专利名称：公路采空区注浆处治方法
技术领域：
本发明属于一种采空区处治方法，具体涉及一种公路采空区注浆处治方法。
背景技术：
目前，国内外关于采空区常用的处治方法有布置监测网监测，钻探、物探、开挖检测、孔内电视。(1)监测网监测，通过布置适宜的监测网，对采空区处治后变形进行监测，可定量评价采空区处治效果。该方法能够直观的、定量评价采空区稳定状态，为采空区勘察及处治设计提供基础数据；但是周期较长，实施较困难，应用不普遍。(2)钻探，采空区处治6 个月后，选择一定能够数量的点，采用钻探、取芯观测方法检测注浆效果。该方法是直接取得注浆效果数据最有效的方法，通过钻探过程、岩芯采取观测等，直接获得采空区处治后处治范围内的地层数据，对处治效果进行评价，该方法应用广泛，效果很好。(3)物探，物探是采空区检测的辅助方法，可分为地面物探和孔内物探。地面物探是注浆结束后在地表布设测线，采用瞬变电磁法和高密度电法进行注浆前后波形及参数对比，一般用于工程时间要求紧，但是定性判断，人为因素较多；孔内物探是在检查孔中做波速测井或孔间CT等进行检测，可测带钻孔周边地层波速指标，根据合格标准判断采空区处治效果。(4)孔内电视检测，在检查孔中，利用数字式摄像可以直接观察孔壁岩体的空洞、裂隙及地下水的分布情况，较直观地观察到岩体的完整程度，评价采空区的处治效果。但孔内摄像运用的是光学原理，要求孔内为清水或干孔，采空区检查孔孔内大多赋存有水，受成孔条件的制约，在泥浆护壁孔内由于水质浑浊，运用效果欠佳(5)开挖检测，开挖检测方法是在空洞地基处治上方开挖探井、探坑至处治段底部，观测处治段充填体厚度及充填情况，观测有无空洞，测试充填物强度，得出充填率，必要时进行现场试验，确定承载力。开挖检测方法施工简单、直观，且比较经济，适用于浅埋空洞处治效果的检验。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种公路采空区处治方法，该方法步骤简单， 处治效果较好。本发明的技术方案一种公路采空区注浆处治方法，它的步骤如下
(1)定点
注浆孔用经纬仪、皮尺进行实地测量放样，钻孔实际位置原则误差不超过0. 5m，因受地形影响，钻孔不能放在设计位置时，可视具体情况在设计代表和工程监理的认可下予以调整；
(2)钻孔及下套管钻孔均在地表施工
①用Φ 127mm钻头开孔，钻至完整基岩6m后，下入Φ 114mm套管或焊管护壁，然后变径为Φ91πιπι，在第四系卵、砾石层的钻探过程中采用跟管钻进；
②用Φ89πιπι钻头，钻至煤层采空区中的塌陷冒落带或煤层底板以下Im;
(3)浇筑孔口管 浇筑孔口管的操作按准备工作、下注浆管及托盘、搅拌水泥、浇筑注浆管及托盘和保护管口的流程进行；
(4)拌制浆液
①浆液配制按设计浆液配合比进行，并随机抽查浆液的各项指标；
②原材料水用水表或定量容器计量；水泥按袋或按定量容器即散装水泥计量，注浆材料宜采用水泥、粉煤灰、粘土 ；当采空区空洞和裂隙发育，地下水流速大于200m/h时，宜先灌注砂、砾石、石屑、矿渣骨料后注浆；注浆过程中，可根据需要加入水玻璃、三乙醇胺添加剂改变浆液性能，缩短凝结时间；
③制浆工艺如说明书附图所示
④搅拌过程每次搅拌时间不少于3分钟；
(5)注浆
①施工顺序按采空区的倾斜方向，先施工采空区底板标高较低位置的注浆孔及构造物工点处的注浆孔，再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工；
②注浆
注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度； 稀浆灌注量取单孔注浆量的30% ；
注浆时，避免在短时间内注入大量水泥浆，当注浆量大时，采用间歇式注浆法施工，或在孔口加一漏斗状的投砂器，用浆液将砂或石屑带入孔内，或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂；
注浆孔口管为114mm焊管，骨料为直径小于3mm的砂或石屑；
③注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆或减小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失；
④注浆及间歇注浆前必须用清水洗孔，压水时间不小于10分钟；
(6)终止注浆
在注浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当泵量小于70L/min时，根据结构物类型和采空区特征，孔口压力在1. 0 3. OMPa，稳定15分钟，结束该孔的注浆施工。
图1为本发明的制浆工艺图。
具体实施例方式(1)定点
注浆孔应用经纬仪、皮尺进行实地测量放样，钻孔实际位置原则误差不应超过0. 5m。因受地形影响，钻孔不能放在设计位置时，可视具体情况在设计代表和工程监理的认可下予
以调整。
(2)钻孔及下套管钻孔均在地表施工。①用Φ 127mm钻头开孔，钻至完整基岩6m后，下入Φ 114mm套管或焊管护壁，然后变径为Φ91πιπι。在第四系卵、砾石层的钻探过程中采用跟管钻进。②用Φ89πιπι钻头，钻至煤层采空区中的塌陷冒落带或 煤层底板以下lm。(3)浇筑孔口管
