阅读说明：本技术 一种深井压力注浆工艺 (Deep well pressure grouting process ) 是由 贾磊 刘刚 蔡汉生 胡上茂 张义 施健 廖民传 胡泰山 屈路 梅琪 刘浩 冯瑞 于 2020-03-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种深井压力注浆工艺,该工艺包括步骤：对施工场地的土壤电阻率进行测量成像；确定接地深井的定点位置,进行接地深井钻孔；成孔后,进行深井接地极安装；用注浆机将搅拌好的煅烧石油焦炭注入接地深井,直至井口溢出煅烧石油焦炭；对注浆后的土壤电阻率进行测量成像和对单井接地电阻进行测量,得到第一测量结果；若符合验收规范,进行接地深井的井口封堵；用注浆机将搅拌好的煅烧石油焦炭进行压力注浆,直至注浆机的压力表的压力达到预设压力值；对压力注浆后的土壤电阻率进行测量成像和对单井接地电阻进行测量,得到第二测量结果；若符合验收规范,对接地深井进行焊接防腐。本发明能适用于各种复杂地质环境下的压力注浆。(The invention discloses a deep well pressure grouting process, which comprises the following steps: measuring and imaging the soil resistivity of the construction site; determining the fixed point position of the grounding deep well, and drilling the grounding deep well; after the hole is formed, mounting a deep well grounding electrode; injecting the stirred calcined petroleum coke into the grounded deep well by using a grouting machine until the calcined petroleum coke overflows from a well mouth; measuring and imaging the resistivity of the soil after grouting and measuring the single-well grounding resistance to obtain a first measurement result; if the ground deep well meets the acceptance standard, plugging the well mouth of the ground deep well; performing pressure grouting on the stirred calcined petroleum coke by using a grouting machine until the pressure of a pressure gauge of the grouting machine reaches a preset pressure value; measuring and imaging the resistivity of the soil subjected to pressure grouting and measuring the single-well grounding resistance to obtain a second measurement result; and if the standard meets the acceptance standard, performing welding corrosion prevention on the ground deep well. The invention can be suitable for pressure grouting in various complex geological environments.)

一种深井压力注浆工艺

技术领域

本发明涉及深井注浆施工技术领域，尤其涉及一种深井压力注浆工艺。

背景技术

现有技术中，注浆工程都离不开钻孔、注浆和效果检查几部分。相对而言，钻孔和效果检查方法已比较成熟，注浆技术则问题较多，特别是由于地层构造的复杂性和多变性，不太成熟的注浆技术会导致注浆效果不好，进而影响整个注浆工程。且现有的压力注浆接地技术的注浆工艺主要对砂砾石层注浆方法和裂隙岩石注浆方法进行研究，无法适用不同地质条件，对接地工程降阻施工缺乏指导意义。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种深井压力注浆工艺，注浆效果良好，能适用于各种复杂地质环境下的压力注浆，对接地工程降阻施工具有指导意义。

