CN104453943B - 有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法 - Google Patents
有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104453943B CN104453943B CN201410584125.3A CN201410584125A CN104453943B CN 104453943 B CN104453943 B CN 104453943B CN 201410584125 A CN201410584125 A CN 201410584125A CN 104453943 B CN104453943 B CN 104453943B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grouting
- slip casting
- hole
- batholite
- sealing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 63
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000012217 deletion Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 230000037430 deletion Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 238000007569 slipcasting Methods 0.000 claims abstract description 83
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 15
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000012407 engineering method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000004886 process control Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 22
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 22
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 16
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 claims description 15
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 9
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D11/00—Lining tunnels, galleries or other underground cavities, e.g. large underground chambers; Linings therefor; Making such linings in situ, e.g. by assembling
- E21D11/04—Lining with building materials
- E21D11/10—Lining with building materials with concrete cast in situ; Shuttering also lost shutterings, e.g. made of blocks, of metal plates or other equipment adapted therefor
- E21D11/105—Transport or application of concrete specially adapted for the lining of tunnels or galleries ; Backfilling the space between main building element and the surrounding rock, e.g. with concrete
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/13—Methods or devices for cementing, for plugging holes, crevices or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Architecture (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
本发明公开了一种有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法，包括致灾水源及含导水通道综合探查、止浆岩盘改造方案及注浆治理方案设计、止浆岩盘改造、注浆过程控制及安全控制、引流泄压钻孔封堵、注浆效果综合检验以及薄弱带补充注浆等步骤。采用本工法施工后，通过对止浆岩盘的改造，解决了有效止浆岩盘缺失时注浆过程中跑、串浆以及注浆效果欠佳的难题，提高了注浆效率，创造了良好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明属于隧道及地下工程灾害治理领域，尤其是一种有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法。
背景技术
目前，随着我国基础设施建设重心向中西部及城市地下交通转移，山岭隧道、城市地铁等地下工程所占的比重越来越大。受复杂地质环境和地形地貌影响，地下工程建设中常遇到破碎带、强风化带、岩溶充填体等富水破碎岩体，引发涌水、塌方等地质灾害。目前，注浆是此类不良地质体主要治理方法之一。由于地下工程开挖直接揭露了富水破碎岩体，注浆加固、堵水过程中常因开挖揭露区岩体强度低难以直接作为止浆岩盘，造成浆液在治理区跑、串浆严重，浆液难以扩散至治理靶区。此外，有效止浆岩盘的缺失影响了孔口管封闭质量，孔口管与围岩边缘成为浆液外串通道；有效止浆岩盘的缺失同时致使注浆工艺难以发挥效用，主要体现在注浆压力难以提高，降低了注浆效果，制约了工程质量。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法，包括以下步骤：
A.致灾水源及含导水通道综合探查：综合利用地质分析方法和地球物理探查手段判识致灾水源及含导水通道，确定注浆治理靶区空间位置；
B. 止浆岩盘改造方案及注浆治理方案设计：按照综合探查结论，制定止浆岩盘改造方案，确定改造深度、范围及顺序，其中改造孔兼作注浆孔；制定注浆方案，通过现场试验确定注浆孔间距、注浆加固层或圈厚度、浆液配比和注浆压力关键参数及注浆孔序列；
C.止浆岩盘改造：按照止浆岩盘改造方案加工自适应止浆装置，施工改造孔，通过自适应止浆装置处理软弱地层为止浆岩盘；对于大涌水量工况，需在主含导水通道上加密改造孔，并预留引流泄压钻孔；
D.注浆过程控制及安全控制：根据注浆治理方案，依次对各序注浆孔实施注浆，对靶区进行注浆加固堵水治理；注浆过程中实时根据信息反馈调整注浆参数，确保围岩安全及注浆效果；
E.引流泄压钻孔封堵：区域内钻孔注浆结束后，最后封堵引流泄压钻孔；
F.注浆效果综合检验：通过检查孔和地球物理手段对注浆区段进行注浆效果检验，圈定注浆薄弱区空间范围，确定薄弱带补充注浆方案；
G.薄弱带补充注浆：利用小导管注浆，针对注浆薄弱区进行治理。
所述步骤A中致灾水源及含导水通道综合探查具体包括：
综合分析隧道、城市地铁地下工程勘探时期及施工过程水文地质资料，从构造环境、地层岩性和地下水多方面对致灾水源进行综合分析；利用地质雷达与高密度电法相结合的物探方法对成灾区域进行探查，确定致灾通道空间范围及特征，为注浆治理靶区圈定和治理方案设计提供决策依据。
所述步骤B中的止浆岩盘改造方案设计具体包括：
1) 止浆岩盘改造深度确定在含导水通道顶界以下0.5~1m，若含导水通道埋深超过8~10m，则改造深度选取为5~6m；
2) 根据治理区轮廓线外扩2~3m作为止浆岩盘改造范围；
3) 止浆岩盘改造时遵照由外而内的原则，即由周边向主含导水通道区域收缩，必要时需在主含导水通道周围加密改造孔，并预留2~3个引流泄压孔。