浇筑孔口管的操作应按准备工作、下注浆管及托盘、搅拌水泥、浇筑注浆管及托盘和保护管口的流程进行。(4)拌制浆液
①浆液配制应按设计浆液配合比进行，并随机抽查浆液的各项指标。②原材料水用水表或定量容器计量；水泥按袋或按定量容器(散装水泥)计量。 注浆材料宜采用水泥、粉煤灰、粘土等。当采空区空洞和裂隙发育，地下水流速大于200m/h 时，宜先灌注砂、砾石、石屑、矿渣等骨料后注浆。注浆过程中，可根据需要加入一定量的水玻璃、三乙醇胺等添加剂改变浆液性能，缩短凝结时间。③制浆工艺如说明书附图所示
④搅拌过程每次搅拌时间不得少于3分钟。(5)注浆
①施工顺序按采空区的倾斜方向，先施工采空区底板标高较低位置的注浆孔及构造物工点处的注浆孔，再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工。②注浆
注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度。 稀浆灌注量取单孔注浆量的30%为宜。注浆时，应避免在短时间内注入大量水泥浆，当注浆量较大时，应采用间歇式注浆法施工，或在孔口加一漏斗状的投砂器，用浆液将砂或石屑带入孔内，或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂。注浆孔口管为114mm焊管，骨料为直径小于3mm的砂或石屑。③注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆，或减小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失。④注浆及间歇注浆前必须用清水洗孔，压水时间不得小于10分钟。(6)终止注浆
在注浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当泵量小于70L/min时，根据结构物类型和采空区特征，孔口压力在1. 0 3. OMPajIS 15分钟，可结束该孔的注浆施工。
权利要求
1. 一种公路采空区注浆处治方法，其特征是它的步骤如下(1)定点注浆孔用经纬仪、皮尺进行实地测量放样，钻孔实际位置原则误差不超过0. 5m，因受地形影响，钻孔不能放在设计位置时，可视具体情况在设计代表和工程监理的认可下予以调整；(2)钻孔及下套管钻孔均在地表施工①用Φ127mm钻头开孔，钻至完整基岩6m后，下入Φ 114mm套管或焊管护壁，然后变径为Φ91πιπι，在第四系卵、砾石层的钻探过程中采用跟管钻进；②用Φ89πιπι钻头，钻至煤层采空区中的塌陷冒落带或煤层底板以下Im;(3)浇筑孔口管浇筑孔口管的操作按准备工作、下注浆管及托盘、搅拌水泥、浇筑注浆管及托盘和保护管口的流程进行；(4)拌制浆液①浆液配制按设计浆液配合比进行，并随机抽查浆液的各项指标；②原材料水用水表或定量容器计量；水泥按袋或按定量容器即散装水泥计量，注浆材料宜采用水泥、粉煤灰、粘土 ；当采空区空洞和裂隙发育，地下水流速大于200m/h时，宜先灌注砂、砾石、石屑、矿渣骨料后注浆；注浆过程中，可根据需要加入水玻璃、三乙醇胺添加剂改变浆液性能，缩短凝结时间；③制浆工艺如说明书附图所示④搅拌过程每次搅拌时间不少于3分钟；(5)注浆①施工顺序按采空区的倾斜方向，先施工采空区底板标高较低位置的注浆孔及构造物工点处的注浆孔，再沿倾斜方向由低向高、由边部向中心展开施工；②注浆注浆采用浆液浓度先稀后稠的方法，注浆开始后，要定时观测泵的吸浆量和泵压，记录注浆过程中发生的各种现象，收集原始数据，并根据实际情况及时调整注浆量和浆液浓度； 稀浆灌注量取单孔注浆量的30% ；注浆时，避免在短时间内注入大量水泥浆，当注浆量大时，采用间歇式注浆法施工，或在孔口加一漏斗状的投砂器，用浆液将砂或石屑带入孔内，或在浆液中加入水泥重量2%的速凝剂；注浆孔口管为114mm焊管，骨料为直径小于3mm的砂或石屑；③注浆过程中若出现地表裂隙大量跑浆时，应采用间歇式注浆或减小泵量及地表充填裂隙的措施，阻止浆液从地面大量流失；④注浆及间歇注浆前必须用清水洗孔，压水时间不小于10分钟；(6)终止注浆在注浆孔的注浆末期，泵压逐渐升高，当泵量小于70L/min时，根据结构物类型和采空区特征，孔口压力在1. 0 3. OMPa，稳定15分钟，结束该孔的注浆施工。
全文摘要
本发明涉及一种公路采空区注浆处治方法，其步骤如下(1)确定注浆孔位置；(2)钻孔及下套管；(3)浇筑孔口管；(4)拌制浆液；(5)注浆；(6)终止注浆。注浆法适用于矿层开采后覆岩发生了较严重的垮塌、滑落或经稳定性评价处于欠稳定或不稳定的采空塌陷区。
文档编号E21F15/00GK102330567SQ20111023940
公开日2012年1月25日 申请日期2011年8月19日 优先权日2011年8月19日
发明者孙雅洁, 崔兰, 张明欣, 王亚伟, 田志忠, 窦随兵 申请人:山西省交通规划勘察设计院