路基岩溶注浆施工方案

路基岩溶注浆施工方案（精选7篇）

路基岩溶注浆施工方案 第1篇

岩溶注浆原理[1]:浆液由注浆孔注入岩层和土层后,首先充填岩层中空溶洞或裂隙和土层中的空洞,同时会在孔周围产生一定的泡体。随着注浆量的增加,泡体不断增大扩散,使土体的空隙逐渐减小,堵塞岩溶洞穴,截断渗透水流,提高地基土的力学强度和抗变形能力,从而达到加固路基的目的。

1 工程概述

某路段地基处理长度约730 m,为防止路基基底下覆溶洞继续发育造成上覆地基土体下沉或出现塌陷,破坏路基本体,且满足路基工后沉降的设计要求,采用岩溶注浆工艺对地基进行加固处理。

2 地质概况

粉质黏土:褐黄色,硬塑,含角砾及铁锰质结核,表层含植物根系;厚0～4.7m。

粉土:褐黄色,稍湿,稍密,含少量黏性土及角砾,表层含植物根系;厚0～1.0m。

细角砾土:浅黄色,稍密,稍湿,成分以砂岩为主,一般粒径15～25 mm,最大35 mm,充填黏性土及砂;厚0～1.0 m。

粗角砾土:褐黄色,中密,饱和,成分以石英砂岩为主,一般粒径20～40 mm,最大60 mm,充填黏性土及砂;厚0～6.4 m。

泥灰岩:灰色,泥晶结构,层状结构,节理裂隙很发育,全～弱风化,岩石呈碎块及块状。溶洞、溶沟、溶槽发育,溶洞多为细角砾土半充填及少量全充填。岩溶埋藏条件属裸露型,发育强度等级为强烈发育,属塌陷区。

3 岩溶注浆施工

3.1 注浆工艺流程(流程图如图1所示)

3.2 现场试验

在施工准备阶段,选定溶洞分布密集、地质条件典型的DK106+740～DK106+820段为试验段,预先对相关钻孔、注浆工艺进行摸索及总结,确定合理的施工方案。

试验段主要特点:①地质勘探资料显示,该段溶洞分布最为密集且埋藏较浅,为施工瓶颈,应在施工早期即针对其进行工艺摸索,可以为我们预见施工中可能出现的问题,并为正式施工提供经验借鉴及技术指导。②该段注浆孔钻孔设计孔深23 m,对常规钻孔机具和钻孔方法的选择都有较严格的要求。③通过技术攻关解决较大深度注浆孔下段注浆压力的损失对深层注浆效果的影响。

3.3 主要施工工艺及材料要求

3.3.1 原材料

①注浆用水采用饮用水。②注浆用水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥,水泥出厂日期一般不超过3个月,严禁采用试生产及受潮结块的水泥,水泥的各项指标应符合国家标准,并附有水泥出厂质保单。③水玻璃模数400Be,模数2.4～3.4,对选购的水玻璃进行稀释直至符合设计要求的浓度,用专用的密封容器储存。随用随取,严禁长时间暴露在空气中。④当采用中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填时,水泥砂浆用砂的要求为:其粒径小于2.5 mm的中粗砂,泥及有机物含量小于3%。

3.3.2 合理选定浆液配合比

地层中浆液总是向着压力最小的方向扩散,为最大限度地填充地层裂隙,现今大部分的设计中采用缩小注浆孔间距、减少单孔注浆范围的方法来弥补上述不足。控制浆液配合比的意义就在于控制单孔注浆量,防止浆液远距离扩散,提高浆液利用率。

裂隙及天然溶洞中大部分水为流动水,浆液只有在遇到阻碍物时才会停下来,夏季雨量充沛时大部分浆液在尚未凝固时就被水冲走。而根据现场的流速、流量及注浆压力进行浆液中水玻璃的浓度调整,成为施工过程中的一个重要的控制环节。

3.3.3 单孔平均注浆量

当单孔注浆量明显大于本区段内平均单孔注浆量时,降低注浆泵流速,减小注浆压力,提高浆液中水玻璃的浓度,必要时可配合采用停停注注的间歇注浆及灌水泥砂浆相结合的方法。对于单孔平均注浆量的确定,可以参考以下公式:

式(1)中,R指扩散半径,L指注浆段长度,K指空隙率,α指浆液充填系数,β指浆液损失系数。

3.3.4 钻孔施工及孔口加固

在钻孔施工前,针对不同的地质情况选择不同的钻孔方案:①上部覆盖层持力性较差,在松散砂土地段,于地基表面覆盖一层50 cm厚黏土层反压,并用压路机碾压密实后再行布孔。采用干钻法施工上部覆盖层,钢套管跟进护壁。钻至岩层后将钢套管拔出,插入Φ120 mm PVC套管护壁后,潜孔钻机钻至设计深度。②全孔均为松散砂土地段,干钻法一次成孔,采用PVC花管全孔护壁。③对上部覆盖层密实及全岩层地段采用潜孔钻机一次成孔施工。④钻孔过程中应严格做好钻孔记录,尤其是土石分界线位置及溶洞分布的范围、大小及深度,便于及时掌握第一手现场地质情况,根据地层特性选择施工方案及配置护壁套管长度。⑤孔口加固:钻孔完成后,在护壁套管周围开挖锥形圆坑,将套管周围用棉麻纤维材料缠紧呈纺锤状,用水泥砂浆充填坑体,确保套管与周围地层接触面密闭。

3.3.5 孔内注浆管路的施工

①对土层持力性良好及岩层构造地段用PVC注浆管,钻孔完毕后立即插入双注浆导管(长导管用于注浆:外露50 cm便于连接注浆管路,长度视钻孔长度而定。短导管用于排水排气:头部露出套管外即可,全长视套管内部密封长度而定)。宜采用大壁厚、粗管径的PVC注浆管,以增强注浆管刚度,避免其在孔内盘曲、弯折,并将套管内部3m以上范围以棉麻纤维材料及水泥砂浆封闭严密。②对地层薄弱、塌孔严重或溶洞等注浆管难于插到位的地段采用止浆塞施工,待孔口加固的水泥砂浆强度达到要求后,将下部连接有钢导管的止浆塞设置在套管外部水泥砂浆加固范围内,确保钢管与止浆塞的连接严密、耐压,且能插入到底层深处。以上2种止浆方式具有施工简便,便于就地取材且效果明显的优点。③套管内部密闭完毕后均需及时注水通管,以保持管路畅通。

3.3.6 外部注浆管路的设置与使用

外部注浆管路宜短不宜长,以减少输浆过程中的压力损失。尽量减少输浆管路接头。

输浆管与注浆管或止浆塞的连接宜采用金属连接阀,因塑料连接阀的强度不够而经常出现爆裂或滑脱现象而不提倡使用。

压力表值宜选用合理示数范围,其读数范围满足设计要求的终止注浆压力值,且有足够的灵敏度。压力表使用完毕后必须及时清洗,以防止水泥砂浆在表内凝固。

3.3.7 注浆工艺

①试泵。开泵前先将三通转芯阀调到回浆位置,待泵吸水正常时,将三通回浆口慢慢调小,泵压徐徐上升,泵压达到预定注浆压力时,持续2～3 min不出故障,即可结束。②压水试验。压水的压力由小逐渐增大到预定注浆压力,并持续15 min。用注浆泵压水检查管路是否漏水,设备是否正常运转,并冲洗岩石裂隙,扩大浆液通路,增加浆液冲塞的密实性。③注浆。注浆顺序:按自路基坡脚向线路中心的顺序进行,先两侧后中间,以保证注浆质量。注浆压力控制:设计要求灰岩中注浆压力为0.1～0.3 MPa,岩土界面附近逐步加大到0.2～0.5 MPa。

