[發明專利]一種用于不同填充類型溶洞的注漿方法

在審

• 申請號: 202011261013.6
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112392509A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 孫文堅;郭慶;丁小彬;周標;周波;郭輝;魏春旭;黃喜華;尹相斌;張軍科;李雪陽
• 申請（專利權）人: 中鐵十六局集團路橋工程有限公司;中鐵十六局集團有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21F17/00;G06F30/20
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 陳炳萍

本發明屬于地下工程技術領域，公開了一種用于不同填充類型溶洞的注漿方法，包括：針對隧道底部位置，綜合運用超前地質預報法來確定待注漿填充溶洞的位置、類型及分布情況，并在檢測到溶洞位置處做好標記；設計注漿鉆孔位置，采用鉆機在待注漿填充溶洞區域的上方進行鉆孔；根據地質鉆孔的鉆探結果，確定溶洞分布規律的分形參數；根據分形參數確定溶洞體積、溶洞注漿量系數以及溶洞注漿量；配置注漿漿液，并通過注漿裝置將注漿器送入至指定溶洞。本發明針對不同類填充型溶洞，提出對于應用注漿裝置進行溶洞注漿的普適方法，施工作業簡單，迅速，施工時間短，適應性強，實現區域性的溶洞分布體積的確定方法，解決了多組設備注漿的繁瑣工藝。

技術領域

本發明屬于地下工程技術領域，尤其涉及一種用于不同填充類型溶洞的注漿方法。

背景技術

目前，巖溶亦稱喀斯特，是指可溶性巖層如碳酸鹽類的石灰巖、白云巖以及硫酸鹽類的石膏等受水的化學和物理作用產生溝槽、裂隙和空洞，以及由于空洞頂板塌落使地表產生陷穴、洼地等侵蝕和堆積地貌形態特征和地質作用的總稱。

巖溶地區為地質災害區，地下存在大量的溶土洞區域，地質條件一般都較為復雜，勘察難度大，其產生的影響和危害通常也較大。在這類區域施工的工程樁和基坑施工前，需先對溶洞進行處理，巖溶注漿是解決這一問題的新技術。

通常，巖溶注漿多是采用地面垂直鉆孔，利用惰性材料形成的漿液，在一定壓力作用下注入巖溶裂隙、溶洞中以及軟塑黏土體孔隙中，以達到充填巖溶空洞，控制地基整體沉降、減少變形的效果。這種方式多是針對于建設前期的地基處理過程中，而對于已建成的建構筑出現巖溶地面塌陷時，由于施工空間有限，采用地面垂直鉆孔的方式就無法解決；同時，現有技術中關于溶洞處理過程中所需注漿量確定的方法還尚未見報道。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有巖溶注漿技術多是針對于建設前期的地基處理過程中，而對于已建成的建構筑出現巖溶地面塌陷時，由于施工空間有限，采用地面垂直鉆孔的方式就無法解決；同時，現有技術中關于溶洞處理過程中所需注漿量的確定方法還尚未見報道。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種用于不同填充類型溶洞的注漿方法。

本發明是這樣實現的，一種用于不同填充類型溶洞的注漿方法，所述用于不同填充類型溶洞的注漿方法包括以下步驟：

步驟一，針對隧道底部位置，綜合運用超前地質預報法來確定待注漿填充溶洞的位置、類型及分布情況，并在檢測到溶洞位置處做好標記；

步驟二，設計注漿鉆孔位置，采用鉆機在待注漿填充溶洞區域的上方進行鉆孔，通過一次鉆孔將多個溶洞連通，并在應力集中位置加密布設鉆孔；

步驟三，根據地質鉆孔的鉆探結果，確定溶洞分布規律的分形參數；

步驟四，根據分形參數確定溶洞體積，并根據現場注漿量確定溶洞注漿量系數，確定現場區域溶洞注漿量；

步驟五，根據溶洞面積及確定的現場區域溶洞注漿量，配置注漿漿液；

步驟六，注漿前先進行注水試驗，檢查注漿管路是否正常并判斷地層的吸漿能力；檢查結束后，將注漿裝置安裝在注漿鉆桿的末端，將注漿器送入至指定溶洞，根據確定的現場區域溶洞注漿量進行溶洞注漿；

步驟三中，所述確定溶洞分布規律的分形參數的方法，包括：

(1)用尺寸計算數量的分形方法確定溶洞體積模型：

N＝Ch^-D；

其中，h為溶洞高度；N為高度不小于h的溶洞總數；D為斜率常數；C為截距常數，其值等于溶洞高度最小時的地質鉆孔數；

(2)對所述溶洞體積模型的表達式兩邊取對數，得到lnN與lnC的線性關系表達式：