[發明專利]一種巖溶地區通道的治理方法

有效

• 申請號: 201810523221.5
• 申請日: 2018-05-28
• 公開（公告）號: CN108729438B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 賓斌;田新紅;程坤
• 申請（專利權）人: 湖南宏禹工程集團有限公司
• 主分類號: E02D3/12
• 分類號: E02D3/12;E02D3/10;E02D19/18;E02D19/16
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 魏龍霞

本發明公開了一種巖溶地區通道的治理方法：利用低頻振動探測器探查巖溶通道位置；根據探查到的巖溶通道位置進行布孔并鉆進；在帷幕前孔和帷幕后孔中填充卵石；在帷幕前孔和帷幕后孔中下入注漿管并灌注砂漿；在幕線孔上用高壓泵注入膏漿；最后在帷幕線上孔注入水泥漿，控制注漿壓力在0.5～1MPa，直至溶洞漏水處無漿液及水涌出為止，完成巖溶地區通道的治理。本發明利用低頻振動技術能夠快速、精確地探查到通道位置，再對布孔進行優化并回填注漿，對動水條件下的巖溶地區通道進行堵水與防滲處理，涌水封堵率可以達到95％以上，巖層透水率可降至5Lu以內。

技術領域

本發明屬于建筑工程施工方法，尤其涉及一種動水條件下巖溶地區通道的快速探查與回填注漿方法。

背景技術

碳酸鹽巖地層在我國總面積達346萬平方公里，占了國土總面積的1/3，由于地表水和地下水共同產生的溶蝕作用，形成了多種形態的巖溶，大幅度地降低了巖石抗滲透破壞能力，從而直接影響著建筑物的安全。注漿作為巖溶區防滲處理的一種重要手段，已經廣泛應用于各種工程建設中，并已有了較為成熟的行業技術經驗。但在動水條件下對強巖溶區進行灌漿，一直是工程造價不可控，技術難度最大的難題。如何把有效的注漿量控制在設計帷幕厚度以內的巖層裂隙內，以減少漿液的無效擴散，提高施工效率，降低漿液成本，更好的降低工程造價，是注漿工程技術的發展方向。

快速、準確探測到地下滲水通道位置是治理通道的首要條件，而目前在探測中比較成熟的方法有直流電阻率法、自然電場法、瞬變電磁法、探地雷達法、彈性波法、溫度場法、同位素示蹤法等，這些方法所采用的儀器非常昂貴，而且檢測出來的滲漏通道位置不精確，偏差達到10米以上；并且現有技術中基本都是直接在帷幕線溶洞位置上鉆孔，填充骨料后注入水泥漿液進行堵漏，此方法會由于溶洞通道大、水流速度快等問題導致骨料和漿液被沖走，漿液無效擴散，致使施工效率慢，成本增高，嚴重的會無法形成堵水帷幕；而且灌漿常采用顆粒材料充填+水泥水玻璃雙液灌漿、速凝膏漿灌漿、高水材料灌漿、布袋注漿等方法，這些方法均存在工程造價高、施工工期長、施工效果難以保證等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供一種適用于動水條件下巖溶地區通道的快速探查與回填注漿，特別適用于位于強巖溶發育區的已開挖的大型露天礦山的涌水治理或強巖溶發育區的水庫的涌水處理方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種巖溶地區通道的治理方法，包括以下步驟：

(1)利用低頻振動探測器探查巖溶通道位置；當地下水流經地下通道時，會產生1-8Hz的低頻振動，其產生的低頻振動會引起插在地面上的磁懸浮檢波器內的磁體振動，從而切割磁力線，產生電流和電壓差，通過放大器幾級放大和濾波之后，在顯示器上顯示，進而判斷出溶洞通道位置；利用水流通過溶洞時產生的低頻振動來進行探查溶洞位置，增大了探測頻帶寬度，提高了探測靈敏度，更容易探測到溶洞位置；

(2)根據探查到的巖溶通道位置進行布孔并鉆進；

(3)在帷幕前孔和帷幕后孔中填充卵石；利用投石機快速填充卵石，降低通道內水流速度，將大透水通道變成小的滲水通道；

(4)在帷幕前孔和帷幕后孔中下入注漿管并灌注砂漿；進一步降低水流速度，將動水變為相對靜水；

(5)在帷幕線上孔用高壓泵注入膏漿形成一定厚度的堵水帷幕；相對于采用低壓灌入水泥漿液能有效減少漿液的擴散和流失；

(6)最后在帷幕線上孔注入水泥漿，控制注漿壓力在0.5～1MPa，直至通道漏水處無漿液及水涌出為止(填充帷幕的縫隙)，完成巖溶地區通道的治理。

上述的治理方法，優選的，所述步驟(2)中，布孔是指在通過帷幕線的巖溶通道幕前、幕后和幕線上分別用鉆機進行鉆孔，在鉆孔過程中，遇到突然鉆桿下落明顯，或通風壓時有水或泥漿涌出，則該部位為溶洞。