溶、土洞注浆处理施工方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种一种溶、土洞注浆处理施工方法及其应用，属于地下溶、土洞施工工程技术领域。该方法包括以下步骤：1)探明溶、土洞洞体边界：以方格状布置钻孔查找洞体边界；2)浇注套壳料：将套壳料由钻孔的孔底压入孔内；3)下注浆管：在孔内下袖阀管，再将溶洞、土的注浆管下至溶洞；4)分段注浆：注浆顺序为：先注溶、土洞最外侧，后注内侧，隔孔交替进行；或者，采用先中央单液注浆，再外围双液注浆，再中央单液注浆循环的注浆顺序；注浆方式为后退式分段注浆工艺。上述溶、土洞注浆处理施工方法应用于富水、具有断裂带的岩溶的地层的车站基坑以及区间隧道，能够有效处理溶、土洞，大大降低了施工成本，减小了施工原材料的浪费。

【技术实现步骤摘要】
溶、土洞注浆处理施工方法及其应用
本专利技术涉及地下溶、土洞施工工程
，特别是涉及一种溶、土洞注浆处理施工方法及其应用。
技术介绍
随着城市轨道交通的快速发展，隧道、地铁进入到快速发展的阶段，在富水、裂隙带强发育的岩溶地层中修建地铁车站及区间隧道时，针对该类岩溶地质情况，遭遇到不少难题，对整个地铁车站及区间隧道施工造成了很大的干扰，而以往大范围岩溶的溶、土洞直接注浆处理方法，造成了成本、材料的浪费。因此，更好的岩溶地层中溶、土洞处理范围和岩溶注浆处理施工工艺成为了当前地铁施工工程中最为迫切的难题。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种溶、土洞注浆处理施工方法，该方法能够有效的用于富水、具有断裂带的岩溶的地层的车站基坑以及区间隧道的施工中。一种溶、土洞注浆处理施工方法，包括以下步骤：1)探明溶、土洞洞体边界：根据钻探时发现的溶洞大小，以方格状布置钻孔查找洞体边界，并作好洞体边界钻探记录；2)浇注套壳料：将套壳料由钻孔的孔底压入，将孔内泥浆全部置换到孔外，使套壳料充满整个孔内；3)下注浆管：根据洞体数据，在溶、土洞顶板以上的部位用实管为注浆管，在溶、土洞范围内使用花管为注浆管；套壳料浇注完成后，在孔内下袖阀管，再将溶洞、土的注浆管下至溶洞；4)分段注浆：注浆顺序为：先注溶、土洞最外侧，后注内侧，隔孔交替进行；或者，采用先中央单液注浆，再外围双液注浆，再中央单液注浆循环的注浆顺序；注浆方式为后退式分段注浆工艺，具体为：在注浆带内由孔底自下而上进行注浆，每次注浆预定浆段长度，注完第一段浆段后，上提注浆芯管，进行第二注浆段注浆施工；直至注浆完成。上述溶、土洞注浆处理施工方法，能够有效应用于富水、具有断裂带的岩溶的地层的车站基坑以及区间隧道，能够有效处理溶、土洞，大大降低了施工成本，减小了施工原材料的浪费。在其中一个实施例中，所述溶、土洞的注浆处理原则为：①所有岩面以上的土洞均处理；②车站底板以下10m范围内的所有溶洞、溶蚀槽均处理，但溶洞顶板厚度3m以上的溶洞、溶蚀槽不需处理；③车站底板下10m-20m范围，岩面土层为砂层时，以下的溶洞需处理：A、无充填和半充填溶洞；B、溶蚀沟、槽；需要处理的多层溶洞，仅处理最上一层溶洞；但溶洞顶板厚度2m以上的溶洞无需处理；④围护结构连续墙内外3m范围墙底下的溶洞顶板厚度小于3.0m的溶洞须处理；上述处理原则有交叉时，按照较深的处理深度确定；所述溶、土洞的注浆施工原则为：如所述溶、土洞为无填充洞体，则以所述分段注浆方式进行注浆；如所述溶、土洞为半填充洞体，则对有填充部位进行分段注浆后压密，对无填充部位以所述分段注浆方式进行注浆；如所述溶、土洞为为全填充的洞体或第四系软弱土层，则对溶洞里的填充物或软弱土层进行分段注浆后压密。在其中一个实施例中，所述步骤4)分段注浆中，所述分段注浆具体工艺为：在注浆带内由孔底自下而上进行注浆，每次注浆浆段长度0.4-0.6m，注完第一段浆段后，上提注浆芯管，进行第二注浆段注浆施工；在芯管拔出长度大于一节管长时，停注拆取该节芯管及接头，将接头接在未拔出的芯管上继续注浆，依此进行直至完成注浆；优选的，注浆管下到洞底或洞底以下0.2～0.3m，从洞底往上压注水泥浆。