【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地基处理过程中地下水控制工程，具体而言，涉及一种深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺。
技术介绍
1、在大量民用与工业建筑场地中存在一种这样的情况，浅部存在的地层为强透水层，强透水层以下的弱透水层存在与上部强透水层无水力联系的孔洞、破碎带等不良地质条件。在此类场地修建建（构）筑物时，因下部弱透水层中存在的孔洞、破碎带等不良地质条件导致地基承载力或地基沉降验算不满足规范要求时，可采用注浆法进行填充处理。
2、对于前述情况，采用注浆施工工艺进行处理注浆钻孔、设置注浆管时，钻孔将穿过上部强透水层，进入孔洞或破碎带存在的弱透水层中，此时采用常规的注浆施工工艺，将会带来一系列处理问题，主要体现在：第一，浅部强透水层水位较高，处于饱水状态时，注浆成孔及注浆过程中上部地下水将经钻孔进入注浆拟处理的孔洞、破碎带区域，当深部孔洞、破碎带分布广且孔洞或破碎带的连通性较好时，浅部地下水将造成大量流失，引起水位降低，引发水文地质条件发生突变；第二，当深部的孔洞或破碎带与远处处于高位的补给水源存在水力联系，且含有承压状态的地下水时，注浆成孔及注浆过程中深部的承压地下水将经钻孔进入上部的强透水层中，当补给水源丰富时，甚至可能溢出地表，淹没施工场地；第三，在注浆过程中，如果存在地下水从上部强透水层中经钻孔进入下部孔洞、破碎带中，或者下部孔洞、破碎带中的承压水经钻孔进入上部的强透水地层中，都将会在注浆过程中产生渗流压力，注浆材料中不仅需要添加水下注浆的抗动水分散外加剂，增加地基处理成本，而且在渗透压力影响下进行注浆，施工质量也难以保证。
3、因此，对于此类场地进行注浆施工时，市场亟需一种能够有效隔水、成本低廉、施工质量可靠的隔水施工工艺。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，不仅可以降低地下水影响下注浆处理的施工质量风险，相对常规的水下注浆施工还可以降低注浆料的材料成本，防止注浆孔施工引起含水层的地下水从注浆孔中渗漏而导致局部水文地质条件发生突变。
2、为实现本专利技术目的，采用的技术方案为：
3、一种深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，包括如下步骤：
4、（1）测试浅部强透水层中潜水静止水位标高，或测试深部弱透水层中孔洞或破碎带中富含的承压水水位标高；
5、（2）确定拟注浆点位弱透水层顶面标高；
6、（3）确定拟用于施作置换圆柱体的渗透系数；
7、（4）根据注浆施工安装注浆管时的成孔半径，计算确定置换圆柱体的最小半径；
8、（5）在拟注浆点位施作渗透性差的置换区；
9、（6）将置换圆柱体植入置换区内；
10、（7）在置换圆柱体中心钻孔至孔洞或破碎带深度，并在钻孔后的置换圆柱体内安装注浆管，注浆管填充注浆。
11、进一步的，步骤（1）中的测试采用现场钻探或探坑、探槽的方式。
12、进一步的，步骤（2）中拟注浆点位弱透水层顶面标高的获得方式为采用现场钻探或已有资料查阅的方式。
13、进一步的，步骤（3）用于施作置换圆柱体的渗透系数采用试验或查阅已有资料的方式获得。
14、进一步的，置换圆柱体的最小半径的计算采用达西定律推导潜水在置换圆柱体中渗流产生的水头损失。此处需要说明的是，潜水为地层中弱透水层（第一个隔水层）以上的地下水；承压水是充填于两个隔水层之间，且水压高于含水层顶面的地下水。
15、进一步的，当浅部强透水层中饱水，深部弱透水层中的孔洞或破碎带不含水时，置换圆柱体的最小半径的计算公式为：
16、；
17、其中，r1为施作注浆管时在置换圆柱体内的钻孔半径；r2为置换圆柱体的半径；h11为置换圆柱体内的注浆管施作孔中允许孔壁渗水的高度处的标高；h12为置换圆柱体外浅部潜水的静止水位标高；q为单位时间内，置换体内圆柱形过水断面中最大允许向注浆孔内渗流水量；k为地下水在置换体中的渗透系数。
18、进一步的，当浅部强透水层中不含水，深部弱透水层中的孔洞或破碎带含有承压水时，圆柱体的最小半径的计算公式为：
19、；
20、其中，r1为施作注浆管时在置换圆柱体内的钻孔半径；r2为置换圆柱体的半径；h21为深部弱透水层中孔洞或破碎带中承压水水位标高；h22为置换圆柱体外侧允许渗出地下水位标高；q为单位时间内，置换体内圆柱形过水断面中最大允许向注浆孔内渗流水量；k为地下水在置换体中的渗透系数。
21、进一步的，单位时间内置换体内圆柱形过水断面中最大允许向外渗流水量q的计算公式为：
