一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法与流程

本发明涉及古岩溶治理，尤其涉及一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法。

背景技术：

1、岩溶区的地质环境较为复杂且较难处治，溶洞、石芽地基、溶沟(槽)、土洞等岩溶形态的发育对各类新建建(构)筑物的基础部分建设施工及使用安全带来了挑战。随着我国建筑业及市政基础设施建设的不断开展，建设用地逐渐紧张，许多过去可选择避开的岩溶场地被迫成为建设用地，部分新建建(构)筑物在建设过程中不可避免的涉及岩溶地层。

2、古岩溶在无扰动状态下其岩溶状态相对比较稳定，既有岩溶破坏岩体整体质量但不会出现进一步扩大的趋势，但在新建建(构)筑物的地下部分施工过程中，基坑开挖及基础施工可能导致原已稳定不再发育的浅层充填型古岩溶洞腔与外界产生水力联系，在地表水或地下水的作用下，将导致洞腔内的充填物流失，形成空腔，对地基稳定性造成了不利影响，形成安全隐患；而由于季节交替造成干湿循坏，促进了岩溶充填物的崩解与性能劣化，导致洞腔内充填物更易流失；此外，岩溶洞腔再充填物流失后易形成汇水区域，在丰水期短期强降水汇聚造成过路地下水，造成局部地下水留滞，可能对建筑物的抗浮造成不利影响。因此，应在建设过程中对古岩溶内的充填物进行处理，保证其稳定性。

3、目前在建设工程中，采用充填法治进行古岩溶处理中存在以下局限性：1.由于充填物的阻隔，无法对被充填物覆盖的各类与洞腔存在联系的岩体裂隙进行有效充填，难以阻断渗流路径。2.充填过程中实际充填量往往大于设计充填量，存在跑浆漏浆等现象，造成工程造价增加，降低治理的经济性。3.部分岩溶充填物为流塑状淤泥，由于其流动性较大，传统充填方式治理难度大。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，通过高压喷射与囊袋的结合使用，使混合泥浆自动充填岩溶缝隙，固化后阻断岩溶渗透路径；治理岩溶充填物与囊袋约束注入体相结合，减小了对地上建筑物的影响。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、本发明的实施例提供了一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，包括：

4、通过定向钻机钻探至溶洞部位进行取样，确认岩溶充填物成分；根据勘探结果采用定向钻机斜向钻孔，形成喷水抽浆孔和混合泥浆注入孔；

5、将定向钻机通过旋转喷射管道安装旋转搅拌喷头，并连接高压喷射设备；水通过高压喷射设备泵入旋转喷射管道，经旋转搅拌喷头的喷水孔喷射冲击岩溶充填物，在旋转搅拌喷头搅拌下形成泥浆；

6、达到设定水量后，通过抽水设备将泥浆从充填体中抽出，泵送至泥浆搅拌设备；当泥浆达到设定量后在泥浆搅拌设备中加入固化剂，通过泥浆搅拌设备搅拌形成混合泥浆；

7、注浆管末端固定囊袋，将注浆管插入岩溶充填孔中；向囊袋中注入混合泥浆使之膨胀；当囊袋膨胀至与岩溶洞腔体积接近相等时，停止旋转喷射管道的喷射，在囊袋与岩溶洞腔之间注入水泥浆或水泥土浆，以使岩溶洞腔完全充填。