每当注浆压力达到0.4～0.5Mpa，注浆芯管提升0.4-0.5m，逐渐压注浆往上到洞顶，最后注浆压力达到1.2Mpa并稳压10分钟可终止注浆；注浆过程中如需暂停注浆时，先将水泥浆管拿出放入清水桶中，并同时将注浆芯管提升0.3-0.5m，向孔内注清水后再停止注浆；对于双液注浆，需暂停注浆或每次注浆完成前，改用单液注浆注浆0.5-1.5min，提出注浆芯管后，用钢管插入注浆管底部用清水由下至上冲洗注浆管，单液注浆则直接停注后进行冲洗，并在管顶盖上闷盖。在其中一个实施例中，所述步骤4)分段注浆中，采用重复注浆方法，两次注浆时间间隔为6～10h，注浆2-4次，满足终孔压力时停止注浆，并用水泥砂浆封孔。在其中一个实施例中，所述步骤4)分段注浆中，当采用先中央单液注浆，再外围双液注浆的注浆顺序，外围孔采用双液注浆注浆时，初期将注浆压力控制在0.4～1.0Mpa，注浆速度30～70L/min进行注浆(即初期采用小压力慢速注浆)，并采用间歇往复注浆控制浆液流失；内排孔以压力控制终孔，灌至注浆压力后稳压10min为止；若孔内注浆量已达到设计值但注浆压力仍无上升时，停注单液注浆，改注水泥浆+水玻璃双液注浆。在其中一个实施例中，所述步骤1)探明溶、土洞洞体边界中，以1.5-2.5m×1.5-2.5m方格状布置钻孔查找洞体边界，且布置范围扩至围护结构边线外2-4m；如钻孔时未发现溶、土洞，则采用回填处理；所述步骤2)浇注套壳料中，所述套壳料为重量份比为水泥:粘土:水＝1:1.2-1.7:1.75-2.0，套壳料比重为1.3-1.7，粘度24-26s；所述步骤3)下注浆管中，溶洞注浆管下至溶洞，出地面30-50cm，盖上顶部闷盖，下管后在孔壁间隙靠近地面1-2m范围内充填水泥砂浆加固；止浆系统由皮碗式止浆塞、花管、宝塔头和管堵组成，止浆塞采用双塞系统，且一套塞子只包含一环灌浆孔。在其中一个实施例中，所述步骤1)探明溶、土洞洞体边界中，所述钻孔查找洞体边界时，以已揭露溶、土洞的孔为中心，按照由中心向四周延伸的方式，以相互垂直的平行线状排列钻孔，待探出溶、土洞某对向两侧边界时，以已探出该两侧边界之间中点为中心，向未探出边界的其余对向两侧延伸；所述步骤2)浇注套壳料中，先对钻孔进行清孔，接着将拌制好的套壳料采用GY-1A型钻机钻杆从孔底压入；所述步骤3)下注浆管中，所述袖阀管采用Φ48的管径；套壳料浇注完成后，在孔内下袖阀管时，在袖阀管管内注入清水抵消套壳料的浮力；所述步骤4)分段注浆中，根据溶洞面积及高度估算预配制浆液的体积，按水灰比计算出所需的水泥和水的用量，在搅拌机内加入计算好的用水量，边搅拌边加入计算好的水泥用量，搅拌均匀后倒入储浆池内备用。在其中一个实施例中，所述步骤3)下注浆管中，实、花管根据要求用胶粘连接后，注浆管底部加下闷盖，在管内注满清水检查密封性能；所述步骤4)分段注浆中，注浆开环前先进行注水试验，以检查注浆管路是否正常和判断地层的吸浆能力，并防止堵管；灌浆量按拌浆桶桶数进行计量。在其中一个实施例中，该方法还包括步骤5)注浆效果检测，注浆效果检测方法采用钻孔抽芯法做抗压试验，要求28d无侧限抗压强度≥0.2MPa；或者采用随机原位标贯试验，标贯击数应不小于10击。在其中一个实施例中，所述步骤5)注浆效果检测中，检测范围方法如下：(1)对于连续墙内外1.0m范围内的溶土洞，采用钻孔抽芯法进行检测，数量为注浆孔数量的1％，且每个溶土洞检测数量不少于3处；(2)对于连续墙内外1.0m范围外的溶土洞，采用原位标贯试验检测，数量为注浆孔数量的1％，且每个溶土洞检测数量不少于3处。本专利技术还公开了上述的溶、土洞注浆处理施工方法的应用，在具有富水地层、裂隙岩层地质情况的地铁车站基坑、区间隧道中采用所述注浆处理施工方法。