填率 。同时浆液还要有良好的流动性
,
以满足注浆时浆液的输送
以及在治理区的扩散和渗透 。本采空区治理工程浆液配合比设
计参照国内同类工程经验
,
水固比为
: (1
∶
1. 0)
～
(1
∶
1. 4) ,
固相
中水泥占
30 % ,
粉煤灰占
70 %
。经过室内试验
,
浆液性能满足注
浆要求
,
浆液结石率及取样试块抗压强度满足设计 。室内试验成
果见表
1
。
表
1
浆液室内试验成果表
水固比
水
( kg)
水泥
( kg)
粉煤灰
( kg)
浆液比重
(g/ cm
3
)
浆液粘度
( s)
结实率
( %)
抗压强度
( MPa)
初凝时间
( h)
终凝时间
( h)
1
∶
1. 0
6. 51
2 . 25
6 . 24
1 . 320
～
1. 325
23
～
24
68
～
71
0 . 94
～
0. 96
19
～
24
40
～
42
1
∶
1. 1
6. 42
2 . 46
6 . 87
1 . 365
～
1. 371
25
～
26
71
～
73
0 . 96
～
1. 01
18
～
22
38
～
39
1
∶
1. 2
5. 04
2 . 16
6 . 00
1 . 390
～
1. 394
34
～
35
77
～
79
0 . 98
～
1. 05
18
～
20
35
～
36
1
∶
1. 3
4. 95
2 . 34
6 . 51
1 . 422
～
1. 425
48
～
49
86
～
87
1 . 09
～
1. 16
16
～
18
32
～
33
1
∶
1. 4
4. 89
2 . 52
6 . 99
1 . 441
～
1. 443
70
～
72
90
～
91
1 . 17
～
1. 21
16
～
17
30
～
31
6
注浆工程工艺流程
(1)
注浆工程施工有严格的施工顺序
,
各个施工环节都有明
确的施工技术要求
,
其施工工艺流程如图
1 :
图
1
注浆工程工艺流程图
(2)
注浆实施过程中采用的施工参数及应注意的主要问题
:
①钻孔定位应力求准确
,
误差
< 1. 0m ;
②钻孔施工过程中
,
发现漏水 、
掉钻 、
埋钻等现象应及时详细
记录其深度 、
层位 、
耗水量 。以便准确确定采空区和裂隙带的位
置
;
③注浆管选用
g¤
50mm
钢管
,
丝扣连接
,
钻孔变径处
(
上部
g¤
130mm ,
下部
g¤
90mm)
注浆管上焊接一圆形托盘
,
托盘直径
g¤
110
～
g¤
120mm ,
托盘以上采用
1
∶
2
稠水泥浆封固
,
封注高度
不小于
1m ;
④注浆花管 设 计 在 采 空 区 部 位
(
或 裂 隙 发 育 部 位
) ,
长 度
1. 0m ,
采用直径
g¤
50mm
钢管现场制作
,
出浆孔孔径
g¤
16mm ,
纵
向间距
200mm ,
每周四个
,
上下两排交错成三角形分布
;
⑤注 浆材 料 由水 、
水泥 、
粉煤 灰 、
速 凝 剂 构 成 。施 工 用 水
SO
2 -
4
含量要小于
10 % ,
水泥采用质量符合国家标准的
325
#
矿
渣硅酸盐水泥
,
粉煤灰中
SiO
2
、
AL
2
O
3
和
Fe
2
O
3
的总含量应大于
70 %
。粉煤灰的烧失量不超过
12 % ,
速凝剂选用水玻璃
;
⑥浆液配合比按
(1
∶
1. 0)
～
(1
∶
1. 4)
选择
,
其中水泥占固相
的
30 %
。粉煤灰占固相的
70 % ;
⑦每次注浆前
,
先测量受注孔和相邻孔的孔深
,
孔深合格后
先注入
10min
的清水
,
大约
2. 5m
3
,
将岩层裂隙疏通清洗
,
确保注
浆液能到达地层裂隙的各个地方
;
⑧清水洗孔结束后
,
开始注浆 。首先注入水固比
1
∶
1. 0
的
稀浆
,
注入一定量后
,
根据孔口压力变化情况逐步更换为下一级
配比的浆液
,
直至达到
1
∶
1. 4
。
1
∶
1. 0
的稀浆注浆量为单孔设
计注浆量的
30 % ,
约
100
～
120m
3
;
⑨为防止浆液在受注孔周围地面渗冒
,
注浆时观察人员在
周围巡视
,
发现地面冒浆
,
采用减小泵量﹑地面充填裂隙或间歇
注浆等工艺措施
,
避免浆液从地面大量流失
;
⑩单孔注浆结束标准
:
当泵量小于
70/ min ,
孔口压力
1. 0
～
1. 5M Pa
。稳定
10
～
15min ,
结束该孔的注浆
;
(3)
间歇注浆
:
当单孔灌注量超过设计注浆量的
20 %
时
,
若
孔口仍没有压力
,
改用间歇式注浆工艺 。间歇时间控制在
10
～
12h
。间歇后的再注浆
,
还采用浆液浓度从稀至稠的注浆方法 。
二次注浆量控制在单孔设计注浆量的
25 %
左右
,
如果孔口仍没
压力
,
再次进行间歇注浆
,
以此循环
,
直到达到单孔注浆结束标
准 。
7
注浆施工过程中遇到的问题及解决方法
施工过程中发现采空区因受地质变异的影响
,
地层岩性中
泥岩含量较大
,
加之风化破碎严重
,
尤其是采空区冒落带内的钻
孔
,
经过多年沉降挤压
,
造成地层破碎 、
塌陷 。钻进中部分钻孔卡
钻 、
缩径现象十分严重
,
由此引发的的问题有
:
(1)
导致注浆前孔深与钻探成孔孔深存在较大误差
,
钻孔局
部注浆孔段封闭使浆液达不到注浆目的层
,
注浆量减小 。解决方
法是
:
此类钻孔增加注浆花管长度
,
除
0
至变径处为实管外全部
改为注浆用花管
,
增加受注段长度
;
(2)
注浆花管密封胶皮在下放安装过程中被钻孔孔壁或钻
孔孔内充填物划破
,
孔内泥浆进入注浆管内将注浆管堵死
,
致使
注浆孔打开困难或打不开
,
导致注浆工作失败 。解决方法是
:
此
类孔在注浆花管处适当增加胶皮层数
,
并在下管时在管内注清
水以平衡管内外压力
,
以防胶皮在划破时不致使管外泥浆进入
管内堵塞注浆管 。
8
注浆质量检测
注浆施工结束六个月后
,
进行钻孔检验
,
按注浆孔的
3 %
～
5 %
设置检查孔数量 。
8. 1
钻探取芯检测
检查孔布置
:
两采空区各布设
4
个检查孔 。布设位置为路基
下的采空区 、
注浆治理过程中有疑点的路基边缘部位 。通过现场
监测
,
浆液对采空区及上覆岩层的充填率平均大于
85 % ,
浆液结
石率平均为
80 % ,
送检取样试块
16
组
,
经抗压试验检测
,
抗压试
验强度最大为
0. 52k Pa ,
最小为
0. 48k Pa
。
8. 2
地面波速检测
2
6
西 部 探 矿 工 程
Dec. 2006
No . 12