8、作为进一步的实现方式，采用物探手段探查地表下岩溶洞腔的具体位置，结合钻探和原位测试手段分析地下岩溶特征，根据地下岩溶特征确定囊袋的充盈体积。

9、作为进一步的实现方式，根据综合物探和地质钻孔调研、物探反馈岩溶区域范围、岩溶发育情况及溶洞上方的既有建筑物,进行注浆加固治理区域范围划分。

10、作为进一步的实现方式，在取样结束后每个勘察钻孔揭露的岩溶洞腔至少选择一个充填孔兼做排气孔。

11、作为进一步的实现方式，所述注浆管末端开口，囊袋包裹于注浆管开口外侧，并通过锁扣固定。

12、作为进一步的实现方式，所述囊袋采用机织长丝土工布制成。

13、作为进一步的实现方式，从岩溶充填物中抽取泥浆、拌合固化剂、注入固化泥浆同步进行，消耗岩溶充填物的同时囊袋逐渐膨胀。

14、作为进一步的实现方式，向囊袋中以采用间歇式注浆；混合泥浆的注入时间不大于混合泥浆的初凝时间。

15、作为进一步的实现方式，注浆标准采用压力控制为主、进浆量控制为辅的方法。

16、作为进一步的实现方式，岩溶洞腔充填完毕后，使用细石混凝土对钻孔进行封孔处理。

17、本发明的有益效果如下：

18、(1)本发明通过高压喷射冲击岩溶充填物使其软化，形成泥浆，可以有效消耗岩溶充填物，方便了囊袋注浆对四周填充物的挤压，使得水泥或水泥土浆可以充分填充岩溶洞腔，解决了岩溶充填物难以填充的问题，增加了处治的可靠性；通过高压喷射与囊袋的结合使用，囊袋膨胀后挤压四周的混合泥浆，使其自动充填岩溶缝隙，固化后阻断岩溶渗透路径，解决了传统充填法岩溶治理技术中难以对被充填物覆盖的各类与洞腔存在联系的岩体裂隙进行封堵的问题，防止降水等因素造成的渗漏及抗浮问题，增加了岩溶地基的稳定性，提高治理的可靠性。

19、(2)本发明治理岩溶充填物与囊袋约束注入体相结合，使用设备体积较小，方便组装，大大减小了施工对地面设施的影响，相较于传统工艺，方便施工，在减少了挖填方及对周边环境扰动与破坏、保护地面环境的同时，对古岩溶充填型溶洞进行有效治理。

20、(3)本发明的囊袋采用密封好、不易破损的材料制作而成，通过囊袋对注入体的约束，相较于传统岩溶充填因混合泥浆流动性大，无法避免混合泥浆大量流失的问题，节省了工程材料减少浪费，节约成本提高经济效益。同时避免了充填过程中实际充填量大于设计充填量而造成充填不完整不及时的问题，方便了施工，保证了处治的质量。

技术特征：

1.一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，其特征在于，采用物探手段探查地表下岩溶洞腔的具体位置，结合钻探和原位测试手段分析地下岩溶特征，根据地下岩溶特征确定囊袋的充盈体积。

3.根据权利要求1或2所述的一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，其特征在于，根据综合物探和地质钻孔调研、物探反馈岩溶区域范围、岩溶发育情况及溶洞上方的既有建筑物,进行注浆加固治理区域范围划分。

4.根据权利要求1所述的一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，其特征在于，在取样结束后每个勘察钻孔揭露的岩溶洞腔至少选择一个充填孔兼做排气孔。

5.根据权利要求1所述的一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，其特征在于，所述注浆管末端开口，囊袋包裹于注浆管开口外侧，并通过锁扣固定。

6.根据权利要求1或5所述的一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，其特征在于，所述囊袋采用机织长丝土工布制成。

7.根据权利要求1所述的一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，其特征在于，从岩溶充填物中抽取泥浆、拌合固化剂、注入固化泥浆同步进行，消耗岩溶充填物的同时囊袋逐渐膨胀。

8.根据权利要求1或7所述的一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，其特征在于，向囊袋中以采用间歇式注浆；混合泥浆的注入时间不大于混合泥浆的初凝时间。

9.根据权利要求1所述的一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，其特征在于，注浆标准采用压力控制为主、进浆量控制为辅的方法。

10.根据权利要求1所述的一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，其特征在于，岩溶洞腔充填完毕后，使用细石混凝土对钻孔进行封孔处理。

技术总结
本发明公开了一种古岩溶充填型溶洞充填物流化改良囊式注入治理方法，涉及古岩溶治理技术领域，水通过高压喷射设备泵入旋转喷射管道，喷射冲击岩溶充填物，在旋转搅拌喷头搅拌下形成泥浆；将泥浆从充填体中抽出，泵送至泥浆搅拌设备；在泥浆搅拌设备中加入固化剂，通过泥浆搅拌设备搅拌形成混合泥浆；将注浆管插入岩溶充填孔中，向囊袋中注入混合泥浆使之膨胀；当囊袋膨胀至与岩溶洞腔体积接近相等时，停止旋转喷射管道的喷射，在囊袋与岩溶洞腔之间注入水泥浆或水泥土浆。本发明通过高压喷射与囊袋的结合使用，使混合泥浆自动充填岩溶缝隙，固化后阻断岩溶渗透路径；治理岩溶充填物与囊袋约束注入体相结合，减小对地上建筑物的影响。

技术研发人员：张体浪,亓哲,陈飞宇,闫首颖
受保护的技术使用者：中建七局第二建筑有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13