[發明專利]流砂層及砂礫層動水雙液高壓注漿堵水施工方法

有效

• 申請號: 200810030532.4
• 申請日: 2008-01-23
• 公開（公告）號: CN101255698A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 黃友漢;熊君放;陳浩;牛建東;羅銀燕;石俊云;胡新民;陳修平
• 申請（專利權）人: 湖南省建筑工程集團總公司
• 主分類號: E02D19/16
• 分類號: E02D19/16;E02D3/12;E21D11/38;C04B28/04;C04B22/08;C04B18/08
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司
• 代理人: 馬強

技術領域

本發明涉及土木建筑學科的巖土工程領域，具體涉及深基坑帷幕止水及水利工程除險加固、礦井巷道強含水地層涌突水等的堵水施工技術。

背景技術

目前在含高壓動態水流流砂層和砂礫層的堵水技術在基坑帷幕止水、人工挖孔樁成孔和隧道開挖等工程施工中是一大難題，該種地層在施工中極易發生涌水和涌砂等工程災害。目前國內外在高壓動態含水流砂層和砂礫層堵水施工中主要采用的是降水和注漿方法，其中降水容易引起地層失水、地面及周邊建筑物沉降，破壞周邊環境，其效果有限；而經常被采用的注漿方法大體可分為二類，即靜壓注漿法和高壓噴射注漿法。

高壓噴射注漿法，注漿壓力較高，介于20mPa～70mPa，利用高壓射流切割原理采用高壓水或高壓漿液形成的高速噴射流束，沖擊、切割、破碎地層土體，并以水泥基質漿液充填、摻混其中，形成樁柱或板樁墻的凝結體，用以提高地基防滲或承載力的施工技術，一般多用于地基加固和防滲帷幕，而對于飽和動態高壓含水砂層和砂礫層地涌水和涌砂的堵水、堵漏的治理效果有限，因此應用不普遍。

靜壓注漿技術一般壓力相對較低，是利用液壓、氣壓和電化學的原理，通過注漿管將能強力固化的漿液注入地層中，注漿壓力隨著漿液流遇到的阻力增大而升高。根據地質條件、注漿壓力、漿液對土體的作用機理、漿液的運動形式和替代方式，靜壓注漿可分為充填注漿、滲透注漿、壓密注漿、劈裂注漿四種。根據注漿材料的不同，又可分為單液注漿和雙液注漿。

單液注漿方法簡便行之有效，但水泥漿液凝固時間長，漿液在強含水地層中容易稀釋，對于砂礫石地基、喀斯特溶洞、斷層、軟弱夾層等透水性強、涌水量大的地質條件下主要目的為堵水的注漿工程，單液注漿很難達到預期效果。

雙液高壓注漿的工藝至今無可供參照的標準，從相關資料和工程實際可以看出，由于雙液注漿標準的缺失和對其注漿認識的偏差，目前施工方法各異，注漿設備和成孔機具不同，有采用雙泵單管、雙泵雙管、單泵雙管、單泵單管等各種形式，注漿壓力等參數和漿液配比更是千差萬別，在實際工程中難以達到設計要求。

在飽和動態高壓含水砂層和砂礫層中，地下水動水壓力大，流速高，水流大，現有工藝的雙液注漿達不到注漿目的，注漿的效果的可靠度相對較低，滿足不了各種復雜條件下的工程需要。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術存在的缺陷，提供一種流砂層及砂礫層動水雙液高壓注漿堵水施工方法，這種施工方法專門針對流砂層、砂礫層中地下水動水壓力大、流速高的特點進行堵水施工，能達到最大的適用范圍和最佳的堵水效果。

本發明的技術方案是，所述流砂層及砂礫層動水雙液高壓注漿堵水施工方法包括：

A.施工步驟：

a.鉆孔：采用中空的鋼管作鉆桿，鉆桿前端的鉆頭后部裝有導水頭，該導水頭側面開有與鉆桿內腔連通的出漿口，在流砂層鉆孔的鉆桿還裝有管箍，管箍直徑與鉆頭直徑相同；回轉鉆進，一次性連續鉆進成注漿孔；

b.洗孔：鉆孔達到設計深度，用高壓水對作為鉆桿的鋼管內腔進行排沖至管道暢通；

c.注漿作業：以所述鋼管為注漿管，采用雙液調速注漿泵，通過注漿管和所述出漿口向巖土層或構筑體中注入漿液而充分填充該巖土層或構筑體中孔隙和空洞，漿液迅速凝固而實現加固止水；

d.封孔：在流砂層采用下述兩種工藝之一進行封孔：

采用邊注漿邊向鉆孔外提出鋼管工藝，則所用鋼管上每隔一定長度(如1米)安裝一個管箍(參見圖2)，注漿以后，利用自孔底所返回漿液的快速凝固特性，將管箍與孔壁地層固定，在地層中形成封孔裝置，完成鉆孔的封閉；

采用只注漿不向鉆孔外提出鋼管工藝，則在鋼管上距鉆桿后端0.8m-1.2m處設置一個管箍(參見圖1)，注漿以后，利用自孔底所返回漿液的快速凝固特性，將管箍與孔壁地層固定，在地層中形成封孔裝置，完成鉆孔的封閉；

在砂礫層采用邊注漿邊向鉆孔外提出鋼管的注漿方式；

B.漿液的配置

a.流砂層及砂礫層注漿液：以普通硅酸鹽水泥(P.O.42.5)和40”Be水玻璃為制漿材料，按水：所述水泥的重量比，即水灰比為0.5～1.2∶1的比例調配水泥漿液，再按所述水泥漿液∶水玻璃的體積比為1∶0.08～0.15的比例調配注漿液；水玻璃作為添加劑調節注漿液的初凝時間；

所述水泥漿液中還可摻入所述水泥用量(重量比)10％～15％的粉煤灰；