所述步骤B中的注浆治理方案设计中注浆孔序列具体包括：
1) 确定注浆孔序列，根据现场条件将注浆孔划分为3个序列，其中Ⅰ序孔间距为2~3m，Ⅱ序孔间距为1~1.5m，Ⅲ序孔间距为0.5m，施工过程中按照Ⅰ~Ⅲ的顺序依次对各序孔实施注浆；在主含导水通道附近，同时施工Ⅰ序孔和Ⅱ序孔，作为改造加密和注浆加密钻孔使用；
3) 各序注浆孔施工时间以止浆岩盘改造方案设计为准，即以“由周边向主含导水构造收缩”为原则，将地下水逐步引导至主含导水通道内集中***。
所述步骤C中自适应止浆装置包括：模袋注浆管、箍紧器、孔口管和模袋；模袋注浆管和孔口管外侧套置由土工布加工而成的模袋；模袋的端头通过箍紧器与模袋注浆管和孔口管固定；箍紧器上钻设圆孔，并以焊接方式连接模袋注浆管和孔口管，其边缘加工成台阶状圆盘并钻设固定孔，其周缘加工环状凹槽，分别通过法兰和高强橡胶圈箍紧模袋端头；模袋注浆管端部连接高压球阀，外接注浆设备，模袋注浆管末端位于模袋中。
所述步骤C中施工改造孔具体包括：
首先使用φ133mm无芯地质钻头在破碎岩体中施工至含导水通道顶界下0.5~1m，下入自适应止浆装置；
依次通过模袋注浆管向模袋内注浆，注浆终止压力选择为1~1.5MPa；注入的浆液注浆撑起模袋，同时挤压周围破碎软弱岩体，提高其力学强度和抗渗性；多个自适应止浆装置的联合作用将含导水通道上部破碎软弱岩体改造成能够抵抗3~4MPa注浆压力的止浆岩盘；在极破碎区域及主含导水通道附近，Ⅰ序孔施工完毕后，加密施工Ⅱ序孔，避免止浆岩盘改造时薄弱区产生；
选取主含导水通道内施工的2~3个改造孔，模袋注浆完毕后，继续施工钻孔至主含导水通道内，下入φ89mm钢管制作的二级孔口管，二级孔口管端部连接防突装置、高压表及高压阀门；二级孔口管上部和自适应止浆装置孔口管之间通过快硬水泥卷固定密封，该方法为公知工法；
二级孔口管下部穿过孔口管，穿出部分的二级孔口管上钻设多组台阶状溢流孔，周缘包裹滤网；注浆过程中，引流泄压孔处于敞开状态，起到引导注浆和避免水压力过高损毁止浆岩盘的作用。
所述注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，材料参数如下：水泥浆水灰比（水与42.5R普通水泥质量比）为1:1；水玻璃浓度在35~42Be之间，模数为2.3~3.0，42.5R普通水泥单液浆和水玻璃体积比为2:1。
所述步骤D的根据注浆治理方案，依次对各序注浆孔实施注浆，对靶区进行注浆加固堵水治理包括；
首先采用地质钻机，利用无芯钻头钻至设计孔深，下入注浆花管；注浆花管穿过孔口管，穿出部分的注浆花管上钻设多组溢浆孔，溢浆孔上覆能抵抗0.1~0.3MPa注浆压力的铝片，注浆花管与孔口管之间通过快硬水泥卷固定密封，该方法为公知工法；注浆花管端头连接进浆球阀和泄压阀，泄压阀连接注浆设备。
所述注浆材料采用单液水泥浆和C-S双液浆，材料参数如下：水泥浆水灰比（水与42.5R普通水泥质量比）为1:1；水玻璃浓度在35~42Be之间，模数为2.3~3.0，42.5R普通水泥单液浆和水玻璃体积比为2:1；注浆终止压力取2~3MPa。上述浆液配比及注浆参数是申请人经过长期工程实践及经验总结所得到的，保证了注浆效果。
所述步骤D安全控制包括：注浆过程中采用全站仪对止浆岩盘表层位移监控，监控频率为2次/h，若单孔注浆过程中，表层抬升超过1cm，则需要控制注浆压力，调整注浆参数，确保注浆安全。
所述步骤G.薄弱带补充注浆包括：
采用φ42小导管径向注浆方式进行补注；小导管长度为4.5m，小导管间距为1m，排距为1.5m，呈梅花型布置，小导管注浆采用42.5R普通水泥单液浆，注浆终压为2~3MPa。
本发明的有益效果是：
1、自适应止浆装置可根据孔壁形状完全与围岩咬合，增强了密封性，同时挤压围岩，提高了其力学强度及抗渗性，有效改造了止浆岩盘，避免浆液跑浆和串浆，节约了注浆材料。
2、注浆过程中利用泄水孔起到引导注浆和泄压作用，避免了水压力升高对加固体的损毁。
3、注浆孔同时兼作改造孔，减少了传统注浆工程中构筑注浆平台的步骤，节约了工程造价和工期。
附图说明
图1是注浆治理方法平面示意图；
图2是引流泄压孔结构示意图；
图3是注浆孔结构示意图；
图4a、图4b是箍紧器侧视和主视剖面结构图；
