摘要：針對(duì)目前無序采砂形成的許多采空區(qū)，造成地下空洞的特點(diǎn)，采用碎石填充(粒徑5-16mm)，再用袖閥管注水泥漿的方法進(jìn)行處理。以期保證河道的暢通安全，減少對(duì)地質(zhì)環(huán)境的破壞，防止河床變形，坡體滑動(dòng)等災(zāi)害發(fā)生。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，采用袖閥管注漿處理工藝處治河道采空區(qū)，經(jīng)檢驗(yàn)填充效果較好，能夠較好地治理采空區(qū)病害。

　　關(guān)鍵詞：河道采空區(qū),袖閥管注漿,處治效果

　　0 前言

　　大規(guī)模、長(zhǎng)河段無序超量的采砂，形成了河道采空區(qū)，也就是所謂的采砂葫蘆坑，這種現(xiàn)象如果不加以治理，將造成泥沙滑動(dòng)，存在巨大的安全隱患，將使河床形態(tài)發(fā)生急劇的變化，河床嚴(yán)重下切，改變流勢(shì)和河勢(shì)，深槽迫岸，掏空堤腳和橋墩基礎(chǔ)，影響堤圍和橋梁等涉水建筑物的安全。伴隨河床下切，水位下降，影響沿河供水等取水工程的正常運(yùn)行，甚至取不到水，供水量及保證率無法滿足，危及供水安全。無序非法采砂使采掘坑范圍不斷擴(kuò)大，河床產(chǎn)生嚴(yán)重變形，水流流態(tài)被迫發(fā)生變化，最終發(fā)生嚴(yán)重事故。

　　本文結(jié)合梁濟(jì)運(yùn)河節(jié)制閘地基加固工程，系統(tǒng)地研究了采用袖閥管注漿處理工藝處治河道采空區(qū)的施工方法。處理方案工藝流程：鉆孔→抽泥漿→填充石屑或砂子→灌漿(水泥和粉煤灰漿液)→封孔。袖閥管注漿能定深、定量、分序、分段、間歇、重復(fù)注漿，適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)砂層、粉土、淤泥層等均能達(dá)到較好的加固效果。袖閥管注漿可根據(jù)需要灌注任何一個(gè)注漿段，還可進(jìn)行重復(fù)注漿。袖閥管注漿壓力相對(duì)較小，一般為0.2～0.6MPa，注漿時(shí)冒漿和串漿的可能性小，一般不會(huì)破壞原有地層結(jié)構(gòu)。漿液主要以滲透和劈裂形式進(jìn)入充填孔隙中，可以起到充填裂縫固結(jié)土體的效果。河道采空區(qū)袖閥管注漿處理方案工藝流程：鉆孔→抽泥漿→填充石屑或砂子→灌漿(水泥和粉煤灰漿液)→封孔。為了減少工程造價(jià)，且最大可能維持原天然地基的性能，充填處理不宜超強(qiáng)，可采用水力充填石屑、細(xì)砂，應(yīng)盡量減少水泥用量，以滿足漿液能有效充填為原則(和易性良好)。

　　1 袖閥管注漿施工關(guān)鍵步驟

　　1.1鉆孔

　　使用設(shè)備為XY-150地質(zhì)鉆機(jī)，以原采砂井為中心，中心布置主孔1個(gè)，用作填、灌漿，直徑為450mm，成孔后抽取井內(nèi)泥漿。以井為中心半徑2m周邊布置16個(gè)井孔，其中直徑220mm*8個(gè)，用作填充石子、砂、灌漿，直徑110mm*8個(gè)，用作監(jiān)測(cè)出漿、補(bǔ)漿，間隔布置。為了保護(hù)基礎(chǔ)及便于施工，注漿孔頂部下套管護(hù)壁或注漿護(hù)壁。鉆孔布置如圖1所示。

　　說明：1、 代表注漿孔，直徑90—110mm，孔間距1.0m;

　　2、 代表碎石填充孔與注漿孔，直徑220—240mm，孔間距1.0m;

　　3、 代表采砂井;

　　4、圓形布孔直徑3.5—4.5m;

　　5、根據(jù)每個(gè)采砂井造成的空洞不同情況，適當(dāng)調(diào)整圓形布孔直徑與鉆孔個(gè)數(shù)。

　　1.2 碎石充填

　　碎石填充孔直徑為220～240mm，先對(duì)8個(gè)填料孔填料，后對(duì)主孔進(jìn)行填料，并進(jìn)行振搗，填至碎石不在下沉為止。充填過程中在采砂井內(nèi)用泥漿泵抽泥漿減壓以便碎石充填密實(shí)。碎石填充圖2所示。