为实现上述目的，本发明一实施例提供了一种深井压力注浆工艺，包括以下步骤：

在施工前，对施工场地的土壤电阻率进行测量成像；

确定接地深井的定点位置，进行接地深井钻孔；

成孔后，进行深井接地极安装；

用注浆机将搅拌好的煅烧石油焦炭注入所述接地深井，直至所述接地深井的井口溢出所述煅烧石油焦炭；

对注浆后的土壤电阻率进行测量成像和对单井接地电阻进行测量，得到第一测量结果；

若所述第一测量结果符合验收规范，进行所述接地深井的井口封堵；

用所述注浆机将搅拌好的煅烧石油焦炭进行压力注浆，直至所述注浆机的压力表的压力达到预设压力值；

对压力注浆后的土壤电阻率进行测量成像和对单井接地电阻进行测量，得到第二测量结果；

若所述第二测量结果符合验收规范，对所述接地深井进行焊接防腐。

优选地，所述对土壤电阻率进行测量成像，具体包括：

确定测量方向和所述接地深井的位置，安装电极，布置测量导线并连接所述电极；

安装高密度电法测量系统，并建立高密度软件与所述高密度电法测量系统的连接；

进行自检，符合要求后，开始测量，并输出测量数据，在所述高密度软件中生成等值线图。

优选地，所述对单井接地电阻进行测量，具体包括：

根据测试标准放线，将测量电极打下所述单井，接通电源，利用接地阻抗测试仪进行测试。

优选地，所述确定接地深井的定点位置，进行接地深井钻孔，具体包括：

确定接地深井的定点位置，进行测量放线，

利用地勘钻机进行钻孔，同时利用注浆机配合泥浆护壁；

进行成孔验收。

优选地，所述进行深井接地极安装，具体包括：

将一根经过校直加工和防腐处理的热镀锌钢管用钻机吊起，放入所述接地深井；

当所述热镀锌钢管的一端被放入一米时，用专用卡具卡住所述热镀锌钢管，将连接管套入所述热镀锌钢管另一端的螺纹处，并用管钳旋紧；

再将另一根所述热镀锌钢管与所述连接管对接，用所述管钳旋紧后继续向下沉放，直到达到规定的深度。

优选地，所述用注浆机将搅拌好的煅烧石油焦炭注入所述接地深井，具体包括：

将煅烧石油焦炭与水在搅拌桶内按设计要求的比例充分搅拌混合；

将所述注浆机的导管用连接管与所述接地极的露出部分连接并旋紧；

将搅拌好的煅烧石油焦炭注入所述接地深井。

优选地，所述进行所述接地深井的井口封堵，具体包括：

将所述接地深井的井口四周进行清理平整，用废料将所述井口塞实；

在所述井口四周支模，之后用混凝土浇筑：其中，模板尺寸为0.4m×0.4m×0.05m；

进行收面，待所述混凝土充分凝固后进行拆模。

优选地，所述预设压力值为8-10MPa。

优选地，所述对所述接地深井进行焊接防腐，具体包括：

利用挖机开挖沟槽，以使水平接地体与所述接地极露出；

将所述水平接地体与所述接地极进行电焊焊接；

焊接完成后，将焊接口的焊渣清理干净，并刷沥青防腐漆进行防腐；

利用原土进行回填，并分层夯实

与现有技术相比，本发明实施例所提供的一种深井压力注浆工艺，通过叠加进行注浆—压力注浆工艺，并在每次注浆后进行土壤电阻率测量成像和接地电阻测量，确保每一次施工工艺是合格的，使得深井压力注浆效果较好，且该工艺适用于各种复杂地质环境，施工效果好。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种深井压力注浆工艺的流程示意图；

图2是本发明一实施例提供的一种深井压力注浆工艺的简化流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明一实施例提供的一种深井压力注浆工艺的流程示意图，所述方法包括步骤S1至步骤S9：

S1、在施工前，对施工场地的土壤电阻率进行测量成像；

S2、确定接地深井的定点位置，进行接地深井钻孔；

S3、成孔后，进行深井接地极安装；

S4、用注浆机将搅拌好的煅烧石油焦炭注入所述接地深井，直至所述接地深井的井口溢出所述煅烧石油焦炭；

S5、对注浆后的土壤电阻率进行测量成像和对单井接地电阻进行测量，得到第一测量结果；

S6、若所述第一测量结果符合验收规范，进行所述接地深井的井口封堵；

S7、用所述注浆机将搅拌好的煅烧石油焦炭进行压力注浆，直至所述注浆机的压力表的压力达到预设压力值；

S8、对压力注浆后的土壤电阻率进行测量成像和对单井接地电阻进行测量，得到第二测量结果；

S9、若所述第而二测量结果符合验收规范，对所述接地深井进行焊接防腐。

为了更直观地了解本发明的流程，本发明该实施例还提供一种深井压力注浆工艺的简化流程示意图，具体参见图2。由图2可知，在该工艺进行前，还要进行前期准备工作，例如：(1)工器具准备，根据现场的实际情况并结合本工艺的特点，合理安排施工中所用到的工器具；(2)深井定位放线，严格按照图纸来定位深井的位置。结合现场的实际情况，深井位置选取一定要符合设计规范要求并具有可操作性；(3)机械设备进场，设备进场后，具体操作人员检查设备的性能。确保施工中机械设备能安全的运行；(4)材料进场，材料进场后在指定的堆场摆放整齐，做好材料的防尘、防潮和防盗工作。材料堆场的选址不能影响施工，并且材料堆场一定要有标示标牌；(5)专用电源安排，专用配电箱应具备220V和380V电源接口。配电箱布线应整齐规范、可靠接地，并有安全围栏和明显的警示标牌。

前期准备工作做好后，开始以下的工艺流程，具体地，

在施工前，对施工场地的土壤电阻率进行测量成像，以了解施工场地的地质情况。

确定接地深井的定点位置，进行接地深井钻孔，成孔后，进行深井接地极安装，此过程对应的是钻孔工艺。

用注浆机将搅拌好的煅烧石油焦炭注入接地深井，直至接地深井的井口溢出煅烧石油焦炭，此过程对应的是注浆工艺。

对注浆后的土壤电阻率进行测量成像和对单井接地电阻进行测量，得到第一测量结果；这里的测量是为了了解注浆后土壤电阻的变化情况，以便更好地进行后续施工。

若第一测量结果符合验收规范，进行接地深井的井口封堵，这是为了确保封堵前的工艺是符合要求的和合格的。验收规范可以参考GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范。