图中，1、注浆治理靶区；2、主含导水通道；3、Ⅰ序注浆孔；4、Ⅱ序注浆孔；5、Ⅲ序注浆孔；6、非有效止浆岩盘；7、含导水通道上界；8、引流泄压孔；9、模袋注浆管；10、箍紧器；10-1固定孔、10-2第一圆孔、10-3、第二圆孔，10-4凹槽、10-5高强橡胶圈、10-6法兰、11、孔口管；12、模袋；13、注浆孔；14、二级孔口管；15、防突装置；16、高压表；17、高压阀门；18、快硬水泥卷；19、溢流孔； 20、模袋注浆管高压球阀；21、滤网；22、注浆花管；23、溢浆孔；24、铝片；25、进浆球阀；26、注浆花管泄压阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
A.致灾水源及含导水通道综合探查
综合分析隧道、城市地铁等地下工程勘探时期及施工过程水文地质资料，从构造环境、地层岩性、地下水等多方面对致灾水源进行综合分析。利用地质雷达与高密度电法相结合的物探方法对成灾区域进行探查，确定致灾通道空间范围及特征，为注浆治理靶区1圈定和治理方案设计提供决策依据。
B. 止浆岩盘改造方案及注浆治理方案设计
(1) 止浆岩盘改造方案设计
1) 按照综合探查结论，确定改造深度、范围及顺序；
2) 止浆岩盘改造深度确定在含导水通道上界7以下0.5~1m，若含导水通道埋深较大，则改造深度选取为5~6m；
3) 根据治理区轮廓线外扩2~3m作为止浆岩盘改造范围，并根据实际施工情况进行调整；
4) 止浆岩盘改造时遵照由外而内的原则，即由周边向主含导水通道区域收缩，必要时需在主含导水通道2周围加密改造孔(即同时施工Ⅱ序注浆钻孔)，并预留2~3个引流泄压孔8。
(2) 注浆治理方案设计
1) 利用治理岩土体开展现场试验，确定浆液配比、注浆压力、注浆扩散范围及注浆加固层(圈)厚度等关键参数；
2) 确定注浆序列，根据现场条件将注浆孔13划分为3个序列，其中Ⅰ序孔3间距为2~3m，Ⅱ序孔4间距为1~1.5m，Ⅲ序孔5间距为0.5m，施工过程中按照Ⅰ~Ⅲ的顺序依次对各序孔实施注浆；在主含导水通道2附近，可同时施工Ⅰ序孔3和Ⅱ序孔4，作为改造加密和注浆加密钻孔使用；
3) 各序注浆孔施工时间以止浆岩盘改造方案设计为准，即以由周边向主含导水构造收缩为原则，将地下水逐步引导至主含导水通道2内集中***；
C. 止浆岩盘改造
按照止浆岩盘改造方案加工自适应止浆装置。自适应止浆装置由模袋注浆管9、箍紧器10、孔口管11、模袋12组成；模袋注浆管9由φ25mm钢管制作，孔口管由φ108mm钢管制作，两者外侧套置由土工布加工而成的模袋；模袋端头通过箍紧器10与模袋注浆管9和孔口管11固定。箍紧器10上钻设第一、第二圆孔10-2、10-3，并以焊接方式连接模袋注浆管9和孔口管11，其边缘加工成台阶状圆盘并钻设固定孔10-1，其周缘加工环状凹槽10-4，分别通过法兰10-6和高强橡胶圈10-5箍紧模袋端头。模袋注浆管端部连接高压球阀20，外接注浆设备。
将设计的Ⅰ序注浆孔3按照“由周边向主含导水通道区域收缩”的原则施工，施工过程中采用ZLJ2300B型地质钻机。首先使用φ133mm无芯地质钻头在破碎岩体中施工至含导水通道顶界下0.5~1m，下入自适应止浆装置。依次通过模袋注浆管9向模袋12内注浆，注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆，材料参数如下：水泥浆水灰比（水与42.5R普通水泥质量比）为1:1；水玻璃浓度在35~42Be之间，模数为2.3~3.0，42.5R普通水泥单液浆和水玻璃体积比为2:1。注浆终止压力选择为1~1.5MPa。注入的浆液注浆撑起模袋12，同时挤压周围破碎软弱岩体，提高其力学强度和抗渗性；多个自适应止浆装置的联合作用将含导水通道上部破碎软弱岩体（即非有效止浆岩盘6）改造成能够抵抗3~4MPa注浆压力的止浆岩盘。在极破碎区域及主含导水通道2附近，Ⅰ序孔3施工完毕后，加密施工Ⅱ序孔4，避免止浆岩盘改造时薄弱区产生。
选取主含导水通道2内施工的2~3个改造孔，模袋注浆完毕后，继续施工钻孔至主含导水通道2内，下入φ89mm钢管制作的二级孔口管14，二级孔口管14端部连接防突装置15、高压表16及高压阀门17。二级孔口管14上部和自适应止浆装置孔口管之间通过快硬水泥卷18固定密封，该方法为公知工法；二级孔口管14下部钻设多组台阶状溢流孔19，周缘包裹滤网21。注浆过程中，引流泄压孔处于敞开状态，起到引导注浆、避免水压力过高损毁止浆岩盘的作用。
D.注浆过程控制及安全控制
