路基岩溶注浆施工工艺论文

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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

岩溶注浆具有防渗、堵水、固结、防止滑坡、降低地表下沉、提高地基承载力等功能。因此，岩溶注浆加固地基施工技术，已成为铁路线岩溶地区地基加固的主要措施之一，并被广泛推广和使用。该技术设备简单、操作方便，工效快，并为建设新建向莆铁路线提供了优质的技术保证，成功有效的保证了路基施工质量。

作者:张金祥 单位:中铁十二局集团第二工程有限公司