井口封堵后，要再次进行压力注浆，具体是用注浆机将搅拌好的煅烧石油焦炭进行压力注浆，直至注浆机的压力表的压力达到预设压力值。

对压力注浆后的土壤电阻率进行测量成像和对单井接地电阻进行测量，得到第二测量结果；这里的测量是为了了解压力注浆后土壤电阻是否已经满足施工要求，以便可以准备验收工作。

若第而二测量结果符合验收规范，对接地深井进行焊接防腐。焊接防腐是为了尽可能使接地深井不被自然环境腐蚀，产生老化。同样地，验收规范可以参考GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范。

本发明实施例1提供的一种深井压力注浆工艺，通过叠加进行注浆—压力注浆工艺，并在每次注浆后进行土壤电阻率测量成像和接地电阻测量，确保每一次施工工艺是合格的，使得深井压力注浆效果较好，且该工艺适用于各种复杂地质环境，施工效果好。

作为上述方案的改进，所述对土壤电阻率进行测量成像，具体包括：

确定测量方向和所述接地深井的位置，安装电极，布置测量导线并连接所述电极；

安装高密度电法测量系统，并建立高密度软件与所述高密度电法测量系统的连接；

进行自检，符合要求后，开始测量，并输出测量数据，在所述高密度软件中生成等值线图。

具体地，确定测量方向和接地深井的位置，测试方向从开始到工程结束都必须严格按照同一方向。安装电极，布置测量导线并连接电极，电极与测量导线连接时一定要注意开口的方向，大小口要对应。

安装高密度电法测量系统，并建立高密度软件与高密度电法测量系统的连接；该连接是用过蓝牙连接的；进行自检，符合要求后，开始测量，并输出测量数据，在高密度软件中生成等值线图。若自检测得的接地电阻大于设定值，应该排查电极与主机间的连线是否断线、电极是否漏插。

另外，测量时要记录接地深井位置对应的电极，生成等值线图后要注意观察深井位置所对应的电极位置的等值线的变化；测量方向即跑极的方向从开始到工程结束都应该保持一致，严禁随意。

优选地，高密度电法测量系统为WDJD-4高密度电法测量系统，高密度软件为surfer软件。

需要说明的是，本发明中提到的三次对土壤电阻率进行测量成像，工艺步骤都是一样的，只是得到的测量结果不一样，所以不一一对每次测量成像进行赘述。

作为上述方案的改进，所述对单井接地电阻进行测量，具体包括：

根据测试标准放线，将测量电极打下所述单井，接通电源，利用接地阻抗测试仪进行测试。

具体地，根据测试标准放线，将测量电极打下单井，接通电源，利用接地阻抗测试仪进行测试。

值得注意的是，(1)测试回路应尽量避开河流、湖泊；尽量远离地下金属管路和运行中的输电线路；注意减小电流线和电位线之间的互感影响；(2)若接地阻抗测试仪的液晶屏上显示“测试电流偏小”，首先应检查接线是否牢靠，可尝试多个电流极并联或向其周围泼水的方式降阻；(3)若液晶屏上显示“电位极接地电阻偏大或电压线断线”，首先应检查电压输入线有无断线处，可尝试加深电位极接地桩或向其周围泼盐水来降低接地电阻。

作为上述方案的改进，所述确定接地深井的定点位置，进行接地深井钻孔，具体包括：

确定接地深井的定点位置，进行测量放线，

利用地勘钻机进行钻孔，同时利用注浆机配合泥浆护壁；

进行成孔验收。

具体地，确定接地深井的定点位置，进行测量放线，以免碰工程桩及影响支撑施工。

利用地勘钻机进行钻孔，同时利用注浆机配合泥浆护壁；优选地，地勘钻机为XY-100型地勘钻机，钻头采用110mm开孔，可按设计要求进行调整。利用注浆机配合泥浆护壁是为了防止井壁塌方。

进行成孔验收。成孔后，用5M卷尺测量孔的直径，孔深以钻杆的深度为准。成孔深度必须大于设计值，这是为了方便接地极安装，成孔深度需有一定的余量。成孔垂直度误差允许值为1％以内。

作为上述方案的改进，所述进行深井接地极安装，具体包括：

将一根经过校直加工和防腐处理的热镀锌钢管用钻机吊起，放入所述接地深井；

当所述热镀锌钢管的一端被放入一米时，用专用卡具卡住所述热镀锌钢管，将连接管套入所述热镀锌钢管另一端的螺纹处，并用管钳旋紧；

再将另一根所述热镀锌钢管与所述连接管对接，用所述管钳旋紧后继续向下沉放，直到达到规定的深度。

需要说明的是，在该实施例中，接地极采用热镀锌钢管。加工指的是开孔和车螺纹，具体地在接地极上每隔2米的位置上用电焊开孔，开孔处做防腐处理。每根接地极两端的螺纹做防腐处理。

