[发明专利]深水下岩塞截锥壳体防渗闭气灌浆法

摘要

本发明涉及一种深水下岩塞截锥壳体防渗闭气灌浆法，属于水下岩塞爆破工程的岩塞体灌浆方法。以一组同轴截锥面及其截得的同心圆确定灌浆钻孔位置和间距、钻孔方向、钻孔深度，使得岩塞周围及其上下口的岩体中，通过灌注以水泥为基材的复合浆液，充填岩体节理裂隙和孔洞，复合浆液固结后，在灌注的岩体中形成连续封闭的形似截锥形壳体的防渗体。本发明目的明确，针对性强，灌浆效果显著，工艺流程清晰明了，实施简单。

主权项

1.一种深水下岩塞截锥壳体防渗闭气灌浆法，其特征在于包括如下步骤：（一）、钻孔布置设计a)在岩塞1轴线向洞内方向的延长线上找到一点P，使该点距岩塞下口3的距离L满足下式：式中：—岩塞下口直径，单位m；—岩塞上口直径，单位m；—岩塞厚度系数，一般取1.1～1.4；b)以岩塞体轴线为轴，以P点为圆锥顶点，各同轴圆锥面与岩塞下口平面和岩塞上口平面截成下口截锥同心圆和上口截锥同心圆；c)使岩塞下口次外层截圆半径大于岩塞下口圆半径0.2m~0.5m，从而保证岩塞体外有两环灌浆孔；d)使岩塞上口相邻截圆之间半径之差d为2.0m~2.5m，即同心圆半径从大到小依次以2.0m~2.5m间距递减，直至最小圆半径为0.8m~1.0m；e)在岩塞上口各截圆圆环上布置钻孔点，同一圆环相邻钻孔点间距2.0m~2.5m；f)每一钻孔点与圆锥顶点连线即为钻孔方向，连线与岩塞下口平面交点即为钻孔开孔位置；g)对岩塞下口的同心圆按其直径从大到小进行编号，即从最外层圆开始，依次编号为K1、K2、K3…… Kn，使K1和K2处在岩塞体的外侧；h)对同一圆环上的钻孔进行编号，编号从上部钻孔点开始，顺时针依次为1、2、3……m，这样每个钻孔均有独立的设计编号，规定单号为Ⅰ序灌浆孔，双号为Ⅱ序灌浆孔，反之亦然；（二）、钻孔a)钻孔前清除岩塞下口表面起伏不平的岩石、岩粉和灰尘，使岩塞下口表面平整，便于钻孔点做标记；b)采用测量仪器按照钻孔设计布置点位进行放样，并用红蓝油漆对同一圆环相邻钻孔点位交替标注，以区分钻孔灌浆顺序，红色为Ⅰ序灌浆孔，蓝色为Ⅱ序灌浆孔；c)采用潜孔钻机或其它钻机钻孔，钻孔深度是孔底距岩塞上口0.8m~1.0m，钻孔直径50mm~60mm；d)从最外圆K1开始，先钻Ⅰ序灌浆孔；待K1中的Ⅰ序灌浆孔灌浆结束后，依次进行K2、K3…… Kn圆的Ⅰ序灌浆孔钻孔和灌浆；e)按照步骤d)进行各圆的Ⅱ序灌浆孔钻孔和灌浆；（三）、灌浆a)灌浆材料由下列重量百分比的原料组成：水泥：42.5MPa级普通硅酸盐水泥；水：清净的河水，pH值＝7，水占全部干物质的比例：水灰比0.32～0.45；微膨胀剂UEA：掺量为水泥用量的5%～8%；高效减水剂U：掺量为水泥用量的0.70%～1.0%；硅粉：SiO₂≥90%，掺量为水泥用量的5%～8%；b)按上述掺量配制的浆液搅拌好后，及时灌注；c)在灌浆前采用高压风水对钻孔进行冲洗，裂隙冲洗应采用压力水冲洗，直到回水清净时止；d)灌浆从外圆K1开始向内圆Kn逐环进行，其顺序同钻孔施工顺序；e)外圆K1、K2孔为岩塞体侧面防渗封闭灌浆孔；每孔灌浆自孔底段、中间段、孔口段分段进行，孔底段和孔口段长度各2m，其余为中间段长度；f)K1、K2圆各孔孔底和孔口2m范围内灌浆压力为0.2MPa+P，中间部位Ⅰ序孔0.5MPa+P、Ⅱ序孔0.6MPa+P；P为岩塞上口中心承受的库水位静水压力；g)K1、K2环各孔灌浆结束后，由外环向内环进行K3至Kn圆各孔灌浆；h)K3至Kn孔为岩塞体近水面防渗封闭灌浆孔和下底面闭气灌浆孔，孔底和孔口各2m范围内，Ⅰ序孔灌浆压力由P逐级增加到0.2MPa+P，Ⅱ序孔灌浆压力由P逐级增加到0.3MPa+P;i)通过上述灌浆方法，由外环K1、K2环灌浆后形成岩塞体侧面环形防渗体，由K3至Kn环灌浆后形成岩塞体上底面防渗体和下底面闭气体，三部分灌浆体组成了形似截锥的壳体防渗闭气体。