0004]按现行规范(DL/T5148-2012)要求，灌浆孔(段)在灌浆前要进行裂隙冲洗和简易压水(最大压力不大于IMPa)，对于溶洞、断层等特殊地段规范中规定根据设计要求是否进行特殊冲洗。目前，在水利水电工程中设计单位对溶洞、断层等特殊地段的一般要求进行常规冲洗，这种常规冲洗方法既不能很好的将溶洞内充填物冲出，又影响施工进度及质量，还不得不采用“在原灌浆孔间加密灌浆孔”等方法进行处理，使工程量及投资增加幅度较大、施工工期大幅度延长。
[0005]喀斯特地区水利水电工程防渗灌浆《施工技术要求》中对裂隙冲洗简易压水试验一般都有明确规定，多为常规冲洗，当遇到溶洞、溶蚀裂隙、断层带等特殊地段时，少有特殊冲洗要求，这种常规灌浆前冲洗不仅达不到冲洗的目的，反而会恶化被灌岩体的性能，影响灌浆质量。
[0006]因此，对于喀斯特岩溶地区的工程防渗灌浆处理，现有技术中依然没有理想的技术方案。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于为解决现有技术中对喀斯特岩溶地区的工程防渗灌浆处理的问题，提供一种喀斯特地区高压联合冲洗灌浆方法。
[0008]本发明的技术方案是这样的:
它首先是一种喀斯特地区高压联合冲洗灌浆方法，该方法在灌浆过程中遇到充填型溶洞或溶蚀裂隙时，通过高压水或高压风、水将充填物冲出后回填水泥砂浆或0.5:1的水泥浆，待凝24h?72h后再采取常规水泥灌浆方法进行灌注。该方法包括如下步骤:
I)通过钻孔或物探方法查明溶洞发育规模、充填物的性质、顶底板孔深或高程；此项工作一般利用灌浆先导孔(不再增加灌浆钻孔)进行。
[0009]2)根据查明的溶洞发育情况，合理布置溶洞、溶蚀裂隙等地质缺陷地段的灌浆孔作为冲洗孔，这些灌浆孔在钻至相应溶洞或溶蚀裂隙所处的孔深后，利用二台常规高压灌衆泵(并联，压力控制在3?6MPa,孔深40m?10m时最大压力不超过25MPa)或联合中压空压机(压力控制3?4 MPa)进行高压水冲洗或风水联合冲洗，将溶洞内充填物从钻孔冲出，直到孔口回水清净时止。
[0010]3)冲洗完成后应快速回填0.5:1的水泥浆或水泥砂浆，并待凝24h?72h。
[0011]4)达到待凝时间后扫孔并进行常规补强灌浆，直至达到设计要求。
[0012]为了实现这样的方法，本发明采用了这样的一种适用于喀斯特地区的灌浆结构:它是用于处理喀斯特地区的地质缺陷段，该地质缺陷段位于基岩的下方，该结构设有至少三个钻孔，钻孔竖向深入基岩中，钻孔的底部至地质缺陷段中；三个钻孔中至少两个为风水进口，一个为冲洗出口。优选的，两个风水进口分别位于冲洗出口的两边。
[0013]本发明的高压联合冲洗灌浆方法是针对溶洞、溶蚀裂隙等地质缺陷地段的一种经济、高效的灌浆处理技术，具有方法简单(不需要增加特殊施工设备和作业人员)、冲洗效果显著、能大幅度提高施工工效、保证灌浆质量等优点。本发明以一种全新的思路，以简单、便捷、高效的方式解决了喀斯特地区的溶洞、溶蚀裂隙等地质缺陷地段冲洗与灌浆问题。采用本发明在喀斯特地区的溶洞、溶蚀裂隙等地质缺陷地段进行灌浆冲洗与灌浆时，能有效、快速的达到设计要求，且能大幅度提高施工工效和减少灌浆原材料浪费。
【附图说明】
[0014]图1为本发明的联合冲洗灌浆结构示意图。
[0015]附图标记说明:1_基岩，2-钻孔，3-地质缺陷段，4-风水进口，5-冲洗出口。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0017]先看图1，图1展示了本发明的联合冲洗灌浆的布设结构，从图中可以看到，本发明要处理的是地质缺陷段3，该地质缺陷段3位于基岩I中，在预建工程的下方。对于每一个处理单元工程，本发明需要钻设三个以上的钻孔2，其中两个钻孔2作为风水进口 4，用于冲洗孔洞是风和水的进口，另一个钻孔2作为冲洗出口 5，用于冲洗物的冒出通道。图中的风水进口 4位于左右两边，冲洗出口 5位于中间。
