微细裂隙硅溶胶双液灌浆方法与流程
本发明涉及一种微细裂隙灌浆方法,尤其是涉及一种微细裂隙硅溶胶双液灌浆方法,属于水工建筑施工技术领域。
背景技术:
微细裂隙地层灌浆问题是水工建筑物施工过程中的一大技术难题,目前可用于灌注地层微细裂隙的注浆材料主要有水泥浆材和化学浆材;主要注浆方法有高压注浆、爆破注浆、电渗注浆等。
当地质勘探资料显示灌浆施工区域地质条件复杂且大部分区域地层属微细裂隙时,如:地层极为破碎、涌水量大(大多在150l/min)、透水率小于1lu、处于多层断裂带交汇处,单纯使用常规水泥灌浆和现有注浆工艺无法达到对基岩微细裂隙进行防渗堵漏的目的。
硅溶胶灌浆材料是化学浆材水玻璃系列浆材的一种,主要由水玻璃通过离子交换树脂制成的硅溶胶为主剂,辅以增强剂、偶联剂、促进剂等各种添加剂组成,硅溶胶灌浆材料对水质不会产生污染,属于绿色环保浆材。中国水电基础局有限公司研制的硅溶胶灌浆材料(已另行申请专利cn109305777b,在此不再赘述),粘度低、可灌性好、耐久性较好,具有良好的封堵涌水效果,采用硅溶胶浆液结合特殊的灌注工艺技术,才能够满足微细裂隙地质防渗指标以及绿色环保的要求。
技术实现要素:
为了克服现有注浆方法无法满足微细裂隙地质防渗堵漏要求的不足,本发明提供一种采用硅溶胶灌浆材料的微细裂隙硅溶胶双液灌浆方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种微细裂隙硅溶胶双液灌浆方法,硅溶胶灌浆材料包括a组分溶液和b组分溶液,灌浆作业中所述a组分溶液、b组分溶液按照体积比分别通过双液塞的内管、外管进入孔底进行混合,灌浆作业共有三个阶段,
第一阶段,采用慢浆灌注,灌浆压力为0~1.0mpa,注入率控制在15~30l/min;第一阶段结束标准以总注浆量控制,当2m段长总注浆量达到25~40l,或3m段长总注浆量达到35~50l时,进入第二阶段;
第二阶段,采用慢浆灌注,灌浆压力为1.0~3.0mpa,初始注入率为10~25l/min,当注入率达到3~10l/min时,进入第三阶段;
第三阶段,采用快浆灌注,灌浆压力为0.5~3.5mpa,初始注入率为3~15l/min,
当快浆注入率<1l/min时,持续灌注30min或达到胶凝时间时,结束灌浆,同时关闭进浆阀门进行带压闭浆,保持闭浆状态24小时或直至孔内压力降至0mpa为止。
进一步,所述硅溶胶的慢浆灌注胶凝时间为30~50min。
再进一步,所述硅溶胶的慢浆灌注胶凝时间为45min。
进一步,所述硅溶胶的快浆灌注胶凝时间为5~15min。
再进一步,所述硅溶胶的快浆灌注胶凝时间为10min。
进一步,所述第一阶段慢浆灌注的a组分溶液与b组分溶液的配比为1∶1~1.5。
进一步,所述第二阶段慢浆灌注的a组分溶液与b组分溶液的配比为1∶1~1.5。
进一步,所述第三阶段快浆灌注的a组分溶液与b组分溶液的配比为1∶1~2。
所述三个阶段硅溶胶浆液灌浆的结束标准是:在设计的灌浆压力下,当注入率降为0时,持续灌注30min,且之前灌入的浆液已达到或超过胶凝时间。
本发明的有益效果是,工艺合理,解决了特殊地质条件下微细裂隙灌浆难的问题;灌浆效果好,能够满足防渗堵漏要求;加快施工进度,降低施工成本。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。但是,本领域技术人员应该知晓的是,本发明不限于所列出的具体实施方式,只要符合本发明的精神,都应该包括于本发明的保护范围内。
本发明一种微细裂隙硅溶胶双液灌浆方法,硅溶胶灌浆材料包括a组分溶液和b组分溶液,灌浆作业中所述a组分溶液、b组分溶液按照体积比分别通过双液塞的内管、外管进入孔底进行混合,灌浆作业共有三个阶段:
第一阶段,采用慢浆灌注,灌浆压力为0~1.0mpa,注入率控制在15~30l/min;第一阶段结束标准以总注浆量控制,当2m段长总注浆量达到25~40l,或3m段长总注浆量达到35~50l时,进入第二阶段。
第二阶段,采用慢浆灌注,灌浆压力为1.0~3.0mpa,初始注入率为10~25l/min,当注入率达到3~10l/min时,进入第三阶段。
第三阶段,采用快浆灌注,灌浆压力为0.5~3.5mpa,初始注入率为3~15l/min;
