浅谈客运专线路基岩溶整治施工工艺

摘要：路基岩溶整治关系到铁路的运营安全，对其施工工艺的总结有利于我们在今后的施工过程中提高我们的施工水平。

关键词： 岩溶 ；溶洞处理 ；施工工艺

中图分类号：TU74 文献标识码：A

0引言

路基岩溶整治是路基施工过程中一个重要的施工工序，其目的是填充溶洞和加固部分覆盖层，同时起到封堵地下水的效果，防止地下水对该段地基的进一步侵蚀，确保铁路的运营安全。因而，对路基的岩溶处理也是我们施工过程中值得总结的施工工序。现以沪昆铁路客运专线TJ2标合同段五分部D1K1059+146.65-D1K1059+260段岩溶一期整治为例，介绍一下岩溶整治施工过程中的一些施工工艺。

1 工程概况

D1K1059+146.65-D1K1059+260段岩溶路基，设计段落长度113.35m。本段地质属剥蚀构造丘陵区，枝状沟谷发育，地形起伏大。测区沟槽覆盖土层为第四系坡洪积黏性土，缓坡上多为坡残积黏性土，基岩。本段地下水为HCO3•CL-、Na2+、HCO3-Ca2+、Na+、Mg2+型水，对混凝土结构侵蚀作用等级为H3。

2 施工方案

施工时按照“探灌结合”的原则，整治注浆孔分先导探灌孔（T）和分序注浆孔（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）两种类型，分序布置与实施。本段路基一期岩溶整治共设计60个孔（36个钻探孔为T孔，24个注浆孔为Ⅰ序孔），布孔形式先导探灌孔（T）孔距10m，菱形布置，其余分序注浆孔按序次逐序内插加密。Ⅰ序注浆孔距加密至7m。为了更好的达到处理效果，同时控制工程造价，施工过程先施工先导探灌孔（先导探灌孔同时作为注浆孔使用），根据先导探灌孔成果与原设计进行比较分析，依据分析结果重新对设计预估注浆工程量进行修正。注浆时先对T序孔注浆，待T序孔注浆完成后，对T序孔注浆情况进行统计分析后确定Ⅰ序孔施工及注浆方案。Ⅰ序孔钻孔的同时对T序孔注浆效果进行验证。注浆顺序采用先路基两边后中间的方式进行。

3 设备及材料

3.1施工设备

主要包括钻机、注浆泵、搅拌机、混合器、流量计、止浆塞、筛网、注浆管、孔口盖及配套仪表等；还有机动小翻斗车、手推车、铁锹等生产小型工具以及水准仪、全站仪、倾斜尺、水平尺、测绳等检测工具。

3.2材料

P.O 42.5水泥、中粗砂。

4 钻孔施工

4.1 孔位编号原则

各标段岩溶路基整治的施工单元按照里程顺序及线路名称以“标段号+里程范围（公里桩）+单元顺序号”的方法统一编号，单元顺序号以200m划分,不足200m的划为一个单元,000-200m为01；200-400为2；依次类推，如D1K1059+146.65～D1K1059+260表示为“Ⅱ1059-2单元”。

4.2钻孔

4.2.1钻孔采用89~127mm钻头成孔孔径不小于91mm，全孔取芯，所取岩芯按顺序摆放，进尺1m为1段，每进尺5m之间隔开，放置进尺卡片。拍摄钻探现场（能辨别孔位）及岩芯照片（数码照片，5百万像素），钻孔岩芯全貌照片1张，每5m拍1张，并标明孔号及进尺深度，照片上应字迹清晰.

4.2.2 岩芯采取率在完整的岩层中不宜小于90% ,在强风化岩层中不宜小于65%，黏性土层中不宜小于85%，砂类土层中不宜小于65%，破碎岩层、碎石土层不宜小于50%，断层破碎带等重点研究孔段宜提高岩芯采取率，并不得遗漏对工程有重要影响的软弱夹层和滑动面等, 现场岩心照片见右图：

4.2.3 按岩芯按采集的先后顺序从上到下、从左到右顺序排列。每回次钻进采集的岩芯应填写岩芯卡片，标明工程名称、钻孔编号、岩芯采集的深度，岩芯采取率、钻进回次编号和必要的地质描述，并留存全孔岩芯彩色照片.

