可溶岩溶洞上方勘探孔封堵方法技术

可溶岩溶洞上方勘探孔封堵方法，它包括如下步骤：柔性杯型栓塞的制作，放置栓塞，水泥砂浆制备，灌注水泥砂浆，通过导浆管将配制好的水泥砂浆注入钻孔内，至基岩面为止，边注浆边提升导浆管；注浆完成后，提升出导浆管，并使水泥砂浆凝固30min；采用重型动力触探对砂浆封孔质量进行检查，将圆锥型动力触探头改为平底探头，5次连续锤击，记录贯入度；封孔检测合格后，上覆土层按“以土还土，以砂还砂”的原则进行封孔。本发明专利技术为在可溶岩地区遇溶洞情况下勘探孔的封堵方法，可有效解决因勘探孔诱发岩溶地面塌陷等次生地质灾害的发生，填补了国内岩土工程勘察领域这方面的空白。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程勘察(土木工程)
，更具体地说它是一种。
技术介绍
在工程建设与探矿等领域，勘探孔封堵方法是地质勘探中的一项重要工作。迄今为止，水利行业已形成了成熟的粘土球封孔方法和水泥砂浆封孔方法，并广泛应用于堤坝工程地质勘察中。粘土球封孔方法主要用于堤防工程地质勘察中，避免因勘探导致堤防在汛期发生渗透破坏；水泥砂浆封孔方法主要用于水坝工程地质勘察中，防止坝基因勘探产生较大的扬压力。探矿行业采用玛丽散封孔方法，主要解决高压地下水、油、气的泄漏封堵等问题。在可溶岩分布地区，岩溶地面塌陷是一种常见的地质灾害。产生岩溶地面塌陷原因可以分为内因和外因，内因是可溶岩中发育溶洞，并有与覆盖层连通的通道；外因有自然因素(地下水活动等)和人为因素(人工抽取地下水、钻孔、打桩等)。在可溶岩地区开展地质勘察工作，一项很重要的工作就是要防止因勘探钻孔导致岩溶地面塌陷，避免因勘探而留下岩溶地面塌陷的隐患，引发塌陷灾害的发生，造成环境地质问题。因此，在勘探完成后如何及时有效地封堵勘探钻孔，并使之不影响地下水的天然循环条件是值得研究的一个课题。本专利技术为在可溶岩地区遇溶洞情况下勘探孔的封堵方法，可有效解决因勘探孔诱发岩溶地面塌陷等次生地质灾害的发生，填补了国内岩土工程勘察领域这方面的空白。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有
技术介绍
的不足之处，而提供一种。本专利技术的目的是通过如下措施来达到的，其特征在于它包括如下步骤( I)柔性杯型栓塞的制作采用天然橡胶制作栓塞；(2)放置栓塞利用钻机动力，用钻杆将栓塞由孔口顶入钻孔内溶洞上方完整可溶岩位置，为保证将栓塞准确地送达预定位置，用力应均匀，速度宜缓慢；(3)水泥砂浆制备按早强剂结构胶水泥砂水=1 1 :10 :15 4的比例制备水泥砂浆；(4)灌注水泥砂浆将导浆管放入钻孔内，导浆管出口距栓塞顶面IOcm为宜；(5)通过导浆管将配制好的水泥砂浆注入钻孔内，至基岩面为止，边注浆边提升导浆管；(6)注浆完成后，提升出导浆管，并使水泥砂浆凝固30min ；(7)采用重型动力触探对砂浆封孔质量进行检查，将圆锥型动力触探头改为平底探头，5次连续锤击，记录贯入度；(8)封孔检测合格后，上覆土层按“以土还土，以砂还砂”的原则进行封孔。在上述技术方案中，所述杯状高度H等于钻孔直径的25%，柱状高度Hl等于钻孔直径的15%，杯顶直径Dl等于钻孔直径的110%，杯底直径D2等于钻孔直径的90% ;杯内径R=2. 5cm,杯深 Η2=1· 9cm ( Φ 110 孔径)或1. 6cm ( Φ91 孔径)；杯壁厚 L=3. 