客运专线基床表层以下岩溶注浆处治技术

摘要：目前随着铁路客运专线路堑边坡和路堤基底存在溶槽、溶沟、溶洞等处理要求的提高，路基沉降有是一大难点和控制重点，必须控制好其施工质量是决定线路运营高平顺性的关键部位。

关键词：客运专线；基床表层以下岩溶注浆；技术研究。

Abstract: at present the railway passenger dedicated line cutting slope and embankment base exists grooves, karren, etc processing requirements increase, the subgrade settlement control there is a big difficulty and key, must control the construction quality is the key part of decided to line operation Gao Pingshun sex.

Key words: passenger dedicated line; Bedding surface karst grouting; Technology research.

中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

1概况

列车运行时速超过350km，对线路的平稳性有很高的要求，所以对于不良地质段路基处理施工质量控制显得尤为重要。本文以新建武汉至广州客运专线乌龙泉至花都段全长874.4正线公里，第1标段（XXTJⅠ）从武汉工程试验段终点至鄂湘省界，主要位于湖北省境内，其地质复杂，结构多变，多以软土分布于水塘和湖中，松软土分布于沿线岗间谷地和丘间谷地的表层，区内溶洞、采空区等对路基路堑、基底和基床有不良影响。其工程地质特性决定了路堑需防护、基底和基床须加固。

在下面将着重针对溶洞、采空区的处理中将进一步详述。

2规范要求

（1）无碴轨道路基工后沉降要求不大于3cm，不均匀沉降不大于2cm/20m。

（2）路基沉降变形监测为必要手段且体系严密

所有路基都要建立沉降变形动态监测系统并进行一定时间的沉降观测，一般地段路基填筑后要求有不少于6个月的沉降稳定期，需采取堆载预压地段其预压稳定期要求不少于12个月，据以测算沉降稳定时间，指导下步工序施工并使其满足稳定和沉降要求。

3岩溶注浆及嵌补

3.1 施工方法

⑴岩溶注浆：场地适当整平，按处理范围布置注浆点，工程钻机钻孔，由线路两侧边缘向线路中心，逐行注浆加固。全充填溶洞采用单液注浆，当遇到空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处，先灌入中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填，再采用粉煤灰水泥浆液注浆，当连续注浆单孔超过15吨水泥不见升压时，可考虑提高浆液浓度或间歇注浆，如注浆压力仍未明显上升，再加入38-43Be/的水玻璃浆液进行双液注浆。

⑵嵌补：对基床范围内的溶沟、溶槽，将突出的坚硬岩石进行清爆，将堆积物充填物予以换填，基床范围换填C15片石混凝土。当基床厚度以下，堆积充填物强度较低，按计算对堆积物进行换填或加固。对溶洞无流动地下水且有充填堆积物，顶板厚度不能满足要求时，可采用压浆进行处理。对影响路堑边坡稳定的坡面上的溶洞、溶槽和溶蚀凹坎，采取M7.5浆砌片石嵌补支顶加固措施。

3.2主要施工机械设备

注浆加固及嵌补的主要施工机械设备有钻机、注浆泵、搅拌机、挖掘机等。

3.3岩溶注浆施工工艺及方法

3.3.1注浆加固施工工艺

注浆加固工艺流程见下图：

注浆加固工艺流程图

工艺要点：

⑴定孔位：场地清理整平，根据设计要求标出注浆孔位置。

⑵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，用倾斜尺、水平尺等工具调整机座水平，安装配套设备，固定注浆管线。

⑶钻进：将钻杆对准所标孔位，用φ110钻头开孔钻进，保证开孔直径≮110mm。注浆孔终孔直径≮91mm。开孔时轻加压、慢速、大水量钻进，防止将孔开斜。钻进至一定深度，采用套管护壁。直至进入岩土界面以下3-5m，基岩地段保证注浆深度不小于8m。遇溶洞，加固深度为至溶洞底板下1.0m。基岩面下孔深5m范围内未遇见溶洞，即可结束钻进。