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的一种溶、土洞注浆处理施工方法，能够有效应用于富水、具有断裂带的岩溶的地层的车站基坑以及区间隧道，能够有效处理溶、土洞，大大降低了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种溶、土洞注浆处理施工方法，其特征在于，包括以下步骤：1)探明溶、土洞洞体边界：根据钻探时发现的溶洞大小，以方格状布置钻孔查找洞体边界，并作好洞体边界钻探记录；2)浇注套壳料：将套壳料由钻孔的孔底压入，将孔内泥浆全部置换到孔外，使套壳料充满整个孔内；3)下注浆管：根据洞体数据，在溶、土洞顶板以上的部位用实管为注浆管，在溶、土洞范围内使用花管为注浆管；套壳料浇注完成后，在孔内下袖阀管，再将溶洞、土的注浆管下至溶洞；4)分段注浆：注浆顺序为：先注溶、土洞最外侧，后注内侧，隔孔交替进行；或者，采用先中央单液注浆，再外围双液注浆，再中央单液注浆循环的注浆顺序；注浆方式为后退式分段注浆工艺，具体为：在注浆带内由孔底自下而上进行注浆，每次注浆预定浆段长度，注完第一段浆段后，上提注浆芯管，进行第二注浆段注浆施工；直至注浆完成。

【技术特征摘要】
1.一种溶、土洞注浆处理施工方法，其特征在于，包括以下步骤：1)探明溶、土洞洞体边界：根据钻探时发现的溶洞大小，以方格状布置钻孔查找洞体边界，并作好洞体边界钻探记录；2)浇注套壳料：将套壳料由钻孔的孔底压入，将孔内泥浆全部置换到孔外，使套壳料充满整个孔内；3)下注浆管：根据洞体数据，在溶、土洞顶板以上的部位用实管为注浆管，在溶、土洞范围内使用花管为注浆管；套壳料浇注完成后，在孔内下袖阀管，再将溶洞、土的注浆管下至溶洞；4)分段注浆：注浆顺序为：先注溶、土洞最外侧，后注内侧，隔孔交替进行；或者，采用先中央单液注浆，再外围双液注浆，再中央单液注浆循环的注浆顺序；注浆方式为后退式分段注浆工艺，具体为：在注浆带内由孔底自下而上进行注浆，每次注浆预定浆段长度，注完第一段浆段后，上提注浆芯管，进行第二注浆段注浆施工；直至注浆完成。2.根据权利要求1所述的溶、土洞注浆处理施工方法，其特征在于，所述溶、土洞的注浆处理原则为：①所有岩面以上的土洞均处理；②车站底板以下10m范围内的所有溶洞、溶蚀槽均处理，但溶洞顶板厚度3m以上的溶洞、溶蚀槽不需处理；③车站底板下10m-20m范围，岩面土层为砂层时，以下的溶洞需处理：A、无充填和半充填溶洞；B、溶蚀沟、槽；需要处理的多层溶洞，仅处理最上一层溶洞；但溶洞顶板厚度2m以上的溶洞无需处理；④围护结构连续墙内外3m范围墙底下的溶洞顶板厚度小于3.0m的溶洞须处理；上述处理原则有交叉时，按照较深的处理深度确定；所述溶、土洞的注浆施工原则为：如所述溶、土洞为无填充洞体，则以所述分段注浆方式进行注浆；如所述溶、土洞为半填充洞体，则对有填充部位进行分段注浆后压密，对无填充部位以所述分段注浆方式进行注浆；如所述溶、土洞为为全填充的洞体或第四系软弱土层，则对溶洞里的填充物或软弱土层进行分段注浆后压密。3.根据权利要求1所述的溶、土洞注浆处理施工方法，其特征在于，所述步骤4)分段注浆中，所述分段注浆具体工艺为：在注浆带内由孔底自下而上进行注浆，每次注浆浆段长度0.4-0.6m，注完第一段浆段后，上提注浆芯管，进行第二注浆段注浆施工；在芯管拔出长度大于一节管长时，停注拆取该节芯管及接头，将接头接在未拔出的芯管上继续注浆，依此进行直至完成注浆；注浆过程中如需暂停注浆时，先将水泥浆管拿出放入清水桶中，并同时将注浆芯管提升0.3-0.5m，向孔内注清水后再停止注浆；对于双液注浆，需暂停注浆或每次注浆完成前，改用单液注浆注浆0.5-1.5min，提出注浆芯管后，用钢管插入注浆管底部用清水由下至上冲洗注浆管，单液注浆则直接停注后进行冲洗，并在管顶盖上闷盖。4.根据权利要求1所述的溶、土洞注浆处理施工方法，其特征在于，所述步骤4)分段注浆中，当采用先中央单液注浆，再外围双液注浆的注浆顺序，外围孔采用双液注浆注浆时，初期将注浆压力控制在0.4～1.0Mpa，注浆速度30～70L/min进行注浆，并采用间歇往复注浆控制浆液流失；内排孔以压力控制终孔，灌至注浆压...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟利华，陈俊生，农兴中，王一兆，蒋望涛，阚绍德，刘叔灼，
申请(专利权)人：广州地铁设计研究院有限公司，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44