可溶巖溶洞上方勘探孔封堵方法技術

可溶巖溶洞上方勘探孔封堵方法，它包括如下步驟：柔性杯型栓塞的制作，放置栓塞，水泥砂漿制備，灌注水泥砂漿，通過導漿管將配制好的水泥砂漿注入鉆孔內，至基巖面為止，邊注漿邊提升導漿管；注漿完成后，提升出導漿管，并使水泥砂漿凝固30min；采用重型動力觸探對砂漿封孔質量進行檢查，將圓錐型動力觸探頭改為平底探頭，5次連續錘擊，記錄貫入度；封孔檢測合格后，上覆土層按“以土還土，以砂還砂”的原則進行封孔。本發明專利技術為在可溶巖地區遇溶洞情況下勘探孔的封堵方法，可有效解決因勘探孔誘發巖溶地面塌陷等次生地質災害的發生，填補了國內巖土工程勘察領域這方面的空白。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及巖土工程勘察(土木工程)
，更具體地說它是一種。
技術介紹
在工程建設與探礦等領域，勘探孔封堵方法是地質勘探中的一項重要工作。迄今為止，水利行業已形成了成熟的粘土球封孔方法和水泥砂漿封孔方法，并廣泛應用于堤壩工程地質勘察中。粘土球封孔方法主要用于堤防工程地質勘察中，避免因勘探導致堤防在汛期發生滲透破壞；水泥砂漿封孔方法主要用于水壩工程地質勘察中，防止壩基因勘探產生較大的揚壓力。探礦行業采用瑪麗散封孔方法，主要解決高壓地下水、油、氣的泄漏封堵等問題。在可溶巖分布地區，巖溶地面塌陷是一種常見的地質災害。產生巖溶地面塌陷原因可以分為內因和外因，內因是可溶巖中發育溶洞，并有與覆蓋層連通的通道；外因有自然因素(地下水活動等)和人為因素(人工抽取地下水、鉆孔、打樁等)。在可溶巖地區開展地質勘察工作，一項很重要的工作就是要防止因勘探鉆孔導致巖溶地面塌陷，避免因勘探而留下巖溶地面塌陷的隱患，引發塌陷災害的發生，造成環境地質問題。因此，在勘探完成后如何及時有效地封堵勘探鉆孔，并使之不影響地下水的天然循環條件是值得研究的一個課題。本專利技術為在可溶巖地區遇溶洞情況下勘探孔的封堵方法，可有效解決因勘探孔誘發巖溶地面塌陷等次生地質災害的發生，填補了國內巖土工程勘察領域這方面的空白。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有
技術介紹
的不足之處，而提供一種。本專利技術的目的是通過如下措施來達到的，其特征在于它包括如下步驟( I)柔性杯型栓塞的制作采用天然橡膠制作栓塞；(2)放置栓塞利用鉆機動力，用鉆桿將栓塞由孔口頂入鉆孔內溶洞上方完整可溶巖位置，為保證將栓塞準確地送達預定位置，用力應均勻，速度宜緩慢；(3)水泥砂漿制備按早強劑結構膠水泥砂水=1 1 :10 :15 4的比例制備水泥砂漿；(4)灌注水泥砂漿將導漿管放入鉆孔內，導漿管出口距栓塞頂面IOcm為宜；(5)通過導漿管將配制好的水泥砂漿注入鉆孔內，至基巖面為止，邊注漿邊提升導漿管；(6)注漿完成后，提升出導漿管，并使水泥砂漿凝固30min ；(7)采用重型動力觸探對砂漿封孔質量進行檢查，將圓錐型動力觸探頭改為平底探頭，5次連續錘擊，記錄貫入度；(8)封孔檢測合格后，上覆土層按“以土還土，以砂還砂”的原則進行封孔。在上述技術方案中，所述杯狀高度H等于鉆孔直徑的25%，柱狀高度Hl等于鉆孔直徑的15%，杯頂直徑Dl等于鉆孔直徑的110%，杯底直徑D2等于鉆孔直徑的90% ;杯內徑R=2. 5cm,杯深 Η2=1· 9cm ( Φ 110 孔徑)或1. 6cm ( Φ91 孔徑)；杯壁厚 L=3. 6cm ( Φ 110 孔徑)或2· 5cm ( Φ91孔徑)。