[0018]实施例1:本发明应用于大型充填型溶洞的情形:该溶洞充填物主要为粘土、粘土夹砂等，孔深为45m?67m。灌浆过程中灌浆压力很难达到设计要求3.5MPa，多孔多次复灌仍未达到设计要求。采用本发明施工后，经检查达到设计要求。
[0019]实施例2:本发明应用于工程帷幕灌浆试验区处于强溶蚀区的情形:这种情况溶洞充填物以砂及黄泥为主，由于试验区范围较小，遇到溶洞时进行单孔处理，采用自上而下分层高压冲洗法，即钻进至溶洞后，段长以能成孔为原则，然后进行高压冲洗(压力控制在4?7MPa)，冲洗至孔口返清水后再灌浆(以灌注水泥浆为主，注入量大且灌注了一定量的浆液之后可按比例掺入水玻璃等外加剂，再灌注水泥浆，结束时灌注水泥-水玻璃浆液)，达到限量标准后待凝(待凝时间一般为24h?72h)，扫孔时缩短段长，不能打穿上次待凝时的孔深，然后再灌浆，如此反复处理，直至本段达到设计要求后进行下一段处理。施工结束后，经检查，以上溶洞处理部位施工质量均达到设计要求。
[0020]当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种喀斯特地区高压联合冲洗灌浆方法，其特征在于:该方法在灌浆过程中遇到充填型溶洞或溶蚀裂隙时，通过高压水或高压风、水将充填物冲出后回填水泥砂浆或0.5:1的水泥浆，待凝24h?72h后再采取常规水泥灌浆方法进行灌注。
2.根据权利要求1所述的喀斯特地区高压联合冲洗灌浆方法，其特征在于该方法包括如下步骤: 1)通过钻孔或物探方法查明溶洞发育规模、充填物的性质、顶底板孔深或高程； 2)布置地质缺陷地段的灌浆孔作为冲洗孔，这些灌浆孔在钻至相应溶洞或溶蚀裂隙所处的孔深后，利用二台常规高压灌浆泵或联合中压空压机进行高压水冲洗或风水联合冲洗，将溶洞内充填物从钻孔冲出，直到孔口回水清净时止； (3)冲洗完成后应快速回填0.5:1的水泥浆或水泥砂浆，并待凝24h?72h ； (4)达到待凝时间后扫孔并进行常规补强灌浆，直至达到设计要求。
3.根据权利要求2所述的喀斯特地区高压联合冲洗灌浆方法，其特征在于:步骤2)中所述二台常规高压灌浆泵按照并联布置，压力控制在3?6MPa，孔深40m?10m时最大压力不超过25MPa ;所述联合中压空压机的压力控制3?4 MPa。
4.一种适用于喀斯特地区的灌浆结构，它是用于处理喀斯特地区的地质缺陷段(3)，该地质缺陷段(3)位于基岩(I)的下方，其特征在于:该结构设有至少三个钻孔(2)，钻孔(2)竖向深入基岩(I)中，钻孔(2)的底部至地质缺陷段(3)中；三个钻孔(2)中至少两个为风水进口(4)，一个为冲洗出口(5)。
5.根据权利要求4所述的适用于喀斯特地区的灌浆结构，其特征在于:两个风水进口(4)分别位于冲洗出口(5)的两边。
【专利摘要】本发明公开了一种喀斯特地区高压联合冲洗灌浆方法及其结构，该方法在灌浆过程中遇到充填型溶洞或溶蚀裂隙时，通过高压水或高压风、水将充填物冲出后回填水泥砂浆或0.5:1的水泥浆，待凝24h～72h后再采取常规水泥灌浆方法进行灌注。本发明的高压联合冲洗灌浆方法是针对溶洞、溶蚀裂隙等地质缺陷地段的一种经济、高效的灌浆处理技术，具有方法简单（不需要增加特殊施工设备和作业人员）、冲洗效果显著、能大幅度提高施工工效、保证灌浆质量等优点。采用本发明在喀斯特地区的溶洞、溶蚀裂隙等地质缺陷地段进行灌浆冲洗与灌浆时，能有效、快速的达到设计要求，且能大幅度提高施工工效和减少灌浆原材料浪费。
【IPC分类】E02D15-00, E02D19-16
【公开号】CN104594370
【申请号】CN201410695167
【发明人】屈昌华, 郭维祥, 余波, 朱代强, 昝廷东
【申请人】中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月27日