3.3.8 注浆注意事项

①称量。浆液配合比选定后,制浆时必须用标定后的称量工具对各种注浆原材料进行称重,以保证浆液的黏度、密度和结石率,防止浆液堵管。②注浆压力控制。施工中采用逐步提高注浆压力的方法,并注意观察孔口压力表数值的变化,根据注浆压力变化调整注浆机的流速。

压力表数值突然大幅度减小、注浆流速增大,表明地层结构发生破坏或空隙尺寸已被扩大,此时应注意查看周围土体是否隆起、漏浆,若无异常现象则适当提高注浆机的流速对新增加的裂隙进行充填。如果地表有明显的异常隆起,一般进行周围注浆孔的补偿注浆或待地面隆起平复后,重新扫孔注浆;压力表数值突然快速增大,需减小注浆机的流速,以防止注浆管路爆裂,并记录单位时间的吸浆量,到终止注浆条件后终孔。

3.3.9 终孔

满足设计要求的终孔条件后关闭孔口阀,保持孔内注浆终压,时间以打开孔口阀而不返浆为标准。当达不到上述标准时,应清孔并再次注浆。

3.3.1 0 成品处理

注浆完成后应及时拔管,并用稀释的盐酸溶液清洗注浆管,也可改进注浆管,采用内镶陶瓷或树脂的注浆管,用完后以高压水清洗,用M5水泥砂浆封孔。

4 结论

本区段地基加固完成后,进行了钻芯取样及超声波扫描检测,结果表明经过岩溶注浆加固后的地基溶洞及裂隙填充较好,基本达到了预定的加固效果。

参考文献

[1]李杰.注浆技术在整治岩溶路基病害中的应用[J].资源与环境工程.2007(3).

岩溶路基注浆加固施工技术 第2篇

宜万铁路DK179+715～DK179+801段岩溶路基位于裸露型岩溶与覆盖型岩溶结合部位, 地下水为岩溶裂隙水, 随季节性变化较大, 表层为黏土, 硬塑, 厚度0 m～3 m, Ⅲ类;下伏Tj1灰岩, 浅灰色, 弱风化, Ⅴ类, 岩溶发育, 多溶蚀沟槽及溶洞。岩溶洼地属地表水汇聚部位, 随着地表水的入渗, 对覆盖层形成搬运, 极易在上覆土层中形成土洞, 诱发地表塌陷。为了确保路基稳定及今后运营安全, 设计采用压力注浆处理措施。

2 加固机理

通过注浆充填上部开口型岩溶裂隙通道、洞穴, 使其形成水平注浆帷幕, 隔断地表水与地下水的联系, 避免地表水下渗, 搬运覆盖土层, 形成土洞, 从而达到加固岩土界面土层, 消除地表塌陷隐患的目的。

3 适用范围

当覆盖土层不小于1.5 m时, 采用压力注浆加固施工技术。

4 注浆工艺及要点

4.1 注浆工艺流程

注浆工艺流程如图1所示。

4.2 工艺要点

4.2.1 布孔

根据设计孔位平面布置图, 采用全站仪进行布孔, 按纵向间距5 m、排距5 m逐孔测放, 并用木桩橛标定、编号, 先导勘探孔和注浆孔分别编号, 以便于区分。当地表、地下有障碍物时, 可根据实际情况, 适当移动孔位, 移动范围不应大于0.5 m, 否则按变更设计程序报批。

4.2.2 钻孔

采用XY-100型回旋钻机, ϕ108硬质合金钻头, 保证钻孔孔径不小于110 mm。因表层为覆土, 为防止孔口坍塌或缩孔, 采用干钻套管跟进法钻孔, 边钻进边下套管, 直到套管嵌入基岩0.5 m;套管孔口露出地面0.2 m～0.5 m, 四周用水泥砂浆加适量速凝剂密封, 底部用水泥砂浆与基岩固结成一体。土石界面以下基岩钻孔采用湿钻法循环钻进, 终孔深度保证钻入基岩不小于6 m深;若施工过程中遇溶洞, 应钻至溶洞底板下0.5 m～1.0 m;若溶洞为黏土充填时, 采用干钻钻孔。钻进过程中, 应专人测量、记录钻孔编号、孔口标高、土石分界标高、孔底标高等内容, 留取岩芯、编号, 填表、绘制钻孔柱状图, 并与原设计地质情况对比。

4.2.3 清孔、验孔

钻至设计孔深后, 采用清水循环冲洗钻孔, 冲洗时间不少于30 min, 直至返清水。清孔自检深度、孔径合格后, 将填写的“注浆钻孔原始记录表、岩溶路基施工地质探查确认表、岩溶路基处理措施确认表、钻孔柱状图”, 报请监理签认。待该注浆段先导勘探孔全部钻完, 资料整理完毕后, 报请设计单位现场核实、签认“岩溶路基施工地质探查确认表、岩溶路基处理措施确认表”, 确定该注浆段探查后的最终处理措施。

4.2.4 注浆

注浆顺序:自注浆加固范围周边向中间进行;先大的溶洞再小的溶洞或裂隙;有空洞时灌注机制砂或稀的水泥浆液 (可含碎石) 直至溶洞充填后才能进行注浆 (见图1) 。

注浆方式:一般钻孔采用全孔一次性注浆, 若遇裂隙、溶洞, 可分别先采取自下而上分段注浆、自上而下分段孔口注浆或混合式注浆方法。

注浆材料:水泥采用P.O32.5水泥, 水玻璃38 Be′～43 Be′, 模数2.4～3.0。

注浆时, 按压力由小到大、浓度由稀到稠、速度由慢到快的原则进行, 开始先采用自流式注浆, 当浆液面达到孔口时采用有压注浆, 压力由小到大, 最大压力不超过终注压力的2倍。 注浆过程中, 对压力、压浆速率、进浆量、材料、浆液配合比等施工参数要记录齐全, 描述详尽;加强地面观测记录 (水平位移、冒浆点的位置、地面沉陷等) , 并认真填写“注浆施工记录表”。

当注浆达到下列标准之一时, 可结束该孔注浆:

注浆孔口压力维持在0.2 MPa左右, 吸浆量不大于40 L/min, 维持30 min;冒浆点已出注浆范围外3 m～5 m时;单孔注浆量达到平均注浆量的1.5倍～2.0倍, 且进浆量明显减少时。当达不到上述结束标准时, 可采用双液注浆或清孔后再次注浆。清孔与上次注浆间隔时间不少于2 h。注浆结束后应对注浆孔采用水泥砂浆彻底回填、封孔。

5 质量保证措施

开钻前, 现场技术人员必须认真核实孔位、孔号是否与平面布置图对应。

孔位偏差±0.5 m;孔径不小于110 mm;孔深不小于设计深度。

严把原材“进场关、检验关、使用关”, 从源头杜绝质量隐患。

为避免注浆时串浆, 增加清孔难度, 注浆孔应跳孔施钻、注浆, 不应全部钻孔完后再注浆。

配制浆液先加水, 搅拌时加入水泥, 待搅拌均匀后再加入外加剂, 搅拌时间应不少于3 min;浆液应随拌随用, 在特制的贮浆槽内放置时间一般不应超过2 h。

注浆之前要进行孔深测量和压水试验, 注浆时, 先注稀浆, 以防裂隙被堵塞。当注浆压力保持不变, 吸水量均匀或吸浆量没有变化, 压力均匀升高时, 应持续注浆, 且不得改变浆液的水灰比;当连续注浆而不见压力升高, 吸浆量不下降时, 应提高浆液浓度;当压力骤然上升或浆液流量突然增大时, 应立即停止或降低压力, 适量投入中粗砂或碎石, 以堵塞溶洞或溶蚀裂隙, 缩小过水断面, 增加水流阻力, 或在浆液中掺入适量速凝剂, 或采用间歇式注浆, 必要时可几种办法同时使用。