22、；
23、其中，k为地下水在置换体中的渗透系数，r为围绕置换圆柱体的任一圆柱形过水断面距圆柱体中心的距离，h为水面高度。
24、进一步的，步骤（5）中置换区的深度为进入深部弱透水地层深度为2～4倍r2，其中，r2为置换圆柱体的半径。
25、进一步的，步骤（7）中的置换圆柱体的钻孔及注浆管的安装过程均在置换圆柱体内部或弱透水地层中。
26、本专利技术的有益效果是：
27、本专利技术中采用注浆填充处理深部弱透水层中的孔洞或破碎带，当浅部强透水层与深部弱透水层中的孔洞或破碎带存在较大水压差时，为减小注浆施工过程中产生的动水压力对注浆质量的影响，主要通过在拟注浆点位，采用渗透性较差的材料对注浆孔穿过的浅部强透水层部分土体进行置换，使渗透性较差的材料的置换圆柱体嵌入深部弱透水地层中，通过在置换形成的圆柱体内部成孔对深部弱透水地层中的孔洞或破碎带进行注浆填充处理。
28、1、当浅部地层饱和，深部孔洞或破碎带无地下水时，采用本专利技术提供的该施工工艺不仅可以避免应钻孔施工时浅部地层中的地下水发生渗漏，且深部孔洞或破碎带的注浆填充处理将有水下作业变为普通的干作业施工，注浆材料配置时可不考虑地下水的影响，使施工质量更具可靠性。
29、2、当深部孔洞或破碎带富含地下水，且承压水头高于弱透水层顶面时，采用本专利技术提供的施工工艺，可以防止孔洞或破碎带中的地下水发水越流，进入浅部强透水层中，且不易察觉。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，步骤（1）中的测试采用现场钻探或探坑、探槽的方式；步骤（2）中拟注浆点位弱透水层顶面标高的获得方式为采用现场钻探或已有资料查阅的方式。
3.根据权利要求1所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，步骤（3）用于施作置换圆柱体的渗透系数采用试验或查阅已有资料的方式获得。
4.根据权利要求1所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，置换圆柱体的最小半径的计算采用达西定律推导地下水在置换圆柱体中渗流产生的水头损失。
5.根据权利要求1所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，当浅部强透水层中饱水，深部弱透水层中的孔洞或破碎带不含水时，置换圆柱体的最小半径的计算公式为：
6.根据权利要求1所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，浅部强透水层中不含水，深部弱透水层中的孔洞或破碎带含有承压水时，圆柱体的最小半径的计算公式为：
7.
8.根据权利要求5或6所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，步骤（5）中置换区的深度为进入深部弱透水地层深度为2～4倍r2，其中，r2为置换圆柱体的半径。
9.根据权利要求5或6所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，步骤（7）中的置换圆柱体的钻孔及注浆管的安装过程均在置换圆柱体内部或弱透水地层中。
...【技术特征摘要】
1.一种深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，步骤（1）中的测试采用现场钻探或探坑、探槽的方式；步骤（2）中拟注浆点位弱透水层顶面标高的获得方式为采用现场钻探或已有资料查阅的方式。
3.根据权利要求1所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，步骤（3）用于施作置换圆柱体的渗透系数采用试验或查阅已有资料的方式获得。
4.根据权利要求1所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，置换圆柱体的最小半径的计算采用达西定律推导地下水在置换圆柱体中渗流产生的水头损失。
5.根据权利要求1所述的深层孔洞注浆填充处理的隔水施工工艺，其特征在于，当浅部强透水层中饱水，深部弱透水层中的孔洞或...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷发洪，蒋志军，陈昱成，宋静，张炳焜，
申请(专利权)人：四川省建筑科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。