浅谈岩溶路基注浆加固施工技术

浅谈岩溶路基注浆加固施工技术

谢鹏飞

（中铁二十局，陕西，西安，710016）

【摘要】岩溶是水对地表及地下可溶性岩石的化学溶解和机械破坏剥蚀过程中所产生的一种不良地质现象，它对铁路路基存在极其严重的危害作用，常会引起地基的不均匀沉降、承载力不足以及地基的塌陷或滑动等严重破坏，对铁路行车安全构成隐患。通过对岩溶地区铁路路基注浆加固施工技术以及施工控制检测的基本介绍，以此作为类似岩溶路基的借鉴以及参考。

【关键词】岩溶路基；注浆加固；施工技术

引言

岩溶路基注浆加固施工质量的好坏对路基的总体质量起着至关重要的作用。文中结合某实体工程的成功实践，从注浆材料及配合比、注浆参数选择、注浆施工工序、施工控制、施工注意事项、质量控制和安全环保措施等方面详细阐述了岩溶路基注浆加固处治技术，为岩溶路基处治积累了新的技术资料。

一、工程概况

怀邵衡铁路4标起讫里程为DK75+300～DK114+900，正线全长39.714km。其中，路基全长16.134km，岩溶路基11.4km。本线岩溶路基地质共分为两种类型：寒武至二叠系厚层灰岩、白云质灰岩夹泥灰岩及泥质灰岩地层形成的岩溶发育区和白垩系上统（K2）的砾质灰岩岩块，灰白色厚层钙质砂砾岩、灰质砾岩地层形成的岩溶发育区。

二、路基岩溶注浆加固施工

2.1施工准备

施工前进行场地平整，测量放出岩溶注浆加固区域线。对施工现场进行规划，从施工布局、电线布置、机械停放、施工防护、材料堆码、弃浆处理、施工排水等方面统一规划，使施工现场做到整齐有序。

2.2先导孔施工

岩溶地基处治前，利用探灌结合选取钻孔总数的30%作为先导勘探孔，进一步探明岩溶发育情况。

2.3施工程序及工艺流程

2.3.1施工程序为：施工准备→布孔位图→测量放线→钻孔、清孔→检查岩芯→注浆→封孔→注浆完成→注浆效果检查。

2.3.2工艺流程

图1岩溶地基注浆施工工艺流程图

2.3.3注浆流程示意图

图2注浆流程示意图

2.4注浆材料及配合比

当地下水无化学侵蚀性时采用P.042.5级普通硅酸盐水泥，地下水存在化学侵蚀时应采用抗侵蚀性措施，严禁使用过期、受潮、变质的水泥。注浆用水用一般饮用淡水或天然洁净水。水泥浆水灰比0.8:1-1:1，为保证注浆质量，根据工艺性试验确定配比。要求快凝时，可采用快硬水泥或在水中掺入水泥用量3%的水玻璃。为提高浆液的均匀性和稳定性，防止固体颗粒分离和沉淀，可掺入不大于水泥用量5%的膨润土。

2.5注浆参数选择

注浆前，通过试验确定注浆段长度、注浆孔距、注浆压力等有关技术参数。注浆段长度根据岩土裂隙发育程度、松散情况、渗透性以及注浆设备能力等条件选定。一般地质条件下，段长控制在5~6m；在岩土质严重松散、裂隙发育、渗透性强的情况下，宜为2~4m。注浆孔距根据岩土的裂隙、孔隙情况、注浆的有效作用范围和所用压力高低等预先试注浆确定，一般为2~3m。注浆过程压力控制，黏土层控制在100～300KPa，卵石土层控制在100～200KPa，灰岩控制在200～800KPa范围，注浆压力视注浆方法、注浆段深度和地下水位而定，并针对注浆过程中出现的情况随时调整压力。

2.6注浆施工工序

主要施工机具：地质钻机、水泥浆搅拌机、注浆泵、注浆自动记录仪、水泵、三通导管、磅秤、铁锹等。钻孔应以实际钻进深度为准，加固深度为岩土界面以下5.0m，孔径为110mm，若施工过程中遇溶洞，应钻孔至溶洞底板以下2.0m，做好岩芯取样、钻孔记录及地质柱状图等资料。用压力水冲洗孔内污物和石料碎屑，并估算耗水情况，然后在孔内插入直径38~50mm的射管（花管），管底部1.0~1.5m的管壁上梅花形布置注浆孔，在射管外设有套管，射管和套管之间用砂填塞。地基表面裂隙用1:3水泥浆或粘土、麻丝堵塞，而后拔出套管，用压浆泵浆水泥浆压入射管而透入岩土中，水泥浆应连续一次压入不得中断。注浆先从稀浆开始，逐渐加浓。注浆时把射管一次沉入整个深度后自下而上分段连续进行，直至孔口为止。注浆完后，拔出注浆管，及时用C15混凝土封孔至孔口。

2.7施工注意事项

（1）施工时应准确定位，孔位偏移不大于50cm，严格控制垂直度，钻孔偏斜率小于1%，应采取跳孔施钻注浆孔。注浆施工应自路基坡脚向线路中心顺序进行，先两侧后中间，保证注浆质量，注浆不能全部钻孔后进行，避免孔位窜浆，增加清孔工作量。遇空的溶洞通道、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腔体进行填充，再利用水泥浆液或双液注浆，全充填溶洞一般采用单液浆。（2）注浆施工时应对地表变形加强监测，加强对地面塌陷、水平位移、冒浆点位置等观测记录。实测地表变形量应详细做好记录，测量精度不大于

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1mm。注浆压力应根据观测数据控制，以免影响附近构筑物和路堑坡的稳定性。

三、环境保护措施

1）注浆时，应按照操作规程要求进行施工，减少浆液的浪费；废弃浆液到指定的地点进行排放。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，采取降低噪声措施，减少扰民。

四、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、监督水土保持工作的落实情况；建立健全的水土保持体系，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。

五、结束语

注浆使松散软弱不均匀体得到了有效固结，明显改善了地基强度等力学性能。从整体上来看，沿测线面波速度存在差异形成局部相对高速或低速区域，对比单支频散曲线，曲线没有软弱界面，光滑无明显的“之”字形拐点，各层波速满足相应段注水试验孔位检测点各层波速指标，取得了良好的注浆效果。

参考文献：

[1]《岩土注浆理论与工程实例》协作组.岩土注浆理论与工程实例[M].北京：科学出版社，2001.

[2]郝哲，等著.岩体注浆理论与应用[M].北京：地质出版社，2006.

[3]杜嘉鸿，等.地下建筑注浆工程简明手册[M].北京：科学出版社，1998：2-5.