注浆工作应连续进行, 因故中断, 应及早采取措施排除故障, 恢复注浆;采用间歇式注浆时, 一般间歇时间为7 h～8 h, 一次的水泥用量以2 t～3 t为宜。

6 注浆效果检验

注浆效果检查采用“注水试验、钻孔检查、物探检测”三项指标控制, 即:通过对比注浆前后, 钻孔注水试验的单位长度吸水量, 检验注浆效果, 注浆后, 单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3%～5%, 且不存在明显漏水现象。钻孔检查, 检查孔数为5%, 根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。土层、裂隙岩溶、洞穴等必须干钻取芯, 岩芯采取率大于90%。检查孔同时兼补浆孔。通过对比注浆前后物探成果资料, 检验注浆效果。注浆后进行物探检测, 面坡频散曲线无明显的畸变及拐点存在。

以上三项检验指标均达到要求, 表示注浆整体效果合格。

7 结语

该段岩溶路基注浆工作已于2005年8月顺利施作完毕。

该段设计先导勘探孔25个、注浆孔61个, 含检查孔兼补浆孔4个。注浆完毕后, 分别对注浆孔进行了86次注水试验、4次钻孔检查和全段3条物探检测, 结果均满足检验指标要求, 实践证明注浆后浆液充填了土层和岩层的空洞和裂隙, 在岩土结合处形成了有效的隔水帷幕, 提高了岩土的强度, 此岩溶路基注浆施工技术是可行、合理的。

参考文献

铁路路基岩溶注浆施工技术措施探讨 第3篇

1 工艺原理

为防止岩溶路基塌陷, 利用惰性材料形成的浆液, 在一定压力作用下注入岩溶裂隙、溶洞中以及软塑黏土体孔隙中, 还将其中的空气、水分排出, 使浆液加密、加大、加厚, 加固土体, 首先是填充岩溶溶洞及岩溶裂隙, 其次是封闭岩、土界面, 形成隔水帷幕, 切断地表水与地下水、孔隙水与岩溶水之间的水力联系, 防止土体潜蚀的发生, 从而防止地面塌陷;如土体中存在着软弱夹层, 再进行加固土体软弱夹层, 并在注浆中加入钢筋笼形成微型桩的复合加固体系。通过注浆填充液凝固后, 具有的刚性和强度而改变岩层及土体的性状, 使岩土的变形受到约束, 强度得到提高, 从而达到控制地基整体沉降、减少变形的效果。

2 注浆施工工艺

岩溶注浆工艺流程:定孔位—钻机就位—钻孔—钻孔冲洗—配置浆液—注浆—注浆结束—封孔。

2.1 定孔位

根据设计要求标出注浆孔位置, 并进行复测, 注浆孔布置采用梅花型布置, 孔间距5.0m×5.0m, 路堤地段加固至路堤坡脚外约5.0m, 路堑地段加固范围至侧沟平台外边缘。

2.2 钻机与注浆设备就位

(1) 注浆孔位标定后, 移动钻机至钻孔位置, 完成钻机就位。钻机就位后, 用倾斜尺、水平尺等工具调整钻机角度, 安装牢固, 定位稳妥。

(2) 各类设备就近安装, 注浆管线固定, 不宜过长, 一般为30m～50m, 以防压力损失。

2.3 钻孔

岩溶注浆基本孔及检查孔采用X Y-130型回转式地质钻机钻孔, 开孔孔径为Φ110mm, 其中土层地基采用泥浆护壁合金钻头钻进, 将钻杆对准所标孔位, 开孔时要轻加压、慢速, 防止将孔开斜。基岩部分采用合金钻头钻进, 注浆孔孔径为Φ108mm, 检查孔孔径为Φ108mm, 钻进至设计孔深。如钻至设计孔深位置有溶洞时, 须钻至溶洞以下2m。钻进过程中钻孔记录要详细完整地记录孔内情况, 如换层、破碎、掉块、夹泥、漏水、脱空等。遇特殊情况, 及时向监理工程师报告, 并按监理工程师的指示处理。钻孔结束后, 对钻孔进行妥加保护, 防止杂物等掉入孔内。

2.4 钻孔冲洗

钻孔冲洗包括钻孔孔壁冲洗和岩石裂隙冲洗。

孔壁冲洗:钻孔结束后, 将水管深入孔底, 通入大流量水流, 从孔底向孔外冲洗, 直至回水清净为止, 要求冲洗后孔内残留物厚度不超过20cm。

裂隙冲洗:用压力水进行裂隙冲洗, 直至回水清净为止。冲洗压力为灌浆压力的80%。

2.5 浆液配制

(1) 水泥采用普通硅酸盐水泥, 水泥强度等级为32.5级。水玻璃采用波美度为38°～43°Be, 模数2.4～3.4。

(2) 水泥浆液水灰比为1∶1。若遇空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处, 视具体情况先灌入中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填, 再采用煤灰水泥浆液或双液注浆。按设计要求的水灰比用高速拌浆机拌合水泥浆液, 采用粉煤灰水泥浆液注浆时, 其砂、粉煤灰材料的要求, 砂:其粒径小于2.5mm的中粗砂, 含泥量及有机物含量小于3%。粉煤灰:进行磨细, 其细度不粗于同时使用的水泥, 烧失量小于3%。

(3) 在浓水玻璃中加水稀释, 边加水边搅拌, 并用玻美计测试其浓度。施工中采用的水玻璃波美度为38°～43°Be。

(4) 将配制好的化学浆液和水泥浆液各送入搅拌式储浆桶内备用。

2.6 岩溶注浆

(1) 灌浆方法。

岩溶注浆采用阻塞式自下而上孔内循环注浆进行。即将注浆孔一次钻至设计孔深, 然后从钻孔的底部往上, 逐段安装注浆塞进行注浆, 用灌浆塞卡在段顶0.5m处, 射浆管距孔底的距离小于0.5m, 直至孔口的注浆方法。

钻孔完毕, 进行清孔检查, 在确认没有坍孔和探头石的情况下, 在确定注浆管内无阻塞物后, 即可进行注浆管安装。用水泥袋绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞, 把管子插入孔内, 人工将管顶入孔内到要求深度, 使水泥栓塞与孔壁充分挤压紧实, 然后在水泥袋栓塞与孔口空余部分, 填充水泥砂浆, 使注浆管和止浆塞固定。注浆管外露的长度不小于30cm～40cm, 以便连接孔口阀门和管路, 水泥砂浆注浆塞制作完成。待凝12h后进行岩溶注浆, 注浆时完全能达到设计压力且水泥砂浆与孔壁接合处不漏浆, 注浆过程中没有发现异常。水泥砂浆注浆塞试验成功。

(2) 灌浆压力及顺序。

灌浆压力统一采用0.3MPa, 注浆顺序采用自路基坡脚向线路中心的顺序进行。

(3) 浆液配比及浓度变化。

灌浆浆液的浓度应由稀到浓逐级变换, 灌浆浆液水灰比可采用1∶1、0.8∶1二个比级, 开灌水灰比可采用1∶1。当灌浆压力保持不变, 注入率持续减小时, 或注入率保持不变而灌浆压力持续升高时, 不得改变水灰比;当1∶1浆液注入量已达3m3以上, 而注浆压力和注入率均无显著改变时, 应换0.8∶1浆液继续灌注直至结束。

