路基岩溶注浆施工工艺论文

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