根据注浆治理方案，依次对各序注浆孔实施注浆，对靶区进行注浆加固堵水治理。首先采用ZLJ2300B型地质钻机，利用φ75mm无芯钻头钻至设计孔深，下入注浆花管22；注浆花管22由φ42mm钢管制作，上部钻设多组溢浆孔23，溢浆孔上覆铝片24，可抵抗0.1~0.3MPa注浆压力。注浆花管22与孔口管11之间通过快硬水泥卷18固定密封，该方法为公知工法。注浆花管22端头连接进浆球阀25和泄压阀26。所述的泄压阀连接注浆设备。注浆材料采用单液水泥浆和C-S双液浆，材料参数如下：水泥浆水灰比（水与42.5R普通水泥质量比）为1:1；水玻璃浓度在35~42Be之间，模数为2.3~3.0，42.5R普通水泥单液浆和水玻璃体积比为2:1；注浆终止压力取2~3MPa。上述浆液配比及注浆参数是申请人经过长期工程实践及经验总结所得到的，保证了注浆效果。
注浆过程中采用全站仪对止浆岩盘表层位移监控，监控频率为2次/h，若单孔注浆过程中，表层抬升超过1cm，则需要控制注浆压力，调整注浆参数，确保注浆安全。
E.引流泄压钻孔封堵
区域内钻孔注浆结束后，最后封堵引流泄压孔。注浆工艺见步骤D。
F.注浆效果综合检验
通过检查孔和地球物理手段对注浆区段进行注浆效果检验，圈定注浆薄弱区空间范围，确定薄弱带补充注浆方案；
G.薄弱带补充注浆
利用小导管注浆，针对注浆薄弱区进行治理。采用φ42小导管径向注浆方式进行补注。小导管长度为4.5m，小导管间距为1m，排距为1.5m，呈梅花型布置，小导管注浆采用42.5R普通水泥单液浆，注浆终压为2~3MPa。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法，其特征是，包括以下步骤：
A.致灾水源及含导水通道综合探查：综合利用地质分析方法和地球物理探查手段判识致灾水源及含导水通道，确定注浆治理靶区空间位置；
B.止浆岩盘改造方案及注浆治理方案设计：按照综合探查结论，制定止浆岩盘改造方案，确定改造深度、范围及顺序，其中改造孔兼作注浆孔；制定注浆方案，通过现场试验确定注浆孔间距、注浆加固层或圈厚度、浆液配比和注浆压力关键参数及注浆孔序列；
C.止浆岩盘改造：按照止浆岩盘改造方案加工自适应止浆装置，施工改造孔，通过自适应止浆装置处理软弱地层为止浆岩盘；对于大涌水量工况，需在主含导水通道上加密改造孔，并预留引流泄压钻孔；
D.注浆过程控制及安全控制：根据注浆治理方案，依次对各序注浆孔实施注浆，对靶区进行注浆加固堵水治理；注浆过程中实时根据全站仪对止浆岩盘表层位移监控信息反馈调整注浆参数，确保围岩安全及注浆效果；
E.引流泄压钻孔封堵：区域内钻孔注浆结束后，最后封堵引流泄压钻孔；
F.注浆效果综合检验：通过检查孔和地球物理手段对注浆区段进行注浆效果检验，圈定注浆薄弱区空间范围，确定薄弱带补充注浆方案；
G.薄弱带补充注浆：利用小导管注浆，针对注浆薄弱区进行治理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤A中致灾水源及含导水通道综合探查具体包括：
综合分析隧道、城市地铁地下工程勘探时期及施工过程水文地质资料，从构造环境、地层岩性和地下水多方面对致灾水源进行综合分析；利用地质雷达与高密度电法相结合的物探方法对成灾区域进行探查，确定致灾通道空间范围及特征，为注浆治理靶区圈定和治理方案设计提供决策依据。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤B中的止浆岩盘改造方案设计具体包括：
1)止浆岩盘改造深度确定在含导水通道顶界以下0.5～1m，若含导水通道埋深超过8～10m，则改造深度选取为5～6m；
2)根据治理区轮廓线外扩2～3m作为止浆岩盘改造范围；
3)止浆岩盘改造时遵照由外而内的原则，即由周边向主含导水通道区域收缩，必要时需在主含导水通道周围加密改造孔，并预留2～3个引流泄压孔。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤B中的注浆治理方案设计中注浆孔序列具体包括：
1)确定注浆孔序列，根据现场条件将注浆孔划分为3个序列，其中Ⅰ序孔间距为2～3m，Ⅱ序孔间距为1～1.5m，Ⅲ序孔间距为0.5m，施工过程中按照Ⅰ～Ⅲ的顺序依次对各序孔实施注浆；在主含导水通道附近，同时施工Ⅰ序孔和Ⅱ序孔，作为改造加密和注浆加密钻孔使用；
