1.本发明涉及岩溶地区溶洞抗浮锚杆施工领域，具体是一种灰岩地区溶洞抗浮锚杆的施工方法。
背景技术：
2.抗浮锚杆是建筑工程地下结构抗浮措施的一种，用于抵抗在地下施工当中，地下水的浮力对建筑结构产生的影响，广泛应用于岩土工程中。现有的抗浮锚杆具体施工过程是通过钻机在地基内钻进成孔，将制作完成的抗浮锚杆插入于钻孔中，再于钻孔中通过注浆管灌浆。
3.随着工程建设的发展，地下室深度不断加大，地下室的抗浮很多采用抗浮锚杆。而在灰岩地区存在溶洞及溶蚀裂隙，其岩溶水多数具有承压性，越来越多的工程涉及到岩溶锚杆施工。目前因岩溶地下水的承压性往往造成锚杆孔内涌水，注浆浆液随水流带走，影响注浆质量，在压力注浆下浆液随着岩溶中的溶洞和溶蚀裂隙向四周扩散，无规则，注浆效果无法保证，往往造成工程锚固力不够。现有锚杆施工技术多是采取人工降水的措施，通过抽排岩溶地下水，降低其水位后，在采取溶洞回填碎石沙等再进行分次注浆来保证锚杆的锚固质量；该方法的主要问题：1)岩溶地下水的降排水过程中极易诱发岩溶地面塌陷地质灾害，危害大；2)注浆量无法大，施工复杂，进度慢。
技术实现要素：
4.本发明针对现有溶洞区域锚杆施工问题提供了一种灰岩地区溶洞抗浮锚杆的施工方法，该施工方法利用复合膜袋在溶洞及裂隙发育段形成包裹体，膜袋注浆后向外围膨胀，在溶洞内形成一个大于锚杆孔径的锚固体，起到栓塞作用，可以提供可靠的锚固力，另外可有效封堵钻孔中岩溶地下水的涌出，后续二次注浆质量得到有效保证，该方法不仅能保证锚固力，还能保证锚杆注浆的质量。
5.为了达到上述技术目的，本发明提供了一种灰岩地区溶洞抗浮锚杆的施工方法，其特征在于具体步骤如下：
6.(1)通过钻机施工锚杆孔，锚杆孔的钻孔深度穿过溶洞底板以下不小于3m，并在钻孔过程中确定溶洞的位置以及溶洞竖向高度；
7.(2)根据溶洞的位置，在锚杆相应段上外部包裹膜袋，且膜袋包裹的长度大于溶洞长度，膜袋上部进入岩溶上层岩石深度不小于30cm，并在膜袋内埋入第一注浆管，在膜袋外固定第二注浆管，第二注浆管的长度延伸至膜袋底部以下；
8.(3)将锚杆及注浆管安装到锚杆孔内，此时膜袋的位置刚好置于溶洞所在位置，且膜袋上部高出溶洞顶部不小于30cm；
9.(4)首先通过第一注浆管向膜袋内注浆，控制注浆压力0.3～0.5mpa，膜袋在注满浆液后向溶洞内进行膨胀，并在溶洞内形成一个大于锚杆孔直径的锚固体；注浆完成后，待浆液凝土2～3天，通过第二注浆管向膜袋以下的区域的锚杆孔内进行注浆，同时在膜袋以
上区域的锚杆孔中插入第三注浆管进行注浆，对整个锚杆孔进行封堵。
10.本发明较优的技术方案：所述步骤(2)中的膜袋为无纺布膜袋，具体是由无纺布制成的双层袋体结构，其上部和下部均捆扎在锚杆上，且第一注浆管伸入膜袋上部。
11.本发明较优的技术方案：所述步骤(4)中膜袋内注浆采用标号425以上的水泥，水灰比1：0.8。
12.本发明较优的技术方案：所述步骤(4)中膜袋内注浆量以膜袋注浆后形成的锚固体体积超过膜袋所在区域锚杆孔体积的3～5倍。
13.本发明利用复合膜袋+分次注浆技术，在溶洞及裂隙发育段采用复合膜袋内注浆形成较大体积的包裹体，膜袋内注浆体与锚杆紧密粘结，在溶洞内形成一个大于锚杆孔径的锚固体，并通过上覆岩层控制，起到栓塞作用，提供了可靠的锚固力，同时对岩溶腔体进行一定封堵，另外膜袋对溶洞段钻孔进行有效封堵，隔绝了地下水的涌出以及后期注浆时浆液的渗漏，再通过预设的注浆管对溶洞底部及上部分别进行注浆，能有效保证注浆施工质量，从而能确保锚杆的锚固力。
14.本发明的有益效果：(1)施工操作简单，安全可靠，可大大缩短施工时间；(2)可以有效提高注浆质量，保证锚杆的锚固力，适合岩溶地区溶洞内锚杆的施工；(3)能够节省工程成本，避免诱发岩溶地质灾害，具有很好的应用价值。
附图说明
15.图1是本发明中锚杆安装示意图；
16.图2是本发明中膜袋注浆示意图；
17.图3是本发明中锚杆孔注浆示意图。
18.图中：1—锚杆，2—灰岩，3—溶洞，4—膜袋，5—膜袋内注浆体，6—锚杆注浆体，7—第一注浆管，8—第二注浆管，9—第三注浆管。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。附图1至图3均为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本发明实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本发明的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本发明的范围。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。