4.2.4钻孔施工时，回次进尺不大于2m，钻探过程中注意岩层变化，有变化处停钻取芯，做好施工记录，按每回次≦0.5m进行钻进，地层稳定后按正常回次钻进。

5 封孔

当注浆钻孔未揭示有土洞、空溶洞、半充填溶洞及较大开度溶蚀裂隙发育时，可采用水泥砂浆一次性封孔；当注浆钻孔揭示有土洞、空溶洞、半充填溶洞及较大开度溶蚀裂隙发育时，应采用孔口管加止浆塞的动态阻塞法封孔。

6 注浆施工

6.1 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，持续二、三分钟不出故障即可结束。

6.2 安装注浆管

注浆管与注浆设备连接好，并在出浆口压部分重物将其固定牢固。

6.3 浆液配置

采用纯水泥浆为主的单液注浆材料，水灰比采用0.6：1。

6.4注浆

注浆时遵从先路基两侧再中间、先低压后高压的原则，间歇式反复注浆（间隔2小时）。

6.5水灰比控制

施工过程中，现场配备比重计，每隔一小时对水灰比进行测定，保证施工质量。

6.6压力控制

及时观测压力，并记录(压力变化情况，压力表损坏更换时间)。一旦压力表出现异常，立刻停止注浆，待更换好压力表压力显示正常再重新注浆。

6.7结束注浆

终注条件：满足以下条件中的一个即停止注浆。

6.7.1孔口或地表冒（串）浆，遇到此类情况还需要根据现场实际情况确定是否进行重新注浆；

6.7.2在终注压力0.3-0.5Mpa下连续注浆10min持续注浆量小于0.5L/min。

在达到终注条件时，要求在20min或10min内打印3次以上小票，记录注浆流量变化情况，同时，应注意观测注浆压力变化，并做好相关记录。

7施工总结

7.1注浆管预埋

注浆钻孔至目标深度后，先埋设注浆管。自注浆管管底至溶洞顶1.5m或3m（根据覆盖层厚度确定）位置每间隔0.5m在管壁上开设2个5mm左右小孔并用塑料胶带封住，防止堵孔情况发生，使注浆浆液准确的控制在有效的目标层内。

7.2钻孔深度

设计图纸中给出的钻孔深度为平均钻孔深度，而实际施工中应根据地质情况结合设计说明进行控制钻孔深度，一般情况注浆钻孔应钻至基岩面以下5m，如遇溶洞则应钻至溶洞底板以下2m。

7.3封孔

注浆管安装后进行封孔。封孔时往钻孔内回填碎石（碎石粒径＜1cm）至覆盖层以上2.5m或4.0m位置（即B-B断面位置）(备注：B-B断面位置可由钻孔孔口位置由上往下用测绳量出），再拔套管至B-B断面位置(若碎石填充套管后，套管不便一次拔出的，可分次操作，即填1.0m，拔1.0m等，具体应结合钻孔顶部最上面一根套管的长度调整)，最后往钻孔内回填M10水泥砂浆至钻孔顶部，再全部拔出套管，并做好相关记录。

7.4水灰比控制

施工过程中，现场配备试验仪器如比重计等，每隔一段时间对水灰比进行测定，保证施工质量。

7.5压力控制

及时观测压力，并做好相关记录(压力变化情况，压力表损坏更换时间)。一旦压力表出现异常，应立刻停止注浆，待更换好压力表压力显示正常后再重新注浆。

7.6注浆控制

7.6.1注浆压力控制范围为0.3～0.5Mpa。注浆刚开始时，初始注浆压力采用较小值；当持续注浆一定数量以后，应及时观测压力表变化，发现注浆压力变大时，应及时减小电机转速，减小注浆速率，确保注浆压力保持在设计范围内。

7.6.2特殊情况处理

(1)注浆过程中若出现突然压力增大或失压，应暂停注浆，查明原因并确定注浆方案后方可进行注浆施工。

(2)注浆过程中应分序施工。如出现串浆现象，应对串浆孔同时进行注浆处理或者先封闭串浆孔，待注浆孔完成后清洗串浆孔后在进行注浆。

7.7注浆量对比

通过对T序孔和Ⅰ序孔注浆量进行对比分析得出：T序孔注浆量占总注浆量的59.6%，Ⅰ序孔注浆量占总注浆量的40.4%。

8 结束语

路基岩溶整治是路基施工过程中重要的环节，我们只有在施工过程中不断总结先进施工工艺，才能更好的做好这项工作。

参考文献：

1、《新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段施工图路基岩溶分期整治工程设计图》（中国中铁二院工程集团有限责任公司）；

2、《高速铁路路基工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）:58-61.