3)各序注浆孔施工时间以止浆岩盘改造方案设计为准，即以“由周边向主含导水构造收缩”为原则，将地下水逐步引导至主含导水通道内集中***。
5.如权利要求4所述的方法，其特征是，所述步骤C中自适应止浆装置包括：模袋注浆管、箍紧器、孔口管和模袋；模袋注浆管和孔口管外侧套置由土工布加工而成的模袋；模袋的端头通过箍紧器与模袋注浆管和孔口管固定；箍紧器上钻设圆孔，并以焊接方式连接模袋注浆管和孔口管，其边缘加工成台阶状圆盘并钻设固定孔，其周缘加工环状凹槽，分别通过法兰和高强橡胶圈箍紧模袋端头；模袋注浆管端部连接高压球阀，外接注浆设备，模袋注浆管末端位于模袋中。
6.如权利要求5所述的方法，其特征是，所述步骤C中施工改造孔具体包括：首先使用无芯地质钻头在破碎岩体中施工至含导水通道顶界下0.5～1m，下入自适应止浆装置；
依次通过模袋注浆管向模袋内注浆，注浆终止压力选择为1～1.5MPa；注入的浆液注浆撑起模袋，同时挤压周围破碎软弱岩体，提高其力学强度和抗渗性；多个自适应止浆装置的联合作用将含导水通道上部破碎软弱岩体改造成能够抵抗3～4MPa注浆压力的止浆岩盘；在极破碎区域及主含导水通道附近，Ⅰ序孔施工完毕后，加密施工Ⅱ序孔，避免止浆岩盘改造时薄弱区产生；
选取主含导水通道内施工的2～3个改造孔，模袋注浆完毕后，继续施工钻孔至主含导水通道内，下入钢管制作的二级孔口管，二级孔口管端部连接防突装置、高压表及高压阀门；二级孔口管上部和自适应止浆装置孔口管之间通过快硬水泥卷固定密封，该方法为公知工法；
二级孔口管下部穿过孔口管，穿出部分的二级孔口管上钻设多组台阶状溢流孔，周缘包裹滤网；注浆过程中，引流泄压孔处于敞开状态，起到引导注浆和避免水压力过高损毁止浆岩盘的作用。
7.如权利要求6所述的方法，其特征是，所述注浆的材料采用水泥-水玻璃双液浆，材料参数如下：水泥浆水灰比即水与42.5R普通水泥质量比为1:1；水玻璃浓度在35～42Be之间，模数为2.3～3.0，42.5R普通水泥单液浆和水玻璃体积比为2:1。
8.如权利要求5所述的方法，其特征是，所述步骤D的根据注浆治理方案，依次对各序注浆孔实施注浆，对靶区进行注浆加固堵水治理包括；
首先采用地质钻机，利用无芯钻头钻至设计孔深，下入注浆花管；注浆花管穿过孔口管，穿出部分的注浆花管上钻设多组溢浆孔，溢浆孔上覆能抵抗0.1～0.3MPa注浆压力的铝片，注浆花管与孔口管之间通过快硬水泥卷固定密封，该方法为公知工法；注浆花管端头连接进浆球阀和泄压阀，泄压阀连接注浆设备；
注浆材料采用单液水泥浆和C-S双液浆，材料参数如下：水泥浆水灰比即水与42.5R普通水泥质量比为1:1；水玻璃浓度在35～42Be之间，模数为2.3～3.0，42.5R普通水泥单液浆和水玻璃体积比为2:1；注浆终止压力取2～3MPa。
9.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤D安全控制包括：注浆过程中采用全站仪对止浆岩盘表层位移监控，监控频率为2次/h，若单孔注浆过程中，表层抬升超过1cm，则需要控制注浆压力，调整注浆参数，确保注浆安全。
10.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述步骤G.薄弱带补充注浆包括：采用小导管径向注浆方式进行补注；小导管长度为4.5m，小导管间距为1m，排距为1.5m，呈梅花型布置，小导管注浆采用42.5R普通水泥单液浆，注浆终压为2～3MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410584125.3A CN104453943B (zh) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | 有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410584125.3A CN104453943B (zh) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | 有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104453943A CN104453943A (zh) | 2015-03-25 |
