[发明专利]一种强岩溶发育地层帷幕灌浆施工方法

权利要求书

1.一种强岩溶发育地层帷幕灌浆施工方法，其包括以下步骤：

(1)成孔

在灌浆过程中遇到充填型溶洞或溶蚀裂隙时，通过联合高压水冲洗置换成孔或者采用灌浆泵注入冷却水进行钻孔，冲出后回填1.5g/cm³的水泥浆；所述联合高压水冲洗置换成孔技术的步骤是：把相邻两孔均钻到溶洞段的同一高程，两孔同时进行高压水冲洗处理，使两孔串通，待返水中的含砂量少、无泥浆时结束；取出一个孔的钻杆，把另一个孔的孔口进行封闭，用两台注浆泵同时对有钻杆的孔内进行高压水冲洗，所述高压水的压力控制在3.0MPa，把泥砂从没有钻杆的孔内冲出；

(2)划分灌浆段长

灌浆段长为5m，岩体破碎孔壁不稳时，灌浆段长缩短至2～3m，混凝土结构与基岩接触处的灌浆段段长为2m；

(3)控制灌浆压力

以孔口回浆压力为标准，压力控制在3.0～5.0MPa；

(4)确定灌浆方法

采取“孔口封闭，自上而下分段循环”灌浆法，其包括以下步骤：

1)灌浆使用高压灌浆泵，与灌浆自动记录仪配套使用；

2)水泥浆比级由稀至浓，逐级变换，水与灰质量比为3:1、2:1、1:1、0.8:1和0.5:1五个比级，开灌采用水与灰质量比为3:1的水泥浆。

2.按照权利要求1所述施工方法，其特征在于，步骤(4)所述确定灌浆方法，充填型溶洞或溶蚀裂隙灌浆方法如下：

(1)按水与灰质量比为3：1的水泥浆开灌，按照灌浆管路控制阀的压力表上显示的值进行控制，浆液变换达到的比级大的浆液灌注时流量大于30L/min或者注入干耗量超过500kg/m，采用水泥与粉煤灰混合浆液灌注，并按以下措施进行处理：

1)在灌浆管路控制阀的压力表上显示的大值压力下降20％，灌注l小时，若压力或注入率无变化，再降低当前压力的20％，灌注l小时后，若压力或注入率无变化，即待凝8h；待凝后复灌，经复灌后的压力或注入率与待凝前相近，即改用待凝前的水泥与粉煤灰混合浆液灌注；经复灌后的压力或注入率与待凝前相比较有变化，则采用3:1的水与灰质量比的水泥浆灌注，按间隔0.5MPa分级升压；实施复灌后的压力小于1MPa，则采用水泥浆掺砂灌注，直至灌浆压力达到l.0MPa后待凝，待凝时间8h；

2)在灌浆管路控制阀的压力表上显示的大值压力下降20％，灌注l小时，出现压力升高或注入率有降低的情况，继续灌注，直至结束，避免待凝。

3.按照权利要求1所述施工方法，其特征在于，步骤(4)所述确定灌浆方法，无充填或半充填型溶蚀裂隙灌浆方法如下：

(1)若灌浆时不返浆且溶蚀裂隙大，采用水泥浆灌注；若不返浆且溶蚀裂隙小时，采用水泥浆掺砂灌注，直至回浆且压力≥1MPa，待凝时间不小于8h；

(2)若有返浆且压力≥1MPa，出现回浆，利于孔内充分循环，开灌采用水与灰质量比为3：1的水泥浆，根据规范要求进行浆液变换至比级大的浆液，当注入率大于30L/min或者单位注入干耗量超过500kg/m，采用水泥与粉煤灰混合浆液灌注，首次灌注7.5～10t干灰量后，待凝时间不小于8h；

(3)待凝后复灌，采用水与灰质量比为3：1的水泥浆，当出现压力和注入率与待凝前相近，即改用待凝前的水泥与粉煤灰混合浆液灌注，在出现回浆的情况下灌注干灰量7.5～l0t后，按以下方法掺加水玻璃灌注且待凝时间不小于8h：

1)灌注水泥浆与水玻璃混合浆液；

2)采用水玻璃和水泥浆分开灌注，先灌注200L水玻璃，再灌注比级0.5:1的水泥浆400L；

(4)在灌浆过程中，在压力升高的情况下，按0.5MPa分级升压。