(4) 特殊情况处理。

(1) 漏浆的处理灌浆时, 如岩面裂缝漏浆, 可采用表面嵌缝、间歇、限流、限量、浓浆灌注、待凝等方法处理。

(2) 灌浆工作若因故中断, 应及早恢复灌浆, 否则应立即冲洗钻孔, 而后恢复灌浆, 若无法冲洗或冲洗无效, 则应进行扫孔, 而后恢复灌浆;恢复灌浆时应使用开灌比级的水泥浆液进行灌注, 如注入率与中断前的相近, 即改用中断前比级的水泥浆继续灌注;如注入率较中断前减少较多, 则浆液应逐级加浓继续灌注;恢复灌浆后, 如注入率较中断前减少很多, 且在短时间内停止即浆, 则应采取补救措施。

(3) 灌浆段注入量大, 灌浆难于结束时, 可选用下列措施处理:低压、浓浆、限流、限量、间歇灌浆;浆液中掺如速凝剂;灌注稳定浆液或混合浆液;该段经处理后应扫孔, 重新依照技术要求进行灌浆, 直至结束。

2.7 注浆结束

当注浆达到下列标准之一时, 可结束该孔注浆:注浆孔口压力维持在0.2MPa左右, 吸浆量不大于40L/min, 维持30min;冒浆点已出注浆范围外3m～5m时;单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍, 且进浆量明显减少时。当达不到上述标准时, 应清孔再次注浆。

2.8 封孔

注浆结束后, 采用“机械压浆封孔法”封孔及人工二次手工封孔。即全孔注浆结束后, 用胶管下入到钻孔底部, 用灌浆泵向孔内泵入0.5∶1浓浆, 水泥浆逐渐上升, 将孔内稀浆置换出, 直到孔口返出与进浆相同比级的浓浆。在泵入浆液过程中, 将胶管徐徐上提, 但应保证管口保持在浆面以下。封孔做到密实, 无孔洞。

3 施工注意事项及质量控制措施

3.1 施工注意事项

(1) 注浆钻孔采用钻机成孔, 钻机须安装牢固, 定位稳妥、固定。注浆孔应跳孔施钻, 不应全部钻孔完后再注浆, 以免孔位串浆, 增加难度及清孔工作量。

(2) 各类设备应就近安装固定管线, 不宜过长, 以防压力和流量消耗。钻机成孔插入注浆管后及时封堵孔口及附近的地面裂缝以防冒浆。注浆用的浆液应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始注浆, 并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌, 搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。注浆施工时, 采用自动流量和压力记录表, 并及时对资料进行整理分析。开启或关闭注浆泵时必须先开启或关闭化学注浆泵, 以免堵塞管路

(3) 注浆过程中尽可能控制流量和压力, 防止浆液流失。注浆顺序按跳孔间隔方式进行, 并采用自路基坡脚向线路中心的顺序进行。

(4) 机电设备固定就位, 不可乱堆放、搬动, 电动部分设置网罩, 电箱电线应悬挂。不得将盛浆桶和注浆管路暴露于阳光下, 以防浆液凝。

(5) 注浆全过程应做好技术资料和基础数据记录、整理、分析工作。还应加强地面观测记录 (水平位移、冒浆点的位置、地面沉陷等) 。

(6) 各孔注浆量依据具体地质情况有较大的差异, 当连续注浆单孔超过15t水泥不见升压时, 应考虑提高浆液浓度、添加粉煤灰双液注浆, 必要时间歇注浆。若注浆量过大时, 应采取适当的工程措施进行处理。

(7) 对于空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处的处理方法:空的岩溶通道和较大裂隙处灌注水泥浆, 如长期达不到结束标准采用双液注浆;较大溶洞先灌注水泥浆, 再灌注砂, 然后再灌注水泥浆, 如此循环, 注浆过程中观测浆面上升高程。

3.2 质量控制措施

(1) 钻孔施工控制。

(1) 钻孔结束后用经过校验的测绳量测孔深, 并经监理验收, 保证孔深满足设计要求, 钻孔直径不得小于110mm, 终孔直径不得小于91mm。

(2) 施工过程中控制回次进尺、压力, 详细记录换层厚度及孔内情况。

(2) 浆液控制。

(1) 采用高速搅浆机制浆, 水泥浆搅拌时间不少于30s, 浆液使用前过筛, 浆液自制备至使用完的时间不允许超过4小时。

(2) 灌浆施工过程中定时测量水泥浆液比重, 确保浆液质量。

(3) 灌浆控制。

(1) 注浆孔施工自路基坡脚向线路中心的顺序进行, 先两侧后中间, 保证注浆质量。

(2) 灌浆过程安排专人观测压力表, 发现异常立即停止灌浆。

(3) 施工中灌浆塞位应准确, 进浆管距孔底不大于0.5m。

4 结语

岩溶注浆技术具有施工机械体积小, 灵活轻便, 施工简便, 施工工期短, 见效快, 适用范围广等优点, 广泛应用于铁路、公路以及对地基加固并控制地层沉降等的地基加固工程, 加固效果甚佳, 本文对岩溶注浆技术进行了探讨, 为在岩溶条件下修建铁路提供了技术参考, 具有十分重要的意义。

摘要：岩溶注浆技术在铁路路基处理中广泛应用;本文介绍了岩溶注浆技术的工艺原理, 注浆施工工艺和施工注意事项及质量控制措施, 为在岩溶条件下修建铁路提供了技术保障。

关键词：岩溶注浆,铁路路基,岩溶地基

参考文献

[1]杨晓东, 等.地基基础工程与锚固注浆技术[M].水利水电出版社, 2009, 10.

[2]康厚荣, 等.岩溶地区公路修筑理论与实践[M].人民交通出版社, 2008, 12.

路基岩溶注浆的施工工艺及应用研究 第4篇

关键词：岩溶发育,岩溶注浆加固处理,施工工艺

1 工程概况

新建向莆线中仙车站是时速200km/h的客货共用车站, 其中涵洞7座, 大桥2座及路基支挡结构和路基附属工程方。中仙车站存在不良地质及特殊岩土, 具体为:DK420+790~DK421+250地段灰岩岩溶发育, 存在岩溶塌陷区, 表层细角砾土厚大于40.0m, 松散~稍密, 其密度差异较大, 溶洞充填物多为粉质黏土夹角砾、碎石, 可塑~硬塑, 局部软塑, 部分充填物为细角砾土。钻孔的遇洞率为44.12%, 溶洞空洞率15%, 钻孔线岩溶率为36.09%, 最大洞穴为29.45m;共有5个钻孔发现土洞, 最大土洞3.97m。

2 路基岩溶注浆施工工艺

2.1 施工方案

为防止岩溶地面塌陷及变形, 并使覆盖层工后沉降能满足设计要求, 采用注浆帷幕封闭土石分界面溶蚀发育带, 岩溶发育地段按照“探灌结合”的原则进行处理。施工时, 首先实施先导勘探注浆孔 (取钻孔总数30%) , 然后根据先导孔资料确定注浆段落、深度及注浆参数, 进行岩溶发育地段的整治处理。对煤洞、人工坑洞采用回填片石、砂砾石后注浆处理。

2.2 路基岩溶注浆施工

2.2.1 施工顺序

施工准备→定孔位→钻机与注浆设备就位→钻进→注浆→结束注浆→注浆结束效果检查→封孔。

2.2.2 施工准备

调查地下管线的分布情况, 防止钻孔伤及地下管线和当地水井, 防止污染水源;将实验场地平整, 设置必要的排水坡, 防止地表水下渗;接通施工用水、电, 钻机试运行, 确保设备能正常开钻;准备灌浆用的水泥、砂等, 并对进场原材料进行检验;检测所有注浆设备状态, 确保能正常运转;对现场操作人员进行技术交底、岗前培训。

