【技术实现步骤摘要】
本专利技术岩土工程地基处理灌浆，尤其涉及一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法。
技术介绍
1、在现有技术方案中，常用的覆盖层灌浆施工方法以及存在的问题诸多问题。例如，采用循环钻灌法时，受覆盖层的影响，不能使用较高的灌浆压力，尤其是在近地表的覆盖层中，循环浆液容易形成浆液在上部击穿地层，引起抬动和串冒浆。由于不能使用较高的灌浆压力，对于不吃浆的地层可灌性差；对于吃浆量比较大的地层，由于灌浆一直采用恒压灌注，浆液可能沿着通道或者劈裂一个软弱结构面后一直扩散，造成巨大的浪费，对于吃浆量比较大的地层，主要依靠材料本身的性能和由稀向浓变换控制，工法上采用降压间歇待凝灌浆等措施控制，非正常结束灌浆。采用套管法时，自下而上拔管灌注，在近地表的覆盖层中，容易形成浆液在上部击穿地层，出现抬动和串冒浆；自下而上灌浆，地层没有重复灌注过程，容易漏灌或者导致均匀性较差；需要大型拔管设备，限制了处理深度，不能根据灌浆过程和地层情况进行根据需要随时调整；采用自下而上的施工次序，不能形成对已灌部位多次反复灌注，容易出现漏灌或者失去补救的机会；纯压式灌注方式，容易出现水泥颗粒沉淀现象；灌浆时浆液需要首先劈裂低强度快凝塑性材料，容易形成沿着仅有的几条过浆通道口，以及自下而上容易造成灌注不均匀；没有针对近表层地层的抗劈裂能力或压力衰减进行专门布置，在灌注上部时，采用脉动瞬间高压有可能造成地表抬动及串冒浆。
技术实现思路
1、针对上述自下而上灌注方法所存在的问题，本专利技术提出了一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，具体技
2、一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，将灌浆口进行孔口封闭后，采用大直径注浆管自上而下的对孔段进行非完全循环式灌浆；每一个孔段灌浆基于注入率和注入量控制以及孔口止浆结构条件，对灌浆孔段采用能使地层产生劈裂的超高压力沿不同路径进行多次劈裂；所述每一个孔段灌浆包括以下步骤：
3、步骤s1：开始灌注前通过孔内回浆管逆向注入止浆稠浆，形成止浆结构后对地层开始灌注，持续灌浆直至孔段注入量达到设计额定值的1/n，n为设定的重复灌浆总次数；
4、步骤s2：降低灌浆压力或采用浓浆灌注或间歇灌注方式，降低注入率至预设的低注入率；
5、步骤s3：提高灌浆压力，提高注入率至预设的高注入率，然后正常灌注直至总注入量达到设计额定值的i/n，i表示第i次重复灌浆；
6、步骤s4：重复步骤s2和步骤s3直至i达到设定的重复灌注次数n，孔段注入量达到设计额定值或灌浆压力达到设计限值后正常结束，进行下一孔段钻灌灌浆。
7、进一步，所述超高压力范围不超过10mpa。
8、进一步，所述大直径注浆管孔径范围为：比灌浆孔径稍小2~3mm。
9、进一步，所述步骤s1中，若开灌注入率高于预设的高注入率，则采用降低的灌浆压力、采用浓浆灌注或间歇灌注方式，降低注入率至预设的高注入率进行灌注；若开灌注入率低于预设的高注入率，则提高灌浆压力，提升注入率达到预设的高注入率再进行灌注。
10、进一步，所述孔口止浆结构为孔内回浆管逆向注入止浆稠浆，利用稠浆浆液的触变性、压滤性、滞后性和固结性，形成于近地表区域灌浆管与地层之间的封闭结构，稠浆浆液性能需满足灌浆结束后起拔注浆管要求，所述孔口止浆结构灌注时所使用的稠浆浆液主要性能指标为：析水率<5%，剪切强度>30pa，固结体抗压强度<0.2mpa。
11、进一步，所述灌浆孔段每一个孔段灌浆时均包括n次重复灌浆，每一次重复灌浆均达到预设的注入量值，对灌浆孔段地层及上部可灌地层多次沿不同路径进行劈裂、渗透及挤密的重复灌注，对地层进行均匀化。
12、进一步，所述基于注入率和注入量控制包括：在较低的注入率时，使用超高灌浆压力，对环向受拉应力控制的有限范围内地层多次沿不同路径劈裂渗透挤密重复灌注，增加地层的可灌性和多次沿不同路径劈裂；所述超高灌浆压力通过提高上部近地表位置的抗劈裂抬动变形能力、灌浆管外形成封闭的止浆结构、自上而下和大直径等径注浆管孔内不循环实现。
13、进一步，所述基于注入率和注入量控制还包括：较高注入率时，使用较低的灌浆压力或采用浓浆、间歇等方式，控制浆液沿同一路径过量跑浆避免后续再次劈裂，控制浆液的扩散。
