[发明专利]一种岩溶地区通道的治理方法

说明书

本发明公开了一种岩溶地区通道的治理方法：利用低频振动探测器探查岩溶通道位置；根据探查到的岩溶通道位置进行布孔并钻进；在帷幕前孔和帷幕后孔中填充卵石；在帷幕前孔和帷幕后孔中下入注浆管并灌注砂浆；在幕线孔上用高压泵注入膏浆；最后在帷幕线上孔注入水泥浆，控制注浆压力在0.5～1MPa，直至溶洞漏水处无浆液及水涌出为止，完成岩溶地区通道的治理。本发明利用低频振动技术能够快速、精确地探查到通道位置，再对布孔进行优化并回填注浆，对动水条件下的岩溶地区通道进行堵水与防渗处理，涌水封堵率可以达到95％以上，岩层透水率可降至5Lu以内。

技术领域

本发明属于建筑工程施工方法，尤其涉及一种动水条件下岩溶地区通道的快速探查与回填注浆方法。

背景技术

碳酸盐岩地层在我国总面积达346万平方公里，占了国土总面积的1/3，由于地表水和地下水共同产生的溶蚀作用，形成了多种形态的岩溶，大幅度地降低了岩石抗渗透破坏能力，从而直接影响着建筑物的安全。注浆作为岩溶区防渗处理的一种重要手段，已经广泛应用于各种工程建设中，并已有了较为成熟的行业技术经验。但在动水条件下对强岩溶区进行灌浆，一直是工程造价不可控，技术难度最大的难题。如何把有效的注浆量控制在设计帷幕厚度以内的岩层裂隙内，以减少浆液的无效扩散，提高施工效率，降低浆液成本，更好的降低工程造价，是注浆工程技术的发展方向。

快速、准确探测到地下渗水通道位置是治理通道的首要条件，而目前在探测中比较成熟的方法有直流电阻率法、自然电场法、瞬变电磁法、探地雷达法、弹性波法、温度场法、同位素示踪法等，这些方法所采用的仪器非常昂贵，而且检测出来的渗漏通道位置不精确，偏差达到10米以上；并且现有技术中基本都是直接在帷幕线溶洞位置上钻孔，填充骨料后注入水泥浆液进行堵漏，此方法会由于溶洞通道大、水流速度快等问题导致骨料和浆液被冲走，浆液无效扩散，致使施工效率慢，成本增高，严重的会无法形成堵水帷幕；而且灌浆常采用颗粒材料充填+水泥水玻璃双液灌浆、速凝膏浆灌浆、高水材料灌浆、布袋注浆等方法，这些方法均存在工程造价高、施工工期长、施工效果难以保证等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种适用于动水条件下岩溶地区通道的快速探查与回填注浆，特别适用于位于强岩溶发育区的已开挖的大型露天矿山的涌水治理或强岩溶发育区的水库的涌水处理方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种岩溶地区通道的治理方法，包括以下步骤：

(1)利用低频振动探测器探查岩溶通道位置；当地下水流经地下通道时，会产生1-8Hz的低频振动，其产生的低频振动会引起插在地面上的磁悬浮检波器内的磁体振动，从而切割磁力线，产生电流和电压差，通过放大器几级放大和滤波之后，在显示器上显示，进而判断出溶洞通道位置；利用水流通过溶洞时产生的低频振动来进行探查溶洞位置，增大了探测频带宽度，提高了探测灵敏度，更容易探测到溶洞位置；

(2)根据探查到的岩溶通道位置进行布孔并钻进；

(3)在帷幕前孔和帷幕后孔中填充卵石；利用投石机快速填充卵石，降低通道内水流速度，将大透水通道变成小的渗水通道；

(4)在帷幕前孔和帷幕后孔中下入注浆管并灌注砂浆；进一步降低水流速度，将动水变为相对静水；

(5)在帷幕线上孔用高压泵注入膏浆形成一定厚度的堵水帷幕；相对于采用低压灌入水泥浆液能有效减少浆液的扩散和流失；

(6)最后在帷幕线上孔注入水泥浆，控制注浆压力在0.5～1MPa，直至通道漏水处无浆液及水涌出为止(填充帷幕的缝隙)，完成岩溶地区通道的治理。

上述的治理方法，优选的，所述步骤(2)中，布孔是指在通过帷幕线的岩溶通道幕前、幕后和幕线上分别用钻机进行钻孔，在钻孔过程中，遇到突然钻杆下落明显，或通风压时有水或泥浆涌出，则该部位为溶洞。