2.2.3 定孔位

根据设计要求定出注浆孔位置, 完成注浆孔位放样, 测量、记录孔口地面高程, 并进行复测。注浆孔采用梅花型布置, 间距5m。

2.2.4 钻机与注浆设备就位

注浆孔位标定后, 移动钻机至钻孔位置, 完成钻机就位。钻机就位后, 用倾斜尺、水平尺等工具调整钻机角度, 安装牢固, 定位稳妥。各类设备就近安装, 注浆管线固定并不宜过长, 一般为30~50m, 以防压力损失。

2.2.5 钻进

将钻杆对准所标孔位, 用φ108钻头开孔钻进, 保证开孔直径≮110mm。开孔时要轻加压、慢速、大水量, 防止将孔开斜。钻进至一定深度, 采用套管护壁。钻进至设计深度要求后进行终孔, 终孔直径≮91mm。钻进过程中应注意观察地层变化, 详细作好钻孔记录。孔位的偏差≯50cm, 钻孔实际孔深误差≯10cm, 斜孔方向偏移和倾角误差均≯3°。钻孔的直径和终孔深度应符合设计规定, 孔内残留岩芯≯20cm。钻孔在施钻进入岩层0.3~1.0m时, 应将注浆套管带钻头与岩层用水泥砂浆固结完好。

2.2.6 注浆

1) 浆液配制:注浆水泥采用P.042.5水泥。水泥浆液水灰比为1:1。若遇空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处, 视具体情况先灌注中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填, 再采用水泥浆液或双液注浆, 距线路中心线最外一排注浆孔必须灌注水泥砂浆, 全充填溶洞一般采用单液注浆。

2) 注浆顺序:按自路基坡脚向线路中心的顺序进行, 先两侧后中间, 以保证注浆质量。

3) 注浆压力控制:灰岩中为0.1~0.3MPa, 岩土界面附近逐步加大到0.3~0.5MPa。

2.2.7 结束注浆

当注浆达到下列标准之一时, 可结束该孔注浆:

1) 注浆钻孔孔口压力长时间超过1.5MPa时, 浆液很难注入。

2) 冒浆点已出注浆范围外3~5m时。

3) 单孔注浆量达到平均注浆量1.5~2.0倍, 且进浆量明显减少时。

当达不到上述结束标准时, 应清孔再次注浆。

2.2.8 注浆效果检查

1) 检查孔观察法, 通过对检查孔的观察, 确定检查孔完整, 无涌水、涌沙、涌泥现象, 检查孔放置一段时间后无塌孔现象。

2) 检查孔取芯法, 对检查孔进行取芯, 通过对检查孔取芯率、岩芯强度试验等进行综合分析, 判定检查孔合格。

3) 检查孔P-Q-t曲线法, 对检查孔进行注浆试验, 根据检查孔P-Q-t曲线线性特征进行分析, 判定检查孔合格。

2.2.9 封孔

注浆结束后及时用水泥砂浆封孔至孔口, 封孔必须保证质量, 并在孔口作好水泥标志。

2.3 施工安全措施

1) 现场施工安全操作人员为持证上岗的工人。钻机操作工、注浆泵司泵人员都具有熟练的操作技能并了解施工的全过程。

2) 现场所使用的机械、电气设备经检查已达到国家安全防护标准;在施工中发现设备运转异常, 应立即关闭电源进行检修。现场机电设备被固定就位, 以免设备运转时带来的不可控制的甩动, 且不随意搬动, 电机的电动部分设置网罩, 保证安全, 电箱电线应悬挂起来, 电箱要随时保持上锁状态。

3) 注浆过程中应避免高压喷嘴接头断开或软管破裂导致浆液喷射、软管甩出引发安全事故。实际操作中, 在每次注浆前先进行压水试管, 若管线运转正常方可开始注浆, 注浆过程中派专人对注浆的沿线进行检查, 注浆结束后, 对注浆管进行通水清洗, 以免浆液对管线造成腐蚀或堵塞。

4) 施工中钻机应置于平整坚实的地面上, 钻机移位时应平稳并保持挺杆垂直, 防止倾斜倒塌。

2.4 环境保护措施

1) 对注浆孔注浆时, 应按照操作规程要求进行施工, 减少浆液的浪费;对废弃浆液按指定的地点进行排放, 注意与周围水沟的通畅, 确保与周围环境协调统一。

2) 施工过程中, 严禁将含有污染的物质或可见悬浮物的水排入河渠、水道。所有机械费油回收利用或妥善处理, 严禁随意泼倒。

3) 水泥和粉煤灰等细颗粒散体材料, 应遮盖存放, 运输时防止遗撒、飞扬。化学注浆时应避免浆液对地下水源及周围环境的污染。

4) 废弃的砂料及水泥袋等包装物及时清理, 不得随处抛撒, 严禁在工地现场焚烧废弃物和会产生有害有毒气体、烟尘、臭气的物品。

5) 选择性能优良、噪音小的施工机械, 对工程使用的钻机、等机械要进行定期养护, 以减少因机械故障产生的附加噪声与振动, 同时施工机具应采取降低噪声措施, 减少扰民。

2.5 水土保持措施

1) 严格组织施工管理, 开展文明施工, 创标准化施工现场, 施工前做到全员教育, 全面规划, 合理布局。

2) 定期检查、监督本施工段的各项水土保持工作的落实;建立健全的水土保持体系, 坚持“预防为主, 综合防治, 全面规划”原则, 抓住本工程水土保持工作重点, 有针对性地采取措施, 确保水源、植被不被污染和破坏。

3) 施工前对沿线水文、地质、植被情况进行调查, 研究制定出可行的水土保持方案以及详细的水土保持施工措施。

3 结束语

岩溶地区路基双液注浆加固施工技术 第5篇

1 工程概况

武广客运专线DK1776+229.48～DK1794+957段地处耒阳市管辖, 整个管段为岩溶发育区, 包含30个路基工点, 主要遍布有溶洞、溶沟、溶槽, 灰岩间裂隙极为发育。为加强岩溶整治, 30个路基工点均设计有岩溶注浆处理, 加固深度一般为岩土界面以上3 m, 以下5 m, 即钻入基岩5 m, 若施工过程中遇溶洞, 应至溶洞底板下1.0 m, 对岩溶进行注浆加固。

路堤地段注浆孔布置采用梅花形布置, 路堑地段为正方形布置, 孔间距分为5.0 m, 7.0 m两种;路堤地段加固范围至路堤坡脚外约5.0 m, 路堑地段加固范围至侧沟平台或墙顶平台外边缘。注浆孔开孔孔径不小于110 mm (土层中) , 终孔孔径不小于91 mm (岩层中) 。

2 双液注浆的加固机理

双液注浆是指用水泥浆液或水泥粉煤灰浆液和化学浆液对不良地基进行注浆。其加固机理是一种用气压、液压或电化学原理把浆液通过压浆泵、灌浆管均匀地注入各种介质的裂缝或孔隙中, 以填充、渗进和挤密等方式, 驱走裂缝、孔隙中的水分和气体, 并填充其位置, 固化后将岩土胶结成一个整体, 形成一个强度大、压缩性低、抗渗性高和稳定性良好的新的岩土体, 从而改善地基的物理化学性质。该工艺在地基处理中应用领域十分广泛, 主要用于截水、堵漏、加固地基、防止及避免地基变形。