在上述技術方案中，所述早強劑為復合早強劑，配合比為75. 1%工業硫酸鈉+0. 9%三乙醇安+9. 0%ΤΕ激發劑+15. 0%萘碘酸甲醛縮合物減水劑；所述的結構膠性能指標(7. 4%膠+73. 5%水泥+19. 1%水)抗壓強度彡50MPa、抗剪強度彡24MPa、膠-老砂漿粘結拉伸強度彡2. 5MPa、膠-老砂漿粘接剪切強度彡1. 5MPa ;水泥為32. 5級普通硅酸鹽水泥。在上述技術方案中，所述橡膠材料的性能指標為扯斷強度> 16MPa、扯斷伸長率％彡450、300%定伸強力彡12MPa、硬度邵爾A68、沖擊彈性彡45%、橡膠與金屬附著力15KN/m。 本專利技術中，封孔栓塞具有環保性、柔性，栓塞的形狀與規格具有易放置到預定位置、易與孔壁牢固結合等技術性能；水泥砂漿具有速凝、高強度、凝固后不收縮、易與孔壁粘結等特點；水泥砂漿封孔質量檢測方法操作簡便、不損傷封孔已凝固的水泥砂漿，并可形成封孔質量檢測標準；本專利技術柔性杯型栓塞采用天然橡膠材料，材料普通環保；可在工廠成批加工，制作簡便；經試驗，栓塞對灰巖孔壁的最大環狀張力與摩擦力之和為500KPa，能承受上部砂漿與填土荷載；具一定的柔性，能順利送達預定位置；通過本專利技術可建立一套實用有效、操作簡便、經濟環保的。附圖說明圖1為2011年4月-2011年10月武漢地鐵鉆探封孔質量合格率折線圖。圖2為本專利技術封孔栓塞的結構示意圖。圖3為本專利技術勘探孔封堵過程示意圖。圖中1.覆蓋層；2.可溶巖；3.溶洞；4.鉆孔；5.栓塞；6.水泥砂漿；7.以土還土、以砂還砂；H.杯狀高度；H1.柱狀高度；D1.杯頂直徑；D2.杯底直徑；R.杯內徑；H2.杯深；L.杯壁厚。具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本專利技術的實施情況，但它們并不構成對本專利技術的限定，僅作舉例而已。同時通過說明本專利技術的優點將變得更加清楚和容易理解。參閱附圖2、圖3可知本專利技術，它包括如下步驟( I)柔性杯型栓塞的制作采用天然橡膠制作栓塞；(2)放置栓塞利用鉆機動力，用鉆桿將栓塞由孔口頂入鉆孔內溶洞上方完整可溶巖位置，為保證將栓塞準確地送達預定位置，用力應均勻，速度宜緩慢；(3)水泥砂漿制備按早強劑結構膠水泥砂水=1 1 :10 :15 4的比例制備水泥砂漿；(4)灌注水泥砂漿將導漿管放入鉆孔內，導漿管出口距栓塞頂面IOcm為宜；(5)通過導漿管將配制好的水泥砂漿注入鉆孔內，至基巖面為止，邊注漿邊提升導漿管；(6)注漿完成后，提升出導漿管，并使水泥砂漿凝固30min ；(7)采用重型動力觸探對砂漿封孔質量進行檢查，將圓錐型動力觸探頭改為平底探頭，5次連續錘擊，記錄貫入度；(8)封孔檢測合格后，上覆土層按“以土還土，以砂還砂”的原則進行封孔。所述杯狀高度H等于鉆孔直徑的25%，柱狀高度Hl等于鉆孔直徑的15%，杯頂直徑Dl等于鉆孔直徑的110%，杯底直徑D2等于鉆孔直徑的90% ;杯內徑R=2. 5 cm,杯深H2=l. 9cm ( Φ110 孔徑)或 1.6cm ( Φ91 孔徑)；杯壁厚 L=3.6cm ( Φ110 孔徑)或 2. 5cm(Φ91孔徑)。 所述早強劑為復合早強劑，配合比為75. 1%工業硫酸鈉+0. 9%三乙醇安+9. 0%ΤΕ激發劑+15. 0%萘碘酸甲醛縮合物減水劑；所述的結構膠性能指標(7. 4%膠+73. 5%水泥+19. 1%水)抗壓強度彡50MPa、抗剪強度彡24MPa、膠-老砂漿粘結拉伸強度彡2. 