具体地，将一根经过校直加工和防腐处理的热镀锌钢管用钻机吊起，放入接地深井；其中，钻机的起吊绳和热镀锌钢管的绑扎必须牢靠，防止掉落。

在安装热镀锌钢管时，当热镀锌钢管的一端被放入一米时，即放下距离热镀锌钢管顶部一米时，用专用卡具卡住热镀锌钢管，将连接管套入热镀锌钢管另一端的螺纹处，并用管钳旋紧；热镀锌钢管另一端指的是热镀锌钢管的端部。

再将另一根热镀锌钢管与连接管对接，用管钳旋紧后继续向下沉放，直到达到规定的深度。深井接地极安装完成后，热镀锌钢管应露出地面100mm，以便于后续的注浆。

值得注意的是，热镀锌钢管开孔直径要≤10mm；对于弯度大的热镀锌钢管需进行校直；每根接地极的安装时要留出一定的余量，以便于用卡具卡住来连接下一根接地极；卡具卡住时要防止溜管；两根接地极之间用连接管连接，连接时一定要用管钳旋紧。

作为上述方案的改进，所述用注浆机将搅拌好的煅烧石油焦炭注入所述接地深井，具体包括：

将煅烧石油焦炭与水在搅拌桶内按设计要求的比例充分搅拌混合；

将所述注浆机的导管用连接管与所述接地极的露出部分连接并旋紧；

将搅拌好的煅烧石油焦炭注入所述接地深井。

具体地，将煅烧石油焦炭与水在搅拌桶内按设计要求的比例充分搅拌混合；一般地，煅烧石油焦炭与水的混合比例为3:1。此外，煅烧石油焦炭在搬运和搅拌时要注意扬尘问题。

将注浆机的导管用连接管与接地极的露出部分连接并旋紧，这是为了防止煅烧石油焦炭流到其他地方，造成浪费。

将搅拌好的煅烧石油焦炭注入接地深井，直至井口有煅烧石油焦炭溢出，但接地深井口石油焦炭溢出量要有可控性。

作为上述方案的改进，所述进行所述接地深井的井口封堵，具体包括：

将所述接地深井的井口四周进行清理平整，用废料将所述井口塞实；

在所述井口四周支模，之后用混凝土浇筑：其中，模板尺寸为0.4m×0.4m×0.05m；

进行收面，待所述混凝土充分凝固后进行拆模。

具体地，将接地深井的井口四周进行清理平整，用废料将井口塞实。一般地，用编织袋要塞到-0.5m。

在井口四周支模，之后用混凝土浇筑：其中，模板尺寸为0.4m×0.4m×0.05m。支模中应确保模板的垂直度和水平度，但要注意模板的高度不能大于预留出的热镀锌钢管。

进行收面，待混凝土充分凝固后进行拆模，防止喷井。拆模应视当地气温来确定拆模时间。

作为上述方案的改进，所述预设压力值为8-10MPa。

具体地，预设压力值为8-10MPa，即在进行压力注浆时，在注浆机上的压力表达到8-10MPa时才停止。

作为上述方案的改进，所述对所述接地深井进行焊接防腐，具体包括：

利用挖机开挖沟槽，以使水平接地体与所述接地极露出；

将所述水平接地体与所述接地极进行电焊焊接；

焊接完成后，将焊接口的焊渣清理干净，并刷沥青防腐漆进行防腐；

利用原土进行回填，并分层夯实。

具体地，利用挖机开挖沟槽，以使水平接地体与接地极露出；开挖过程要注意地埋管线的位置，防止破坏。

将水平接地体与接地极进行电焊焊接。一般地，接地极先与欧姆卡电焊焊接后，再与水平接地体电焊焊接。接地体连接宜使用电焊焊接，焊接应采用搭接焊，其搭接长度必须符合：扁钢为其宽度的2倍，且至少3个棱边焊接；圆钢为其直径的6倍；圆钢扁钢焊接时，长度为圆钢直径的6倍。

焊接完成后，将焊接口的焊渣清理干净，并刷沥青防腐漆进行防腐。在防腐处理前，表面必须除锈并去掉焊接处残留的焊渣。

利用原土进行回填，并分层夯实。回填土不能有石块混凝土垃圾等。

综上，本发明实施例所提供的一种深井压力注浆工艺，通过叠加进行注浆—压力注浆工艺，并在每次注浆后进行土壤电阻率测量成像和接地电阻测量，确保每一次施工工艺是合格的，使得深井压力注浆效果较好，且该工艺适用于各种复杂地质环境，施工效果好。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。