[发明专利]一种适用于平顶窟顶板岩体锚固工程的灌浆方法

说明书

本发明涉及本发明涉及一种适用于石窟平顶窟顶板岩体锚固工程的倒置灌浆方法，它是在锚杆安装过程中，埋设多条伸入钻孔长度不同的注浆管，其后采用多次分级注浆及孔底返浆法，通过多次注浆，克服竖置由下而上注浆过程中的重力问题，确保浆液填充密实度，有效提高锚固工程的灌浆质量。本发明突破了石质文物保护锚固工程传统注浆方法的局限性，可用于不同方向、不同角度的锚固注浆，为平顶洞窟顶板开裂岩体锚固工程提供了新的灌浆方法，也为岩土工程领域的研究及工程应用提供一种新的思路。

技术领域

本发明涉及石窟寺赋存岩体加固保护领域，具体地讲，是一种适用于平顶窟顶板岩体锚固工程自下而上灌浆的技术和方法，该方法可以有效排除锚孔中气体，采用多次分级注浆及孔底返浆法，确保灌浆的密实性。

背景技术

中国石窟寺种类丰富、数量繁多，生动再现了佛教艺术和文化在我国的起始及发展过程，是我国物质文化遗产中十分重要的艺术瑰宝。石窟开凿之初，岩体内部原有的应力平衡状态被破坏，为岩体的卸荷松弛提供了充足的空间，洞室开挖造成应力重分布和卸荷拉张变形。平顶窟顶面一般与岩层层面近乎平行，岩层层面胶结较差，在重力和岩体卸荷松弛作用下，层间产生拉张裂隙，裂隙规模随变形不断扩大。后期在自然风化、人类活动及地下水的影响下，石窟顶板开裂岩体逐渐碎裂、掉块。该过程的不断发生导致窟顶塌陷，最终石窟被破坏。

石窟赋存岩体开裂病害加固方法较多，锚杆锚固是其中最为重要的一种。岩体锚固通常是锚杆倾斜向下植入岩体，锚固灌浆浆液沿注浆管注入锚孔，由高至低在重力作用下流动充满锚孔，以此提高岩体结构的稳定性。然而在平顶窟顶板岩体锚固工程中，锚杆须垂直顶面由下而上植入岩体，如果采用传统的锚固注浆方法，浆液在重力作用下向下流动，易导致锚孔部分区域形成空腔，灌浆密实度低致使锚杆的锚固能力下降，影响锚固工程的质量，不利于遗址的长期保存。因此，研究适用于平顶窟顶板岩体锚固灌浆的技术和方法对于防止石窟顶板损害、保护石窟寺具有重要的意义。

发明内容

目前，锚固工程是石窟寺赋存岩体结构稳定性加固最主要的措施之一，锚固浆液填充密实度是控制锚固工程质量的重要因素之一。平顶窟顶板开裂岩体锚固工程与常见岩体锚固方向及角度有较大差别，一般岩体锚固是指垂直崖面成孔延伸至岩体内部，且往往适当向上倾斜增大支撑力，浆液在重力作用下自然流动至成孔底部逐步灌满，需要适当的水灰比确保灌浆密实。而锚孔部分区域出现空腔，灌浆密实度低是导致锚杆的锚固能力下降的主要因素之一。平顶窟顶板岩体锚固措施需垂直窟顶面自下而上灌浆，因此，如何克服克服重力因素使浆液充满锚孔成为平顶板岩体锚固技术的关键问题。

综上所述，本发明的目的是提供一种适用于平顶窟顶板岩体锚固措施的灌浆方法。本方法通过布设多条不同长度的注浆管，采用逐级压力注浆的方式，在不断排除孔内气体的同时逐级灌满锚孔，克服由下而上注浆过程中的浆液重力和孔洞中空气阻力。

本发明的目的是通过以下的技术手段来实现：

一种适用于平顶窟顶板岩体锚固工程的灌浆方法，其特征在于：

（1）布设多条注浆管

根据工程实施方案安装锚杆由下至上进行锚固，对平顶窟顶板岩体2进行定位成孔，孔深为0.5m~1.0m，钻孔完毕后，将锚杆与布设多级长度不同、连续的注浆管同步插入锚孔；

（2）对埋设的注浆管进行多次逐级注浆