14、本专利技术的有益效果：本专利技术提出了一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，利用稠浆的触变性、压滤性、滞后性、固结性在近地表区域灌浆管与地层之间形成封闭的止浆结构，结合孔口封闭、自上而下、长钻灌分段、大直径注浆管孔内不循环以及注入率和注入量控制，形成使用超高灌浆压力条件，在不造成近地表地层抬动和地表串、冒浆的情形下对地层多次沿不同路径劈裂渗透挤密重复灌注；采用间歇性灌浆和降低灌浆压力，避免浆液沿同一路径跑浆或再次劈裂；由此可以有效解决各类覆盖层灌浆处理的可控性、可灌性和均匀性的难题。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，将灌浆孔口进行孔口封闭后，采用大直径注浆管自上而下的对孔段进行非完全循环式灌浆；每一个孔段灌浆基于注入率和注入量控制以及孔口止浆结构条件，对灌浆孔段采用能使地层产生劈裂的超高压力沿不同路径进行多次劈裂；所述每一个孔段灌浆包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述超高压力范围不超过10MPa。
3.根据权利要求1所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述大直径注浆管孔径范围为：比灌浆孔径稍小2~3mm。
4.根据权利要求1所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述步骤S1中，若开灌注入率高于预设的高注入率，则采用降低的灌浆压力、采用浓浆灌注或间歇灌注方式，降低注入率至预设的高注入率进行灌注；若开灌注入率低于预设的高注入率，则提高灌浆压力，提升注入率达到预设的高注入率再进行灌注。
5.根据权利要求1所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述孔口止浆结构为孔内回浆管逆向注入止浆稠浆，利用稠浆
6.根据权利要求1所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述灌浆孔段每一个孔段灌浆时均包括N次重复灌浆，每一次重复灌浆均达到预设的注入量值，对灌浆孔段地层及上部可灌地层多次沿不同路径进行劈裂、渗透及挤密的重复灌注，对地层进行均匀化。
7.根据权利要求1所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述基于注入率和注入量控制包括：在较低的注入率时，使用超高灌浆压力，对环向受拉应力控制的有限范围内地层多次沿不同路径劈裂渗透挤密重复灌注，增加地层的可灌性和多次沿不同路径劈裂；所述超高灌浆压力通过提高上部近地表位置的抗劈裂抬动变形能力、灌浆管外形成封闭的止浆结构、自上而下和大直径等径注浆管孔内不循环实现。
8.根据权利要求7所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述基于注入率和注入量控制还包括：较高注入率时，使用较低的灌浆压力或采用浓浆灌注或间歇灌注方式，控制浆液沿同一路径过量跑浆避免后续再次劈裂，控制浆液的扩散。
...【技术特征摘要】
1.一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，将灌浆孔口进行孔口封闭后，采用大直径注浆管自上而下的对孔段进行非完全循环式灌浆；每一个孔段灌浆基于注入率和注入量控制以及孔口止浆结构条件，对灌浆孔段采用能使地层产生劈裂的超高压力沿不同路径进行多次劈裂；所述每一个孔段灌浆包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述超高压力范围不超过10mpa。
3.根据权利要求1所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述大直径注浆管孔径范围为：比灌浆孔径稍小2~3mm。
4.根据权利要求1所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述步骤s1中，若开灌注入率高于预设的高注入率，则采用降低的灌浆压力、采用浓浆灌注或间歇灌注方式，降低注入率至预设的高注入率进行灌注；若开灌注入率低于预设的高注入率，则提高灌浆压力，提升注入率达到预设的高注入率再进行灌注。
5.根据权利要求1所述的一种覆盖层孔口封闭超高压力灌浆方法，其特征在于，所述孔口止浆结构为孔内回浆管逆向注入止浆稠浆，利用稠浆浆液的触变性、压滤性、滞后性和固结性，形成于近地表区域灌浆管与地层之间的封闭结构，...
【专利技术属性】
技术研发人员：符平，杨晓东，邢占清，赵卫全，黄立维，汪文昭，裴晓龙，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。