6cm ( Φ 110 孔径)或2· 5cm ( Φ91孔径)。在上述技术方案中，所述早强剂为复合早强剂，配合比为75. 1%工业硫酸钠+0. 9%三乙醇安+9. 0%ΤΕ激发剂+15. 0%萘碘酸甲醛缩合物减水剂；所述的结构胶性能指标(7. 4%胶+73. 5%水泥+19. 1%水)抗压强度彡50MPa、抗剪强度彡24MPa、胶-老砂浆粘结拉伸强度彡2. 5MPa、胶-老砂浆粘接剪切强度彡1. 5MPa ;水泥为32. 5级普通硅酸盐水泥。在上述技术方案中，所述橡胶材料的性能指标为扯断强度> 16MPa、扯断伸长率％彡450、300%定伸强力彡12MPa、硬度邵尔A68、冲击弹性彡45%、橡胶与金属附着力15KN/m。 本专利技术中，封孔栓塞具有环保性、柔性，栓塞的形状与规格具有易放置到预定位置、易与孔壁牢固结合等技术性能；水泥砂浆具有速凝、高强度、凝固后不收缩、易与孔壁粘结等特点；水泥砂浆封孔质量检测方法操作简便、不损伤封孔已凝固的水泥砂浆，并可形成封孔质量检测标准；本专利技术柔性杯型栓塞采用天然橡胶材料，材料普通环保；可在工厂成批加工，制作简便；经试验，栓塞对灰岩孔壁的最大环状张力与摩擦力之和为500KPa，能承受上部砂浆与填土荷载；具一定的柔性，能顺利送达预定位置；通过本专利技术可建立一套实用有效、操作简便、经济环保的。附图说明图1为2011年4月-2011年10月武汉地铁钻探封孔质量合格率折线图。图2为本专利技术封孔栓塞的结构示意图。图3为本专利技术勘探孔封堵过程示意图。图中1.覆盖层；2.可溶岩；3.溶洞；4.钻孔；5.栓塞；6.水泥砂浆；7.以土还土、以砂还砂；H.杯状高度；H1.柱状高度；D1.杯顶直径；D2.杯底直径；R.杯内径；H2.杯深；L.杯壁厚。具体实施例方式下面结合附图详细说明本专利技术的实施情况，但它们并不构成对本专利技术的限定，仅作举例而已。同时通过说明本专利技术的优点将变得更加清楚和容易理解。参阅附图2、图3可知本专利技术，它包括如下步骤( I)柔性杯型栓塞的制作采用天然橡胶制作栓塞；(2)放置栓塞利用钻机动力，用钻杆将栓塞由孔口顶入钻孔内溶洞上方完整可溶岩位置，为保证将栓塞准确地送达预定位置，用力应均匀，速度宜缓慢；(3)水泥砂浆制备按早强剂结构胶水泥砂水=1 1 :10 :15 4的比例制备水泥砂浆；(4)灌注水泥砂浆将导浆管放入钻孔内，导浆管出口距栓塞顶面IOcm为宜；(5)通过导浆管将配制好的水泥砂浆注入钻孔内，至基岩面为止，边注浆边提升导浆管；(6)注浆完成后，提升出导浆管，并使水泥砂浆凝固30min ；(7)采用重型动力触探对砂浆封孔质量进行检查，将圆锥型动力触探头改为平底探头，5次连续锤击，记录贯入度；(8)封孔检测合格后，上覆土层按“以土还土，以砂还砂”的原则进行封孔。所述杯状高度H等于钻孔直径的25%，柱状高度Hl等于钻孔直径的15%，杯顶直径Dl等于钻孔直径的110%，杯底直径D2等于钻孔直径的90% ;杯内径R=2. 5 cm,杯深H2=l. 9cm ( Φ110 孔径)或 1.6cm ( Φ91 孔径)；杯壁厚 L=3.6cm ( Φ110 孔径)或 2. 5cm(Φ91孔径)。 所述早强剂为复合早强剂，配合比为75. 1%工业硫酸钠+0. 9%三乙醇安+9. 0%ΤΕ激发剂+15. 0%萘碘酸甲醛缩合物减水剂；所述的结构胶性能指标(7. 4%胶+73. 5%水泥+19. 1%水)抗压强度彡50MPa、抗剪强度彡24MPa、胶-老砂浆粘结拉伸强度彡2. 