3 施工技术

3.1 场地平整

按照设计里程、孔位布置图进行现场定位测量, 并用竹钉钉入以防止孔位偏移;路堤地段注浆孔采用梅花形布置, 路堑地段采用正方形布置, 孔间距分为5.0 m, 7.0 m两种。

3.2 钻机与注浆设备就位

1) 钻机初次就位采用吊车配合钻机就位。2) 注浆孔位标定后, 移动钻机至钻孔位置, 完成钻机就位。3) 钻机就位后, 用倾斜尺、水平尺等工具调整钻机角度, 安装牢固, 定位稳妥。4) 各类设备就近安装, 注浆管线固定, 不宜过长, 一般为30 m～50 m。

3.3 钻进

1) 将钻杆对准所标孔位, 用ϕ130 mm钻头开孔钻进, 钻到地面以下2 m～3 m处改换ϕ110 mm的钻头, 保证孔径不小于110 mm, 岩层孔径不小于91 mm。开孔时要轻加压、慢速、大水量, 防止将孔开斜。2) 加固深度为岩土界面以下5 m, 即孔深潜入基岩5 m, 若施工过程中遇溶洞, 应至溶洞底板下1.0 m。孔深5 m范围内未遇见溶洞, 即可结束钻探, 对溶蚀裂隙进行注浆加固。3) 钻进过程中应注意观察地层变化, 详细做好钻孔记录。

3.4 注浆施工

3.4.1 试泵

开泵前先将三通转芯阀调到回浆位置, 待泵吸水正常时, 将三通回浆口慢慢调小, 泵压徐徐上升, 当泵压达到预定注浆压力时, 持续2 min～3 min不出故障, 即可结束。

3.4.2 安装注浆管、回浆管和止浆塞

1) 钻孔完毕, 报请监理工程师检查孔位、孔深、孔型及布置形式符合设计要求后, 进行清孔检查, 在确认没有坍孔和探头石的情况下, 方可下管。否则, 必须用钻机进行扫孔。2) 在确定注浆管、回浆管内无阻塞物后, 即可进行注浆管、回浆管安装。注浆管、回浆管采用ϕ25 mm PVC管, 注浆管埋至孔底以上0.2 m处, 回浆管埋至帷幕以下0.5 m处, 在孔口处标注清晰, 防止用错。注浆管安放好后, 在注浆管管口安装1.6 MPa～2.5 MPa的压力表。3) 放入注浆管前将止浆塞与注浆管紧密连接, 固定到注浆帷幕顶面处 (无溶洞时距注浆管底7.8 m处, 有溶洞视钻孔记录定) , 止浆塞采用ϕ100 mm木楔子制成, 与注浆管、回浆管共同跟进, 当放入过程中遇到阻力, 采用ϕ32 mm长钢管轻轻敲击送至帷幕顶面;止浆塞到位后, 孔内填入1∶2水泥砂浆 (或C15混凝土) , 将止浆塞周围孔隙封死, 24 h后方可注浆。

3.4.3 压水试验

压水压力由小逐渐增大到预定注浆压力, 并持续15 min, 做好记录。

3.4.4 浆液配制

1) 注浆水泥采用P.O32.5水泥, 水玻璃38 Be′～43 Be′, 模数2.4～3.0。水泥浆液水灰比为0.8∶1～1∶1。若遇空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处, 视具体情况先灌注中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填, 再采用水泥浆液或双液注浆。2) 在浓水玻璃中加水稀释, 边加水边搅拌, 并用玻美计测试其浓度。施工中采用的水玻璃玻美度为38 Be′～43 Be′。3) 将配制好的化学浆液和水泥浆液各送入搅拌式储浆桶内备用。

3.4.5 注浆

1) 注浆管路系统的试运转:用1.5倍～2倍于注浆终压对系统进行吸水试验检查, 并接好水、电;检查管路系统能否耐压, 有无漏水;检查管路连接是否正确;检查设备机况是否正常;使设备充分热身。试运转时间为20 min。2) 进行注浆过程中, 密切注意回浆管排出的泥浆变化, 先是孔内的气体和泥水从回浆管中溢出, 待新鲜的水泥浆液从回浆管溢出持续30 s后, 立即封堵回浆管, 注浆继续。3) 注浆顺序:按自路基坡脚向线路中心的顺序进行, 先两侧后中间, 以保证注浆质量。4) 注浆压力控制:一般基岩中为不小于0.1 MPa～0.3 MPa, 岩土界面附近逐步加大至0.3 MPa～0.5 MPa。

3.4.6 结束注浆

当注浆达到下列标准之一时, 可结束该孔注浆:

1) 注浆孔口压力保持在0.2 MPa～0.5 MPa左右, 吸浆量不大于40 L/min, 保持30 min。2) 冒浆点已超出注浆范围外3 m～5 m时。3) 单孔注浆量达到平均注浆量的1.5倍～2.0倍, 且进浆量明显减少时。当达不到上述标准时, 应清孔再次注浆。

3.4.7 孔口封堵

注浆完成后应立即封堵注浆管处孔口, 并及时用1∶2水泥砂浆 (或C15混凝土) 封孔。

4 注浆效果验证

客运专线注浆效果的验证检查主要有以下3种形式:

1) 注浆前后, 物探成果资料对比, 检查注浆效果。在检测区段未发现封闭性低电阻率异常区 (带) , 各检测剖面变化梯度平缓, 地下介质体均匀, 注浆充填效果良好, 建议进行下一步施工。2) 注浆前后, 对钻孔注水试验的单位长度吸水量进行对比, 检查注浆效果。注浆结束后, 对注浆前后钻孔注水试验的单位长度吸水量进行对比 (见表1) , 最后注水量及单位吸水量明显减少, 单位长度吸水量小于注浆前吸水量的3%～5%, 且不存在明显漏水现象, 注浆效果良好。3) 钻孔检查。检查孔数为5%, 根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。注浆结束后, 对该段的注浆效果进行了验证, 共钻检查孔4个, 从钻孔岩心看, 岩土界面附近都有充填的水泥, 注浆效果良好。

5 结语

通过武广客运专线DK1776+229.48～DK1794+957段岩溶注浆效果来看, 文中认为双液注浆在灰岩地区处理溶洞、溶沟、溶槽、灰岩间裂隙是非常有效的, 通过注浆后形成的新的岩土体和帷幕, 有效地保证了地层的稳定, 在地基加固处理中取得了设计预期的效果。

摘要：以武广客运专线DK1776+229.48DK1794+957段工程为例, 从加固原理、施工工艺、注浆效果验证等方面对双液注浆技术在岩溶地区路基地基加固施工中的应用进行了介绍, 指出运用该技术进行加固, 达到了预期的效果, 值得推广使用。

关键词：岩溶地区,双液注浆,路基,稳定性,注浆效果

参考文献

[1]TZ 212-2005, 客运专线铁路路基工程施工技术指南[S].

[2]牛志荣.地基处理技术及工程应用[M].北京:中国建材工业出版社, 2004:17-18.