| CN104453943B true CN104453943B (zh) | 2015-09-02 |
Family
ID=52900613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410584125.3A Active CN104453943B (zh) | 2014-10-27 | 2014-10-27 | 有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104453943B (zh) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105155563A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-16 | 山东大学 | 一种基坑软流塑地层涌水加固治理方法 |
| CN107060834B (zh) * | 2017-06-26 | 2019-12-13 | 山东大学 | 巷道顶板富水破碎条件下引流慢渗注浆控制工艺 |
| CN107514150A (zh) * | 2017-09-25 | 2017-12-26 | 韩旭 | 一种利用空间置换法再造耐久防水层的施工工艺 |
| CN108487918B (zh) * | 2018-03-06 | 2019-04-02 | 山东科技大学 | 隧道与地下工程围岩裂隙水注浆治理设计方法 |
| CN108590715B (zh) * | 2018-03-22 | 2020-04-17 | 重庆建工第七建筑工程有限责任公司 | 一种暗挖突涌水隧道预留岩盘全断面径向注浆施工方法 |
| CN108590665A (zh) * | 2018-04-09 | 2018-09-28 | 中铁十二局集团第二工程有限公司 | 小断面引水隧洞长距离施工的注浆方法 |
| CN108919348B (zh) * | 2018-09-19 | 2023-06-27 | 东北大学 | 一种裂隙岩体智能注浆测控***及实施方法 |
| CN109139053A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-04 | 淮矿西部煤矿投资管理有限公司 | 一种导水断层综合治理平行施工***及施工方法 |
| CN109236231B (zh) * | 2018-11-02 | 2024-04-09 | 济南力稳岩土工程有限公司 | 一种矿井钻孔内封堵裸孔段裂隙涌水的注浆装置 |
| CN109882212B (zh) * | 2019-03-14 | 2023-10-24 | 安徽建筑大学 | 一种注浆改造厚松散含水层富水特性的施工方法 |
| CN109973097B (zh) * | 2019-04-15 | 2020-05-12 | 安徽理工大学 | 地面注浆加固深厚冲积层的偏斜立井井筒治理方法 |
| CN110700842A (zh) * | 2019-11-11 | 2020-01-17 | 山东大学 | 一种适用于盾构端头富水砂层段的超前注浆加固方法 |
| CN111911197B (zh) * | 2020-08-12 | 2022-03-18 | 华北科技学院 | 一种强富水松软围岩内引流慢渗注浆加固装置及其方法 |
| CN114575883B (zh) * | 2022-01-04 | 2023-10-31 | 中交(南京)建设有限公司 | 适用于密闭地层内的泄压引导注浆方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3125607C2 (de) * | 1981-06-30 | 1984-07-26 | Wayss & Freytag Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zum Abdichten des Schildschwanzes bei Schildvortrieben mit dichter unter Luftüberdruck stehender Abbaukammer und Vortriebsschild zur Durchführung des Verfahrens |