5MPa、胶-老砂浆粘接剪切强度彡1. 5MPa ;水泥为32. 5级普通硅酸盐水泥。所述橡胶材料的性能指标为扯断强度> 16MPa、扯断伸长率％ ^ 450,300%定伸强力彡12MPa、硬度邵尔A68、冲击弹性彡45%、橡胶与金属附着力15KN/m。本专利技术采用重型动力触探对砂浆封孔质量进行检查，将圆锥型动力触探头改为平底探头，5次连续锤击，记录贯入度；采用重型动力触探对基岩段封孔质量进行无损检测，根据试验结果，检测质量标准取5击贯入度2cm,小于2cm合格,大于等于2cm不合格。重型动力触探进行无损检测，在水泥砂浆灌注完成后30min后进行，根据试验结果确定质量标准。经试验，砂浆稠度为8 12cm，速凝高强水泥砂浆易于灌注，初凝5min，终凝15min，抗压强度3. 5MPa，抗剪强度1. 5MPa，与灰岩面的剪切强度O. 5MPa，强度满足要求，且水泥浆灌注后30min即可检测，比常规操作可节省约98%的时间，省时高效。参阅图1可知通过对武汉市轨道交通汉阳地区岩溶专项勘察等项本文档来自技高网...

【技术保护点】
可溶岩溶洞上方勘探孔封堵方法，其特征在于它包括如下步骤：（1）柔性杯型栓塞的制作：采用天然橡胶制作栓塞；（2）放置栓塞：利用钻机动力，用钻杆将栓塞由孔口顶入钻孔内溶洞上方完整可溶岩位置，为保证将栓塞准确地送达预定位置，用力应均匀，速度宜缓慢；（3）水泥砂浆制备：按早强剂：结构胶：水泥：砂：水=1：1：10：15：4的比例制备水泥砂浆；（4）灌注水泥砂浆：将导浆管放入钻孔内，导浆管出口距栓塞顶面10cm为宜；（5）通过导浆管将配制好的水泥砂浆注入钻孔内，至基岩面为止，边注浆边提升导浆管；（6）注浆完成后，提升出导浆管，并使水泥砂浆凝固30min；（7）采用重型动力触探对砂浆封孔质量进行检查，将圆锥型动力触探头改为平底探头，5次连续锤击，记录贯入度；（8）封孔检测合格后，上覆土层按“以土还土，以砂还砂”的原则进行封孔。

【技术特征摘要】
1.可溶岩溶洞上方勘探孔封堵方法，其特征在于它包括如下步骤 (1)柔性杯型栓塞的制作采用天然橡胶制作栓塞； (2)放置栓塞利用钻机动力，用钻杆将栓塞由孔口顶入钻孔内溶洞上方完整可溶岩位置，为保证将栓塞准确地送达预定位置，用力应均匀，速度宜缓慢； (3)水泥砂衆制备按早强剂结构I父水泥砂水=1I 10 15 4的比例制备水泥砂浆； (4)灌注水泥砂浆将导浆管放入钻孔内，导浆管出口距栓塞顶面IOcm为宜； (5)通过导浆管将配制好的水泥砂浆注入钻孔内，至基岩面为止，边注浆边提升导浆管； (6)注浆完成后，提升出导浆管，并使水泥砂浆凝固30min； (7)采用重型动力触探对砂浆封孔质量进行检查，将圆锥型动力触探头改为平底探头，5次连续锤击，记录贯入度； (8)封孔检测合格后，上覆土层按“以土还土，以砂还砂”的原则进行封孔。2.根据权利要求1所述的可溶岩溶洞上方勘探孔封堵方法，其特征在于所述杯状高度H等于钻孔直径的25%，柱状高度Hl等于钻孔直径的15%，杯顶直径Dl等于钻孔直径的110%，杯底直径D2等...

【专利技术属性】
技术研发人员：马贵生，罗小杰，张三定，曾立新，殷先松，高健，高志林，冯建伟，梁亚农，何爱文，刘世斌，甘信怀，张良平，雷世兵，粟玉英，宋婧，巫玉皇，潘坤，李林，韩旭，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，长江岩土工程总公司武汉，
类型：发明
国别省市：