路基岩溶注浆施工方案 第6篇

新建铁路山西中南部铁路通道ZNTJ-19标段第四十五工程队路基工程DK1093+044~DK1103+801.5段为岩溶路基、深路堑、高路堤。地形地貌为剥蚀残丘与丘间平地地貌, 地势起伏较大, 局部基岩出露, 表面可见溶蚀粗糙面。工点内覆盖范层厚度1.7~13.6m, 多为粉质黏土, 下伏灰岩, 强~弱风化, 溶蚀裂隙、溶洞等较发育, 线岩溶率2.2~17.5%。该工点为裸露-浅覆盖层型岩溶, 地表水汇集后随地表水的渗入, 对覆盖层形成搬运, 极易在上覆盖层中形成土洞, 诱发地表塌陷;此外裸露型岩溶地段顶板稳定性不足, 需考虑注浆填充岩溶裂隙通道、洞穴, 加固土石界面土层, 消除地表塌陷隐患, 确保铁路运营安全。岩溶注浆采用先导勘探法, 遵循“先探后灌, 探灌结合”的原则, 先进行物探及部分钻孔作为先导勘察孔, 探明岩溶发育、分布情况, 再进行相应处理。经钻探显示本段地基岩层以页岩和灰岩为主, 溶洞高度在0.6米到6米之间, 且溶洞内充填褐色粘土, 溶洞大小不一。

2 岩溶注浆的目的

2.1 由于岩溶地区的地下水位随时间的变化会发生变化, 而水位的改变会造成该地段地层的强度下降, 从而导致路基基底的承载力下降, 从而危及路基的安全, 通过岩溶注浆, 可以封闭土、石帷幕, 阻隔上层滞水与岩溶水的联系, 保持地下水位的稳定。

2.2由于页岩灰岩中溶沟、溶隙、溶洞发育, 在上部地层受到较大压力时可能造成该段地层塌陷, 从而严重危及路基的安全。施工时根据先导勘探孔揭示路基地层中的岩溶发育情况, 加固深度由探灌结合孔确定, 为碳酸盐岩基岩中第一层溶洞标高, 或一般为岩土界面以下5~6m, 对溶岩进行注浆加固, 从而确保页岩灰岩地层的稳定。由以上两点可以看出岩溶注浆的目的是形成隔水帷幕, 加固地基、减小沉降、提高地基承载力满足线路运行要求。

3 工艺要点与技术措施

3.1 岩溶注浆施工工艺流程见图1。

3.2 工艺要点及技术措施。

(1) 施工准备。施工场地预先平整, 并沿钻孔位置开挖沟槽和集水坑。在每次注浆施工前, 对钻机、注浆泵、拌浆机等机械进行检查、调试、维修, 使其保持良好的状态。 (2) 定孔位。根据设计要求由测量班准确放出注浆孔位置:路堤地段孔位呈梅花形布置, 每排的孔数根据路堤的宽度进行调整, 以左中线上的点为控制点, 向左右两侧延伸, 最外侧要加固到路堤坡脚线外5米;路堑地段布控采用正方形布置, 以左中线上的桩位控制点, 向两侧延伸, 最外侧要加固到水沟侧沟平台上。布孔的优点一、路堤宽度大, 梅花型布置孔位可以使注浆范围扩散在整个路基基础, 并把岩石链接成一个整体, 使得地基整体强度增加, 在重压下不会形成不均匀沉降。二、路堑地段路基宽度小, 注浆加固采用正方形布置可以使路基注浆基础形成整体, 因为如果采用梅花形布置就会有部分地段注浆加固不到位。 (3) 钻机与注浆设备就位。注浆孔位标定后, 移动钻机至钻孔位置。钻机就位后, 用倾斜尺、水平尺等工具调整钻机角度, 使得钻机呈水平, 安装牢固, 定位稳妥。 (4) 钻进。将钻杆对准所标孔位, 开孔直径110mm (开孔直径不能小于设计要求) 。开孔时要轻加压、慢速、大水量, 防止将孔开斜。加固深度不能小于设计深度, 若施工过程中遇溶洞, 应钻至溶洞底板下1.0m.钻进过程中注意观察地层变化, 详细作好钻孔记录 (每个注浆孔垂直偏斜率、孔位偏差、钻孔倾角、钻孔深度、钻孔时间等) 。注浆孔施工执行《铁路工程地质钻探规程》。 (5) 注浆施工。A.试泵。开泵前先将搅拌桶中加满清水, 三通转芯阀调到回浆位置, 待泵吸水正常时, 将三通回浆口慢慢调小, 泵压徐徐上升, 当泵压达到预定注浆压力时, 持续二、三分钟不出故障, 即可结束。B.安装注浆管和止浆塞。钻孔完毕, 进行清孔检查, 在确认没有坍孔和探头石的情况下, 方可下管。否则, 必须用钻机进行扫孔。注浆套管外露的长度不小于0.3m, 以便连接孔口阀门和管路, 嵌入基岩大于0.5m, 用M75水泥砂浆 (或用水泥与水玻璃混合浆) 固结, 并将孔口套管四周捣实封闭, 防止浆液从套管周围冒出, 影响注浆效果。注浆管安放好后, 在注浆管管口加上孔口盖, 以防止杂物进入。C.压水试验。用1.5~2倍于注浆终压对系统进行压水试验检查;检查管路系统能否耐压, 有无漏水;检查管路连接是否正确;检查设备机况是否正常;使设备充分热身。试运转时压水压力由小逐渐增大到预定注浆压力, 并持续15min。D.浆液配制。进场注浆材料必须符合要求, 注浆用水应是可饮用的河水、井水或其他清洁水, 水泥采用普通硅酸岩水泥, 水泥标号为PO42.5。水泥应保持新鲜, 一般不应超过出厂日期三个月, 受潮结块不得使用, 水泥的各项指标由实验室现场抽样检验。施工中采用的水玻璃波美度为38°~43°Be, 模数2.4~3.0。a纯水泥浆:水灰比0.8:1~1:1的纯水泥浆用于全填充岩溶及岩溶孔土层部分注浆。b水泥砂浆:水:水泥:砂=0.6:1.0:1.0, 用于无填充物的大溶洞。c水泥水玻璃浆:溶岩连续灌浆15t仍不见灌浆压力上升或吸浆量下降及地表冒浆等情况, 采用提高浆液浓度或双液压浆措施。双液压浆时采用水泥浆与水玻璃之体积比1:0.08。实验人员负责现场监督浆液的拌合并进行抽样检测, 以保证浆液的拌制质量。E.注浆压力及顺序。注浆压力一般基岩中为不小于0.1~0.3MPa, 岩土界面附近逐步加大到0.3~0.5 MPa。注浆孔施工应自路基坡脚向线路中心的顺序进行, 先两侧后中间, 以保证注浆质量。注浆施工按照《注浆技术规程》 (YBJ44-92) 有关规定与设计要求进行。 (6) 结束注浆。当注浆达到下列标准之一时, 可结束该孔注浆:A.注浆孔口压力维持在0.2MPa左右或者逐渐上升到0.4MPa, 吸浆量不大于40L/min, 维持30min。B.冒浆点已出注浆范围外3~5m时。C注浆钻孔基岩完整, 或多次注浆, 孔口压力超过1.5MPa。D单孔注浆量达到平均注浆量的1.5~2.0倍, 且进浆量明显减少时。 (7) 提管、回填。注浆完成后应立即拔管, 若拔管不及时, 浆液会把注浆管凝固住而造成拔管困难。拔出管后留下的孔洞, 及时用水泥砂浆封孔。

3.3 注意事项。

(1) 注浆管线固定, 不宜过长, 一般为30~50m, 以防压力损失。 (2) 注浆孔应跳孔施钻, 不得全部钻孔完成后再注浆, 以免孔位串浆.注浆孔施工应自路基坡脚向线路中心的顺序进行, 先两侧后中间, 以保证注浆质量。 (3) 当出现串浆或地表返浆, 采取间歇注浆方式, 间隔时间30到60分钟。

4 注浆效果检查

路基注浆完毕后, 我们通过4种方式进行注浆效果的检查:

4.1 压浆前后遵循《铁路工程物理勘探规程》 (TB10013-2004) 采用瞬态面波法进行探测。

根据注浆前后瞬态面波VR特征的变化对比, 确定注浆效果较好确实起到加固地基的效果。

4.2 根据注浆前后钻孔试验的单位长度吸水量对比, 检查注浆效果。在钻孔注浆后, 单位长度吸水量小于注浆前吸水量4%左右。

4.3 钻孔检查。检查孔数为20个, 取芯后发现浆液充填密实。

4.4 注浆观察。部分注浆孔在注浆后, 冒浆点出现在路基范围之外3~5m, 可视该段路基范围岩深通道堵塞完毕。

结束语

临营施工岩溶注浆施工要点 第7篇

郑徐客专徐州枢纽徐州至大湖客车联络线路基工程地基加固处理采用岩溶注浆加固, 根据设计院提供的地质资料, 徐州地区本路基施工区域内, 地质情况上部为15m的易地震液化的粉土、黏土, 下部为岩溶发育的寒武系灰岩, 岩溶主要以溶洞形态存在。既有陇海铁路在1982~1992年间发生3次岩溶地面塌陷情况, 导致房屋地基下沉, 结构变形、开裂、倒塌。路基施工区域内L2DK0+565~L2DK0+685临近陇海线, 岩溶加固区域距离陇海右线最近距离为5.5m, 在先期的施工中曾出现临近施工区域, 营业线轨顶提高2cm的现象。陇海铁路是国家铁路繁忙干线, 临营施工务必保证其运营安全, 同时新建铁路的岩溶加固质量也必须符合设计及验标要求, 兼顾二者, 安全有序快速施工成为一个新的研究点。

2临营施工岩溶注浆的施工原则

2.1岩溶注浆施工中要贯彻边探边灌、探灌结合的原则。在施工过程中, 将所有注浆孔按等量原则分为Ⅰ序孔和Ⅱ序孔, Ⅰ序孔和Ⅱ序孔间隔布置, 如图1所示。然后选择Ⅰ序孔中20%作为先导孔, 先导孔最先施工, 根据钻孔取得的芯样资料, 进一步补充勘察资料, , 修正设计参数, 以便指导下一步施工。

2.2岩溶路基注浆根据“先外后内, 先边缘后中心”的顺序注浆施工, 同时坚持跳孔施钻, 跳孔注浆。在岩溶注浆施工时, 先施工临近营业线侧的, 再施工原离营业线侧的, 然后由两边向中间逐步施工。在岩溶注浆孔位布置时, 设置了Ⅰ序孔和Ⅱ序孔, 钻孔时先施工Ⅰ序孔, 这样就保证了跳孔施工, 注浆也是如此, 严禁一个区位内钻孔全部完成然后逐个注浆。

2.3临近营业线岩溶注浆施工尽量要“慢”, 在设计规范容许范围内, 取中下值, 如注浆流量一般为100L/min~150L/min, 在施工时适宜采用100L/min, 注浆压力一般基岩中为不小于0.1~0.3MPa, 岩土界面附近逐步加大到0.3~0.5MPa, 施工时基岩中压力采用0.2MPa, 岩土界面处采用0.4MPa。

2.4岩溶注浆要加强对邻近营业线路基造成的沉降变形进行观测, 通过数据分析, 评定施工对既有铁路工程结构的影响, 及时判断既有铁路工程的结构安全, 对可能发生的事故提供及时、准确的预报, 避免事故的发生, 监测主要由路基沉降和线路位移变化监测两部分组成。

3临营施工岩溶注浆主要的施工工艺

3.1钻孔工艺①场地平整:施工前进行场地平整, 采用人工开挖排水沟, 排水沟连至沉淀池, 确保施工现场无积水。②测量放样:测量队采用全站仪按照布桩图现场放样。将复合过的孔位分排按序号Ⅰ, 序号Ⅱ进行交叉分类, 并插上孔位牌。③钻机就位:注浆孔位标定后, 移动钻机至钻孔位置, 复核孔位, 孔位偏差<50cm, 符合要求;钻机就位后, 调整钻机角度, 对钻杆进行垂直度检查, 垂直度<1%, 符合要求。④钻孔:钻孔采用跳孔施钻, 成孔直径土层中孔径不小于110mm, 在岩层中孔径不小于91mm。⑤终孔:钻孔深度一般岩土界面以下5m, 如钻孔过程中遇溶洞要继续钻至溶洞地板下2m;先导孔钻孔过程中对地质取样进行检查, 当钻至设计加固深度时, 经质检工程师自检后, 报请现场监理检查, 监理同意后方可提钻, 孔内残留岩芯不超过20cm。⑥下套管:套管采用Φ110钢套管, 并在准备安装的最底层一节套管的1m范围内交叉错位的切割2-3cm的孔洞不少于8个。成孔后, 套管底部下至岩土交界处;顶部露出地表0.1m以上。⑦封孔:套管装完后先清除地表松动土层, 再开挖直径1m左右, 深度不小于50cm锥形坑, 并用M10水泥砂浆固结套管, 并四周捣实封闭。封孔应在注浆前一天完成。

3.2注浆工艺①清孔:用PE管插入注浆孔内注水清孔, 直至孔口冒出清水, 如不返水, 冲洗时间30分钟左右。清孔用水可回流到沉淀池循环使用。②注浆管安装:将2根注浆管 (一根下至孔底以上0.8m处, 一根下至岩面以上0.5m处) , 在止浆阀上安装0.6MPa压力表, 通过止浆阀与注浆管一起安装在套管顶部。注浆管采用内径20mm厚PVC管。注浆管口贴上标签, 防止用错。③浆液配制:采用浆液搅拌机随拌随用, 每桶搅拌时间不少于2min。将配制好的浆液送入搅拌式储浆桶内备用。采用泥浆比重测试仪测试。④注浆:1) 基岩中用距离孔底0.8m的注浆管注浆, 当注浆压力达到0.2MPa后, 持续10分钟注浆量不大于5L/min, 即可停止;2) 在岩土界面1m帷幕中, 用下至岩土界面处的注浆管注浆, 当注浆压力达到0.4MPa后, 持续10分钟注浆量不大于5L/min, 即可停止。在注浆过程安排技术人员负责仪表的观测, 如压力突然上升, 应立即停止并卸压, 等查明原因后, 再行处理。如果发现仪表损坏或指针等异常时立即更换, 注浆过程中做好注浆记录。⑤封孔:注浆结束后, 用C15细石砼封孔, 封孔时必须边灌边插捣, 确保孔内密实。封孔完成后, 在原孔位处标注注浆孔号, 字迹工整、清晰。

4临营施工岩溶注浆监控量测

5结论

郑徐客专徐州枢纽徐州至大湖客车联络线临近陇海线L2DK0+565~L2DK0+685段, 在前期出现铁路安全预警的情况下, 经与建设、设计单位等共同研讨、分析, 针对徐州地区的岩溶地质, 在探灌结合, 跳孔施工, 选取保守参数、监控量测等原则指导下, 确定了适宜的钻孔和注浆工艺, 使得本段落路基加固顺利完成, 成为全线样板进行推广。L2DK0+565~L2DK0+685段岩溶注浆的成功经验, 对临营施工和类似地质条件下的地质加固, 具有一定借鉴意义和参考价值。

摘要：结合徐州地区的岩溶地质情况, 通过对临近营业线岩溶注浆施工原则的阐述, 进一步细化到具体的钻孔和注浆工艺, 确保了临营施工岩溶注浆在该区域的成功实施, 对临营施工和相似地质条件下的岩溶注浆地质加固具有一定的借鉴意义和参考价值。

关键词：临营施工,岩溶注浆,监控量测

参考文献

[1]TB10414-2003, 铁路路基工程施工质量验收标准[S].

[2]《徐州至大湖客车联络线路基设计图》郑许客专施图 (路) -X07 (代建3) .