当快浆注入率<1l/min时,持续灌注30min或达到胶凝时间时,结束灌浆,同时关闭进浆阀门进行带压闭浆,保持闭浆状态24小时或直至孔内压力降至0mpa为止。
所述硅溶胶的慢浆灌注胶凝时间为30~50min。
进一步,所述硅溶胶的慢浆灌注胶凝时间为45min。
所述硅溶胶的快浆灌注胶凝时间为5~15min。
进一步,所述硅溶胶的快浆灌注胶凝时间为10min。
所述第一阶段慢浆灌注的a组分溶液与b组分溶液的配比为1∶1~1.5。
所述第二阶段慢浆灌注的a组分溶液与b组分溶液的配比为1∶1~1.5。
所述第三阶段快浆灌注的a组分溶液与b组分溶液的配比为1∶1~2。
所述三个阶段硅溶胶浆液灌浆的结束标准是:在设计的灌浆压力下,当注入率降为0时,持续灌注30min,且之前灌入的浆液已达到或超过胶凝时间。
应用本发明微细裂隙硅溶胶双液灌浆方法实施例如下:
实施例1:
第一阶段,采用慢浆灌注,a组分溶液与b组分溶液的配比为1∶1;灌浆压力为0mpa,注入率15~20l/min,胶凝时间为50min;当2m段长总注浆量达到25l时,3m段长总注浆量达到35l时,进入第二阶段。
第二阶段,采用慢浆灌注,a组分溶液与b组分溶液配比为1∶1;灌浆压力为1.0mpa,初始注入率控制为10~15l/min,胶凝时间为50min;当注入率达到3l/min时,进入第三阶段。
第三阶段,采用快浆灌注,a组分溶液与b组分溶液配比为1∶1;灌浆压力为2.0mpa,初始注入率为3~8l/min,胶凝时间为10min;当快浆注入率<1l/min时,持续灌注30min,达到胶凝时间时,结束灌浆,同时关闭进浆阀门进行带压闭浆,保持闭浆状态24小时或直至孔内压力降至0mpa为止。
实施例2:
第一阶段,采用慢浆灌注,a组分溶液与b组分溶液的配比为1∶1.5;灌浆压力为1.0mpa,注入率25~30l/min,胶凝时间为30min;当2m段长总注浆量达到40l,3m段长总注浆量达到50l时,进入第二阶段。
第二阶段,采用慢浆灌注,a组分溶液与b组分溶液配比为1∶1.5;灌浆压力为3.0mpa,初始注入率控制为20~25l/min,胶凝时间为30min;当注入率达到10l/min时,进入第三阶段。
第三阶段,采用快浆灌注,a组分溶液与b组分溶液配比为1∶2;灌浆压力为3.5mpa,初始注入率为5~10l/min,胶凝时间为5min;当快浆注入率<1l/min时,持续灌注30min或达到胶凝时间时,结束灌浆,同时关闭进浆阀门进行带压闭浆,保持闭浆状态24小时或直至孔内压力降至0mpa为止。
实施例3:
第一阶段,采用慢浆灌注,a组分溶液与b组分溶液的配比为1∶1.2;灌浆压力为0.5mpa,注入率20~25l/min,胶凝时间为40min;当2m段长总注浆量达到30l,3m段长总注浆量达到45l时,进入第二阶段。
第二阶段,采用慢浆灌注,a组分溶液与b组分溶液配比为1∶1.2;灌浆压力为2.0mpa,初始注入率控制为15~20l/min,胶凝时间为40min;当注入率达到5l/min时,进入第三阶段。
第三阶段,采用快浆灌注,a组分溶液与b组分溶液配比为1∶2;灌浆压力为0.5mpa,初始注入率为5~10l/min,胶凝时间为15min;当快浆注入率<1l/min时,持续灌注30min或达到胶凝时间时,结束灌浆,同时关闭进浆阀门进行带压闭浆,保持闭浆状态24小时或直至孔内压力降至0mpa为止。
本发明微细裂隙硅溶胶双液灌浆方法,首先采用慢浆大注入率赶水,之后再进行慢浆正常灌注,最后采用快浆较大注入率将孔内的慢浆挤入裂隙后,在短时间内胶凝,是能够获得较大初期强度的灌浆处理技术,并对灌浆塞进行改造,使得灌浆时的a组分溶液与b组分溶液分别从灌浆塞两个入口进入孔内并充分混合,充分利用浆液可控胶凝时间。
应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明,本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。
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