5MPa、膠-老砂漿粘接剪切強度彡1. 5MPa ;水泥為32. 5級普通硅酸鹽水泥。所述橡膠材料的性能指標為扯斷強度> 16MPa、扯斷伸長率％ ^ 450,300%定伸強力彡12MPa、硬度邵爾A68、沖擊彈性彡45%、橡膠與金屬附著力15KN/m。本專利技術采用重型動力觸探對砂漿封孔質量進行檢查，將圓錐型動力觸探頭改為平底探頭，5次連續錘擊，記錄貫入度；采用重型動力觸探對基巖段封孔質量進行無損檢測，根據試驗結果，檢測質量標準取5擊貫入度2cm,小于2cm合格,大于等于2cm不合格。重型動力觸探進行無損檢測，在水泥砂漿灌注完成后30min后進行，根據試驗結果確定質量標準。經試驗，砂漿稠度為8 12cm，速凝高強水泥砂漿易于灌注，初凝5min，終凝15min，抗壓強度3. 5MPa，抗剪強度1. 5MPa，與灰巖面的剪切強度O. 5MPa，強度滿足要求，且水泥漿灌注后30min即可檢測，比常規操作可節省約98%的時間，省時高效。參閱圖1可知通過對武漢市軌道交通漢陽地區巖溶專項勘察等項本文檔來自技高網...

【技術保護點】
可溶巖溶洞上方勘探孔封堵方法，其特征在于它包括如下步驟：（1）柔性杯型栓塞的制作：采用天然橡膠制作栓塞；（2）放置栓塞：利用鉆機動力，用鉆桿將栓塞由孔口頂入鉆孔內溶洞上方完整可溶巖位置，為保證將栓塞準確地送達預定位置，用力應均勻，速度宜緩慢；（3）水泥砂漿制備：按早強劑：結構膠：水泥：砂：水=1：1：10：15：4的比例制備水泥砂漿；（4）灌注水泥砂漿：將導漿管放入鉆孔內，導漿管出口距栓塞頂面10cm為宜；（5）通過導漿管將配制好的水泥砂漿注入鉆孔內，至基巖面為止，邊注漿邊提升導漿管；（6）注漿完成后，提升出導漿管，并使水泥砂漿凝固30min；（7）采用重型動力觸探對砂漿封孔質量進行檢查，將圓錐型動力觸探頭改為平底探頭，5次連續錘擊，記錄貫入度；（8）封孔檢測合格后，上覆土層按“以土還土，以砂還砂”的原則進行封孔。

【技術特征摘要】
1.可溶巖溶洞上方勘探孔封堵方法，其特征在于它包括如下步驟 (1)柔性杯型栓塞的制作采用天然橡膠制作栓塞； (2)放置栓塞利用鉆機動力，用鉆桿將栓塞由孔口頂入鉆孔內溶洞上方完整可溶巖位置，為保證將栓塞準確地送達預定位置，用力應均勻，速度宜緩慢； (3)水泥砂衆制備按早強劑結構I父水泥砂水=1I 10 15 4的比例制備水泥砂漿； (4)灌注水泥砂漿將導漿管放入鉆孔內，導漿管出口距栓塞頂面IOcm為宜； (5)通過導漿管將配制好的水泥砂漿注入鉆孔內，至基巖面為止，邊注漿邊提升導漿管； (6)注漿完成后，提升出導漿管，并使水泥砂漿凝固30min； (7)采用重型動力觸探對砂漿封孔質量進行檢查，將圓錐型動力觸探頭改為平底探頭，5次連續錘擊，記錄貫入度； (8)封孔檢測合格后，上覆土層按“以土還土，以砂還砂”的原則進行封孔。2.根據權利要求1所述的可溶巖溶洞上方勘探孔封堵方法，其特征在于所述杯狀高度H等于鉆孔直徑的25%，柱狀高度Hl等于鉆孔直徑的15%，杯頂直徑Dl等于鉆孔直徑的110%，杯底直徑D2等...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬貴生，羅小杰，張三定，曾立新，殷先松，高健，高志林，馮建偉，梁亞農，何愛文，劉世斌，甘信懷，張良平，雷世兵，粟玉英，宋婧，巫玉皇，潘坤，李林，韓旭，
申請(專利權)人：長江勘測規劃設計研究有限責任公司，長江巖土工程總公司武漢，
類型：發明
國別省市：