20.实施例针对某个岩溶地区，该区域在施工过程中发现很多溶洞，导致抗浮锚杆无法正常施工，为了解决溶洞的抗浮锚杆施工问题，采用了本发明中的施工方法进行锚杆施工，其具体步骤如下：
21.(1)首先进行锚杆孔施工，采用钻孔形成锚杆孔，锚杆孔孔径根据设计要求确定，钻孔深度应穿过溶洞进入溶洞底板以下不小3m；并在该过程应确定溶洞的具体位置以及高度，以便后期膜袋布置。
22.(2)根据对应的溶洞位置，在锚杆相应段上布设膜袋包裹在锚杆上，膜袋为无纺布膜袋，具体是由无纺布制成的双层袋体结构，其上部和下部均捆扎在锚杆上，膜袋上部进入岩溶上层岩石深度不小于30cm，注浆后可以对锚杆孔进行封堵，防止地下水涌出及后期注
浆液的渗漏；并在膜袋内埋入第一注浆管，在膜袋外固定第二注浆管，第二注浆管的长度延伸至膜袋底部以下；
23.(3)将锚杆及注浆管安装到锚杆孔内，此时膜袋的位置刚好置于溶洞所在位置，且膜袋上部高出溶洞顶部不小于30cm；
24.(4)完成上述步骤，开始通过第一注浆管向膜袋内注浆，控制注浆压力0.3～0.5mpa，采用425以上水泥，水灰比1：0.8，注浆量根据溶洞大小预估，一般控制浆液量超过孔径体积3～5倍，膜袋在注满浆液后向溶洞内进行膨胀，并在溶洞内形成一个大于锚杆孔直径的锚固体；注浆完成后，待浆液凝土2天，通过第二注浆管向膜袋以下的区域的锚杆孔内进行注浆，同时在膜袋以上区域的锚杆孔中插入第三注浆管进行注浆，对整个锚杆孔进行封堵，锚杆孔的注浆参数按正常锚杆设计参数进行，形成完整的抗浮锚杆。
25.本发明的方法是利用膜袋的注浆形成包裹体，其直径大于锚杆孔直径，形成较大的锚固塞，提供了可靠的锚固力，另外膜袋对溶洞段钻孔进行有效封堵，隔绝了地下水的涌出以及后期注浆时浆液的渗漏，再通过预设的注浆管对溶洞底部及上部进行注浆，能有效保证注浆施工质量。
26.以上所述，只是本发明的一个实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征：
1.一种灰岩地区溶洞抗浮锚杆的施工方法，其特征在于具体步骤如下：(1)通过钻机施工锚杆孔，锚杆孔的钻孔深度穿过溶洞底板以下不小于3m，并在钻孔过程中确定溶洞的位置以及溶洞竖向高度；(2)根据溶洞的位置，在锚杆相应段上外部包裹膜袋，且膜袋包裹的长度大于溶洞长度，膜袋上部进入岩溶上层岩石深度不小于30cm，并在膜袋内埋入第一注浆管，在膜袋外固定第二注浆管，第二注浆管的长度延伸至膜袋底部以下；(3)将锚杆及注浆管安装到锚杆孔内，此时膜袋的位置刚好置于溶洞所在位置，且膜袋上部高出溶洞顶部不小于30cm；(4)首先通过第一注浆管向膜袋内注浆，控制注浆压力0.3～0.5mpa，膜袋在注满浆液后向溶洞内进行膨胀，并在溶洞内形成一个大于锚杆孔直径的锚固体；注浆完成后，待浆液凝土2～3天，通过第二注浆管向膜袋以下的区域的锚杆孔内进行注浆，同时在膜袋以上区域的锚杆孔中插入第三注浆管进行注浆，对整个锚杆孔进行封堵。2.根据权利要求1所述一种灰岩地区溶洞抗浮锚杆的施工方法，其特征在于：所述步骤(2)中的膜袋为无纺布膜袋，具体是由无纺布制成的双层袋体结构，其上部和下部均捆扎在锚杆上，且第一注浆管伸入膜袋上部。3.根据权利要求1所述一种灰岩地区溶洞抗浮锚杆的施工方法，其特征在于：所述步骤(4)中膜袋内注浆采用标号425以上的水泥，水灰比1：0.8。4.根据权利要求1所述一种灰岩地区溶洞抗浮锚杆的施工方法，其特征在于：所述步骤(4)中膜袋内注浆量以膜袋注浆后形成的锚固体体积超过膜袋所在区域锚杆孔体积的3～5倍。
技术总结
本发明公开了一种灰岩地区溶洞抗浮锚杆的施工方法。所述施工方法利用复合膜袋结合分次注浆技术，在溶洞及裂隙发育段采用复合膜袋内注浆形成较大体积的包裹体，在溶洞内形成一个大于锚杆孔径的锚固体，起到栓塞作用，同时对岩溶腔体进行一定封堵，起到止水作用，然后分别对膜袋上部和下部的锚杆孔进行注浆。本发明中的锚固栓塞起到有效锚固作用，然后溶洞上下段的注浆效果得到了有效保证，从而能确保锚杆的锚固力，解决了溶洞及溶蚀裂隙区域锚杆施工困难的问题。工困难的问题。工困难的问题。
技术研发人员：赵建海 刘志航
受保护的技术使用者：中冶集团武汉勘察研究院有限公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2022/4/8
声明：
“灰岩地区溶洞抗浮锚杆的施工方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中冶集团武汉勘察研究院有限公司
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2024年07月25日 ~ 27日 