　　注漿管

　　注漿管

　　注漿管

　　填充石子

　　注：填充碎石時(shí)要均勻下料，防止阻塞，必要時(shí)注水或人工沖擊。

　　1.3 灌漿

　　孔內(nèi)先澆注套殼料，后下袖閥管，再固管止?jié){。套殼料澆注：把φ25mm注漿管下入孔底，用注漿泵注漿，直至注漿段高度以上0.2m處。根據(jù)成孔的先后順序，待套殼料具有一定強(qiáng)度后，將φ25mm帶雙塞的注漿管從袖閥管中下到注漿段位置，袖閥管注漿裝置構(gòu)造圖見圖3。注漿時(shí)自下而上分段注漿，分段間距不得大于2.0m;注漿壓力為0.2～0.6MPa、開環(huán)壓力為0.3MPa，在注漿泵壓力表上觀測(cè);洞體底部和頂部注漿速度為15～20L/min，其他位置為20～30L/min，注漿量根據(jù)攪拌桶的容積、壓力表和經(jīng)驗(yàn)確定;充填碎石時(shí)，在洞頂附近難以充填密實(shí)，可能形成空腔，故在洞頂部位應(yīng)適當(dāng)增加注漿量，為保證地面不產(chǎn)生裂痕和抬升，在注漿壓力下，注入量小于3～5L/min，穩(wěn)壓15min為終注標(biāo)準(zhǔn)或碎石頂面冒漿10～15分鐘。

　　灌漿達(dá)到灌漿監(jiān)測(cè)孔冒漿時(shí)停止，并對(duì)填料孔封孔。待封孔達(dá)到強(qiáng)度后對(duì)填料孔和灌漿檢測(cè)孔進(jìn)行補(bǔ)漿，當(dāng)灌漿壓力達(dá)到0.3～0.6MPa時(shí)停止灌漿，補(bǔ)漿完成后全部封孔。

　　在注漿過程中，應(yīng)觀察相鄰注漿孔的冒漿情況，若周圍孔有漿液冒出，說明注漿效果好。若周圍注漿孔沒有反應(yīng)，且注漿量過大，特別是在土洞底部漿液流失過大時(shí)，應(yīng)采用“間歇定量分序注漿法”進(jìn)行注漿，以控制漿液擴(kuò)散范圍。

　　2袖閥管注漿充填效果評(píng)價(jià)

　　2.1 鉆芯取樣評(píng)價(jià)

　　鉆芯取樣，可以直觀地觀察芯樣的固結(jié)狀態(tài)，有效地分析袖閥管注漿處治采空區(qū)的效果。對(duì)采砂井進(jìn)行鉆芯取樣，通過圖4可見充填后芯樣完整，連續(xù)，可見填充物，充填效果較好。

　　2.2 物探試驗(yàn)

　　袖閥管注漿處治河道采空區(qū)的目的是為了提高地基承載力，地基不均勻沉陷及滲透破壞。所以處治后對(duì)地基進(jìn)行物探試驗(yàn)，檢測(cè)地基承載力是否滿足建筑物承載要求也是評(píng)價(jià)袖閥管注漿技術(shù)處治效果的重要手段。

　　3.結(jié)論

　　(1)為了最大可能維持原天然地基的性能，河道采空區(qū)處治手段不宜超強(qiáng)，袖閥管注漿壓力相對(duì)較小，一般為0.2～0.6MPa，注漿時(shí)冒漿和串漿的可能性小，一般不會(huì)破壞原有地層結(jié)構(gòu)，適用于填充采砂井。

　　(2)河道采空區(qū)袖閥管注漿處理方案工藝流程：鉆孔→抽泥漿→填充石屑或砂子→灌漿(水泥和粉煤灰漿液)→封孔。

　　(3)采用水沖振填法填充石屑或砂子，在充填過程中用泥漿泵抽泥漿減壓，能夠使填充物更加密實(shí)，加強(qiáng)充填效果

　　(4)對(duì)于袖閥管注漿可以采用鉆芯取樣和對(duì)地基進(jìn)行物探試驗(yàn)進(jìn)行效果評(píng)價(jià)。

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