| CN101328811B (zh) * | 2008-07-25 | 2010-10-27 | 北京市政建设集团有限责任公司 | Tgrm分段前进式超前深孔注浆施工工艺 |
| CN101638987B (zh) * | 2009-07-24 | 2013-05-01 | 中铁二十一局集团有限公司 | 用帷幕注浆加止浆墙穿越高压富水断裂带的隧道施工方法 |
| CN101666234B (zh) * | 2009-10-09 | 2011-06-22 | 中铁二局股份有限公司 | 破碎岩体无止浆墙复合式注浆施工方法 |
| CN101832142B (zh) * | 2010-02-11 | 2011-11-16 | 中铁十二局集团有限公司 | 一种隧道信息化跟踪精确注浆方法 |
| CN101798930B (zh) * | 2010-03-24 | 2012-05-23 | 中铁十二局集团有限公司 | 一种隧道高压富水断层带的快速施工方法 |
| CN102787846B (zh) * | 2012-07-31 | 2015-07-08 | 中铁隧道集团有限公司 | 海底隧道断层破碎带上堵下排的施工方法 |
-
2014
- 2014-10-27 CN CN201410584125.3A patent/CN104453943B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104453943A (zh) | 2015-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104453943B (zh) | 有效止浆岩盘缺失条件下富水破碎岩体综合注浆控制方法 | |
| CN104453913B (zh) | 一种竖井工作面超前预注浆方法 | |
| CN103291325B (zh) | 承压水体上采煤底板岩层突水的防控方法 | |
| CN103089275B (zh) | 富水极破碎围岩隧道塌方段围岩控制方法 | |
| CN103510964B (zh) | 一种采用护盾式tbm施工时对豆砾石回填灌浆的方法 | |
| CN110242301A (zh) | 一种顶板含水层两步骤注浆改性保水采煤方法 | |
| CN105134219B (zh) | 软岩地层冻结井筒井壁施工工艺 | |
| CN110671145A (zh) | 一种大采宽厚煤层开采复合注浆方法 | |
| CN206667278U (zh) | 溶岩裂隙涌水处理施工结构 | |
| CN205260041U (zh) | 一种水平旋喷冻结法支护结构 | |
| CN102296621B (zh) | 一种地面分仓止水帷幕的施工方法 | |
| CN104947650B (zh) | 砂井堆载预压后后注浆封闭加固方法 | |
| CN114233385B (zh) | 一种斜井井筒突泥涌水的治理方法 | |
| CN105040775A (zh) | 深层承压自流井封堵***与方法 | |
| CN101793154A (zh) | 利用隧道围岩地质参数和设置分流孔的注浆堵水方法 | |
| CN202644538U (zh) | 一种在富水流砂地层中使用的注浆装置 | |
| CN110486049A (zh) | 一种富水砂岩巷道过断层破碎带综合治理方法 | |
| CN113464203A (zh) | 一种矿井地质异常体地面—井下联合探查及治理方法 | |
| CN105155591B (zh) | 地下水生物膨胀分层止水方法 | |
| CN106194185B (zh) | 水压作用下厚松散含水层防砂安全煤岩柱的留设方法 | |
| CN105257306B (zh) | 一种盾构机仓内加固的填仓换刀施工方法 | |
| CN108915705B (zh) | 一种用于盾构进出洞漏水封堵的挡板注浆施工方法 | |
| CN106049413A (zh) | 一种应用于深层饱和软土地基的复合动力排水固结***及施工方法 | |
| CN101761098B (zh) | 测斜兼沉降管的埋设方法 | |
| CN115126506A (zh) | 一种解放浅部第四含水层保护煤柱的注浆改造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |