本發(fā)明主要涉及巖溶地區(qū)地基的防滲施工技術(shù)，尤其涉及一種覆蓋層下溶洞發(fā)育地層的防滲施工方法。

背景技術(shù)：

隨著水利水電建設(shè)的發(fā)展，灌漿技術(shù)得到飛快地發(fā)展，但在理論方面至今仍還在繼續(xù)進(jìn)行探索，特別是在巖溶地區(qū)的灌漿處理技術(shù)還不成熟。巖溶地區(qū)的地基透水性極強(qiáng)，在巖溶發(fā)育的基巖上筑壩，大壩基巖、水庫周邊和庫區(qū)滲漏通道的處理是非常重要的，同時(shí)處理的施工技術(shù)和施工工藝均較復(fù)雜。目前國(guó)內(nèi)巖溶地區(qū)防滲處理施工技術(shù)主要有（速凝）膏漿灌漿技術(shù)、膜袋灌漿技術(shù)、溶洞內(nèi)高噴灌漿技術(shù)、混凝土灌注技術(shù)、孔口封閉法深孔帷幕灌漿技術(shù)等施工工藝，但對(duì)于深厚覆蓋層下多層巖溶地區(qū)的實(shí)踐施工經(jīng)驗(yàn)較少，使用傳統(tǒng)巖溶防滲工藝主要存在以下缺點(diǎn)：一、工程地質(zhì)條件復(fù)雜，鉆孔過程中極易出現(xiàn)塌孔、掉鉆、埋鉆等異常情況，孔內(nèi)事故較多，成孔困難，多次造孔、掃孔成本較大；二、鉆灌設(shè)備較為落后，機(jī)械使用效率、勞動(dòng)效率較低，施工進(jìn)度緩慢；三、灌漿過程復(fù)雜，同時(shí)灌漿過程控制要求較高，灌漿擴(kuò)散范圍較大，灌漿材料消耗較大，浪費(fèi)嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種施工簡(jiǎn)單、質(zhì)量良好、成本可控、效率高效的覆蓋層下溶洞發(fā)育地層的防滲施工方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種覆蓋層下溶洞發(fā)育地層的防滲施工方法，包括以下步驟：

S1：覆蓋層跟管鉆孔：在粘土及強(qiáng)風(fēng)化覆蓋層利用沖擊鉆機(jī)偏心鉆具鉆進(jìn)，同時(shí)利用套管跟進(jìn)護(hù)住孔壁；

S2：基巖及溶洞地層全斷面鉆孔：起鉆并更換鉆具，在基巖及溶洞地層利用沖擊鉆具進(jìn)行全斷面鉆進(jìn)，達(dá)到設(shè)計(jì)孔深要求結(jié)束；

S3：基巖及溶洞地層掃孔：起鉆并更換鉆桿及鉆頭，利用沖擊鉆機(jī)下灌漿導(dǎo)管，導(dǎo)管下端安裝空心合金鉆頭，向下鉆進(jìn)掃孔，同時(shí)沖洗孔內(nèi)巖屑及坍塌充填物，直到設(shè)計(jì)孔深；

S4：基巖及溶洞地層灌漿：利用導(dǎo)管及空心合金鉆頭作為回填灌漿設(shè)備，由下至上分段灌漿直至套管底部；

S5：覆蓋層灌漿：利用覆蓋層鉆進(jìn)時(shí)跟進(jìn)的套管作為灌漿設(shè)備，由下至上分段灌漿直至孔口；

S6：封孔：對(duì)孔口進(jìn)行封閉處理。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

在步驟S1中，鉆孔深入基巖1m結(jié)束，孔徑不小于Φ150mm。

在步驟S2中，孔徑在Φ130mm至Φ150mm之間。

在步驟S3中，掃孔后孔深誤差小于20cm，導(dǎo)管管壁厚度大于3mm，孔徑在Φ110mm至Φ130mm之間。

在步驟S4中，回填灌漿材料為水泥砂漿和細(xì)石混凝土。

在步驟S5中，灌漿材料為水泥漿和水泥砂漿。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明的覆蓋層下溶洞發(fā)育地層的防滲施工方法，針對(duì)深厚覆蓋層下多層溶洞發(fā)育的復(fù)雜地質(zhì)條件，根據(jù)不同地層條件采用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行跟管鉆進(jìn)、全斷面鉆進(jìn)、導(dǎo)管掃孔相結(jié)合的鉆進(jìn)方式，可以快速、高效、安全地的完成鉆孔成孔施工，較大程度減少復(fù)雜巖溶地層的孔內(nèi)事故，可以避免多次鉆孔、掃孔無法成孔的難題，利用灌漿導(dǎo)管做為掃孔鉆桿，簡(jiǎn)化了工藝流程，節(jié)約施工成本及工期。本發(fā)明的自下而上導(dǎo)管回填灌漿方式，工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便、可利用小型混凝土攪拌機(jī)及混凝土灌漿泵現(xiàn)場(chǎng)人工拌制回填溶洞常用水泥砂漿及細(xì)石混凝土，可避免回填材料的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，這樣可保證灌漿的連續(xù)性，減少材料的損耗，提高施工質(zhì)量，并且又能縮短施工時(shí)間、節(jié)省施工成本、提高施工效率；同時(shí)，套管灌漿利用護(hù)壁套管進(jìn)行灌漿，消除了鉆孔及灌漿過程中塌孔之慮，灌漿段長(zhǎng)較短，灌漿壓力足夠，較小滲流通道得到有效灌注，灌漿效果良好。該施工工藝實(shí)現(xiàn)了在深厚覆蓋層下多層溶洞發(fā)育的地層快速對(duì)基巖滲漏通道進(jìn)行有效充填封堵，對(duì)滲透性較強(qiáng)的覆蓋層進(jìn)行灌漿擠密，使其膠結(jié)密實(shí)，改善覆蓋層的承載力和抗變形能力，從而形成一道有效的防滲幕體，防滲效果良好，能夠適用于大型圍堰防滲及庫區(qū)蓄水基礎(chǔ)施工，尤其適合于在圍堰快速堵漏工程中采用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明覆蓋層下溶洞發(fā)育地層的防滲施工方法的施工示意圖。

圖2是本發(fā)明覆蓋層下溶洞發(fā)育地層的防滲施工方法的流程圖。

圖中各標(biāo)號(hào)表示：

1、套管；2、導(dǎo)管。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明覆蓋層下溶洞發(fā)育地層的防滲施工方法的一種實(shí)施例，包括以下步驟：

S1：覆蓋層跟管鉆孔：在粘土及強(qiáng)風(fēng)化覆蓋層利用沖擊鉆機(jī)偏心鉆具鉆進(jìn)，同時(shí)利用套管1跟進(jìn)護(hù)住孔壁；

S2：基巖及溶洞地層全斷面鉆孔：起鉆并更換鉆具，在基巖及溶洞地層利用沖擊鉆具進(jìn)行全斷面鉆進(jìn)，達(dá)到設(shè)計(jì)孔深要求結(jié)束；

S3：基巖及溶洞地層掃孔：起鉆并更換鉆桿及鉆頭，利用沖擊鉆機(jī)下灌漿導(dǎo)管2，導(dǎo)管2下端安裝空心合金鉆頭，向下鉆進(jìn)掃孔，同時(shí)沖洗孔內(nèi)巖屑及坍塌充填物，直到設(shè)計(jì)孔深；

S4：基巖及溶洞地層灌漿：利用導(dǎo)管2及空心合金鉆頭作為回填灌漿設(shè)備，由下至上分段灌漿直至套管1底部；

S5：覆蓋層灌漿：利用覆蓋層鉆進(jìn)時(shí)跟進(jìn)的套管1作為灌漿設(shè)備，由下至上分段灌漿直至孔口；

S6：封孔：對(duì)孔口進(jìn)行封閉處理。

本發(fā)明的覆蓋層下溶洞發(fā)育地層的防滲施工方法，針對(duì)深厚覆蓋層下多層溶洞發(fā)育的復(fù)雜地質(zhì)條件，根據(jù)不同地層條件采用沖擊鉆機(jī)進(jìn)行跟管鉆進(jìn)、全斷面鉆進(jìn)、導(dǎo)管2掃孔相結(jié)合的鉆進(jìn)方式，可以快速、高效、安全地的完成鉆孔成孔施工，較大程度減少復(fù)雜巖溶地層的孔內(nèi)事故，可以避免多次鉆孔、掃孔無法成孔的難題，利用灌漿導(dǎo)管2做為掃孔鉆桿，簡(jiǎn)化了工藝流程，節(jié)約施工成本及工期。本發(fā)明的自下而上導(dǎo)管2回填灌漿方式，工藝流程簡(jiǎn)單、操作方便、可利用小型混凝土攪拌機(jī)及混凝土灌漿泵現(xiàn)場(chǎng)人工拌制回填溶洞常用水泥砂漿及細(xì)石混凝土，可避免回填材料的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，這樣可保證灌漿的連續(xù)性，減少材料的損耗，提高施工質(zhì)量，并且又能縮短施工時(shí)間、節(jié)省施工成本、提高施工效率；同時(shí)，套管1灌漿利用護(hù)壁套管1進(jìn)行灌漿，消除了鉆孔及灌漿過程中塌孔之慮，灌漿段長(zhǎng)較短，灌漿壓力足夠，較小滲流通道得到有效灌注，灌漿效果良好。該施工工藝實(shí)現(xiàn)了在深厚覆蓋層下多層溶洞發(fā)育的地層快速對(duì)基巖滲漏通道進(jìn)行有效充填封堵，對(duì)滲透性較強(qiáng)的覆蓋層進(jìn)行灌漿擠密，使其膠結(jié)密實(shí)，改善覆蓋層的承載力和抗變形能力，從而形成一道有效的防滲幕體，防滲效果良好，能夠適用于大型圍堰防滲及庫區(qū)蓄水基礎(chǔ)施工，尤其適合于在圍堰快速堵漏工程中采用。

本實(shí)施例中，在步驟S1中，按施工圖要求現(xiàn)場(chǎng)放樣，場(chǎng)地平整后，校正沖擊鉆機(jī)，對(duì)覆蓋層進(jìn)行跟管鉆進(jìn)，套管1跟進(jìn)護(hù)壁，鉆孔深入基巖1m結(jié)束，孔徑不小于Φ150mm。

本實(shí)施例中，在步驟S2中，孔徑在Φ130mm至Φ150mm之間。

本實(shí)施例中，在步驟S3中，擊鉆起鉆，更換鉆桿及鉆頭，利用沖擊鉆機(jī)下灌漿導(dǎo)管2，導(dǎo)管2下端安裝空心合金鉆頭，向下鉆進(jìn)掃孔，同時(shí)沖洗孔內(nèi)巖屑及坍塌充填物，直到設(shè)計(jì)孔深，掃孔后孔深誤差小于20cm，導(dǎo)管2管壁厚度大于3mm，孔徑在Φ110mm至Φ130mm之間。

本實(shí)施例中，在步驟S4中，利用掃孔鉆具及空心合金鉆頭作為回填灌漿導(dǎo)管，回填灌漿材料為水泥砂漿、細(xì)石混凝土，根據(jù)不同地質(zhì)要求，水泥砂漿強(qiáng)度不宜小于M15，稠度宜控制100mm～120mm，細(xì)石混凝土強(qiáng)度不宜小于C15，細(xì)石混凝土中的細(xì)石的粒徑宜小于10mm，坍落度宜控制240mm～260mm。將掃孔至孔底的灌漿導(dǎo)管2上拔50cm，通過灌漿導(dǎo)管2向孔內(nèi)回填灌漿，根據(jù)鉆孔資料分析，對(duì)存在空洞溶洞或滲漏通道的段次，直接回填細(xì)石混凝土，灌漿壓力不宜小于1MPa，待細(xì)石混凝土明顯灌不進(jìn)地層時(shí)，變換灌注水泥砂漿進(jìn)行灌注，待砂漿灌注持續(xù)減少，直至低于10L/min時(shí)，繼續(xù)灌注不宜小于10min結(jié)束。本段灌漿完成后，測(cè)量灌漿導(dǎo)管2內(nèi)空段深度，間歇10～20min后再次測(cè)量，若測(cè)得兩次空段深度之差大于1m，繼續(xù)灌注砂漿5～10min，重復(fù)測(cè)量和灌注，直至空段深度之差小于1m，即可結(jié)束本段灌漿。若該段次不存在空洞溶洞或滲漏通道，則直接灌注水泥砂漿，直至滿足要求結(jié)束。拔灌漿導(dǎo)管2前，測(cè)量灌漿導(dǎo)管2內(nèi)孔深，確定導(dǎo)管2深入混凝土或砂漿內(nèi)深度，拔管長(zhǎng)度必須短于導(dǎo)管2深入混凝土或砂漿內(nèi)深度，確保導(dǎo)管2出口位于混凝土或砂漿內(nèi)，每拔管一根，測(cè)量一次管內(nèi)孔深，拔管長(zhǎng)度不宜大于3.0m每段次。

本實(shí)施例中，在步驟S5中，利用覆蓋層鉆進(jìn)時(shí)跟進(jìn)的護(hù)壁套管1進(jìn)行灌漿，灌漿材料為水泥漿、水泥砂漿，基巖內(nèi)導(dǎo)管2回填灌漿結(jié)束后，起拔套管1，自下而上地逐段灌漿由于拔管后容易塌孔，每個(gè)灌漿段長(zhǎng)不能太長(zhǎng)，視地層的穩(wěn)定情況而定，一般不大于3.0m。

在其它實(shí)施例中，也可起拔灌漿導(dǎo)管2至接觸段段底上部50cm，安裝灌漿塞10對(duì)接觸段9進(jìn)行灌漿。

本實(shí)施例中，整孔灌注完成之后，采用導(dǎo)管2注漿法封孔，封孔后孔口段干縮部分，先用高壓風(fēng)吹凈孔口浮漿和污水等，再用水泥砂漿填塞密實(shí)。回填封孔必須保證孔內(nèi)回填料本身填密壓實(shí)，回填料與孔壁緊密結(jié)合，不留孔穴、不漏水。

雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。