⑷注浆加固施工

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。

②安装注浆管和止浆塞：钻孔完毕，清孔检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，下注浆管。否则，采用钻机扫孔。确定注浆管内无阻塞物后，安装注浆管。为减少拔管时的阻力，在注浆管上可上防水板。用沾有CS胶泥的麻丝绳绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞，把管子插入孔内，然后在麻丝与孔口空余部分，填充CS塑胶泥，使注浆管和止浆塞固定。注浆管外露长度30—40cm，以便连接孔口阀门和管路。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。

③压水试验：对注浆管路压水检查密封性，压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续15min。

④浆液配制：水泥浆液水灰比为0.8:1～1:1。特殊情形采用双液注浆时, 按调试后确定的双液浆比例调配好水泥浆液和化学浆液。水泥浆液采用高速拌浆机拌合。

⑤注浆：注浆管路系统的试运转：用1.5～2倍于注浆终压对系统进行吸水试验检查，并接好水、电；检查管路系统及设备，注浆前试运转20min，按自路基坡脚向线路中心的顺序进行注浆，先两侧后中间，以保证注浆质量。连续注浆单孔超过15吨水泥不见升压时，提高浆液浓度、添加粉煤灰双液注浆。必要时间歇注浆。注浆量过大时，提请有关四方会勘，妥善处理。

⑥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。

⑦结束注浆条件

当注浆达到下列标准之一时，结束该孔注浆：

A、注浆孔口压力维持在0.2MPa左右，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、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。

⑧未达结束条件处理：经检查达不到上述标准时，清孔后再次注浆。

注浆加固施工工艺系统见下图：

⑸提管、回填

注浆完成后立即拔管，以防浆液在注浆管凝固。每次上拔高度为500mm。拔出管后，及时刷洗注浆管，保持清洁、通畅。拔出管后留下的孔洞，及时用水泥砂浆封孔。

3.3.2主要施工质量检验

注浆效果主要检查以下项目:

⑴注浆前后，物探成果资料对比分析；

⑵注浆前后，通过注水试验取得的单位长度吸水量对比，检查注浆效果。注浆后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，则表明取得了较好的加固效果;

检查数量: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。

4沉降观测

4.1设置方案

(1)每个断面在距离坡脚1～2.0m的位置，10～12m处各设置一个位移监测边桩，监测断面间距为≤50m。在线路中心线进行地面沉降和坡脚平均位移速率观测。当线路中心地面沉降速率大于每昼夜10mm、坡脚水平位移速率大于5mm时，应立即停止填筑。根据设计要求将路基工后沉降控制在5mm以内。

(2)地形地质条件变化较大处加密观测断面。沉降桩随填料高度逐段接高，边桩位移观测采用混凝土桩，经纬仪观测。

(3)当路床填筑到基床表层顶面后，在基床面两侧及中心埋设沉降观测桩。沉降观测桩采用Ф20mm钢筋制作，钢筋头为半圆形，高出埋设表面5mm，用M30水泥砂浆锚固，表面做好防锈处理。

4.2沉降观测频率

(1)所有元件埋设后，必须测试初始读数，在基底正式填筑前，必须对所有元件进行复测，作为正式初始读数。

(2)在路床填筑期间，沉降板和位移边桩每天观测一次，各种原因暂时停工期间，前2天每天观测一次，以后每3天测试一次。在沉降量突变的情况下，每天应观测2～3次。

(3)填筑完毕后至铺轨期间，前15天每3天监测一次，第15～30天每星期监测一次，第30天后每15天监测一次，雨后加密监测。

4.3观测方法

(1)所有标高测量应达到二级水准测量标准，测量精度应达到±1mm。

(2)边桩位移采用全站仪或经纬仪测量。

5 结语

通过对武汉至广州客运专线乌龙泉至花都段路堑边坡、基床以下岩溶注浆施工技术的研究，对岩溶注浆施工工艺、指标控制检测进行总结分析，为今后的路基存在相似的地质施工做好了技术准备。