京沪高速铁路路基岩溶地区注浆施工技术.doc

京沪高速铁路路基岩溶地区注浆施工技术（中铁十二局集团第一工程有限公司 临汾 041000）摘 要 结合京沪高速铁路四标路基岩溶注浆施工，主要介绍注浆的施工技术要点。关键词 高速铁路 岩溶地区 地基加固 施工工艺 注浆 1 工程概况京沪高速铁路是中国第一条高速铁路，沿途线路跨越许多不良地基，其中四标一项目部路基DK672+823.25DK675+283.82段内为岩溶路基，全线范围内均需采用岩溶注浆。岩溶注浆采用先导勘探法，遵循“先探后灌，探灌结合”的原则，先进行物探及部分钻孔作为先导勘察孔，探明岩溶发育、分布情况，再进行相应处理。经钻探显示本段地基岩层以页岩和灰岩为主，溶洞高度在0.6米到6米之间，且溶洞内充填褐色粘土，溶洞大小不一。2 岩溶注浆的目的（1）由于岩溶地区的地下水位随时间的变化会发生变化，而水位的改变会造成该地段地层的强度下降，从而导致路基基底的承载力下降，从而危及路基的安全，通过岩溶注浆，可以封闭土、石帷幕，阻隔上层滞水与岩溶水的联系，保持地下水位的稳定。（2） 由于页岩灰岩中溶沟、溶隙、溶洞发育，在上部地层受到较大压力时可能造成该段地层塌陷，从而严重危及路基的安全。施工时根据先导勘探孔揭示路基地层中的岩溶发育情况，加固深度由探灌结合孔确定，为碳酸盐岩基岩中第一层溶洞标高，或一般为岩土界面以下56m，对溶岩进行注浆加固，从而确保页岩灰岩地层的稳定。由以上两点可以看出岩溶注浆的目的是形成隔水帷幕，加固地基、减小沉降、提高地基承载力满足线路运行要求。3 工艺要点与技术措施（1） 岩溶注浆施工工艺流程见图1。图1 岩溶注浆施工工艺流程图（2）工艺要点及技术措施 施工准备施工场地预先平整，并沿钻孔位置开挖沟槽和集水坑。在每次注浆施工前，对钻机、注浆泵、拌浆机等机械进行检查、调试、维修，使其保持良好的状态。 定孔位根据设计要求由测量班准确放出注浆孔位置：路堤地段孔位呈梅花形布置，每排的孔数根据路堤的宽度进行调整，以左中线上的点为控制点，向左右两侧延伸，最外侧要加固到路堤坡脚线外5米；路堑地段布控采用正方形布置，以左中线上的桩位控制点，向两侧延伸，最外侧要加固到水沟侧沟平台上。布孔的优点一、路堤宽度大，梅花型布置孔位可以使注浆范围扩散在整个路基基础，并把岩石链接成一个整体，使得地基整体强度增加，在重压下不会形成不均匀沉降。二、路堑地段路基宽度小，注浆加固采用正方形布置可以使路基注浆基础形成整体，因为如果采用梅花形布置就会有部分地段注浆加固不到位。 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。钻机就位后，用倾斜尺、水平尺等工具调整钻机角度，使得钻机呈水平，安装牢固，定位稳妥。 钻进将钻杆对准所标孔位，开孔直径110mm（开孔直径不能小于设计要求）。开孔时要轻加压、慢速、大水量，防止将孔开斜。加固深度不能小于设计深度，若施工过程中遇溶洞，应钻至溶洞底板下1.0m.钻进过程中注意观察地层变化，详细作好钻孔记录（每个注浆孔垂直偏斜率、孔位偏差、钻孔倾角、钻孔深度、钻孔时间等）。注浆孔施工执行铁路工程地质钻探规程。 注浆施工A.试泵开泵前先将搅拌桶中加满清水，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。B.安装注浆管和止浆塞钻孔完毕，进行清孔检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，方可下管。否则，必须用钻机进行扫孔。注浆套管外露的长度不小于0.3m，以便连接孔口阀门和管路，嵌入基岩大于0.5m，用M75水泥砂浆(或用水泥与水玻璃混合浆)固结,并将孔口套管四周捣实封闭,防止浆液从套管周围冒出,影响注浆效果。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。C. 压水试验用1.52倍于注浆终压对系统进行压水试验检查；检查管路系统能否耐压，有无漏水；检查管路连接是否正确；检查设备机况是否正常；使设备充分热身。试运转时压水压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续15min。D.浆液配制进场注浆材料必须符合要求，注浆用水应是可饮用的河水、井水或其他清洁水，水泥采用普通硅酸岩水泥，水泥标号为PO42.5。水泥应保持新鲜，一般不应超过出厂日期三个月，受潮结块不得使用，水泥的各项指标由实验室现场抽样检验。施工中采用的水玻璃波美度为3843Be，模数2.43.0。a 纯水泥浆：水灰比0.8:11:1的纯水泥浆用于全填充岩溶及岩溶孔土层部分注浆。b 水泥砂浆：水：水泥：砂=0.6：1.0：1.0，用于无填充物的大溶洞。c水泥水玻璃浆：溶岩连续灌浆15t不见仍不见灌浆压力上升或吸浆量下降及地表冒浆等情况，采用提高浆液浓度或双液压浆措施。双液压浆时采用水泥浆与水玻璃之体积比1：0.08实验人员负责现场监督浆液的拌合并进行抽样检测，以保证浆液的拌制质量。E.注浆压力及顺序注浆压力一般基岩中为不小于0.10.3MPa，岩土界面附近逐步加大到0.30.5 MPa。注浆孔施工应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。注浆施工按照注浆技术规程(YBJ44-92)有关规定与设计要求进行。 结束注浆当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆：A.注浆孔口压力维持在0.2MPa左右或者逐渐上升到0.4MPa，吸浆量不大于40L/min，维持30min。B.冒浆点已出注浆范围外35m时。C注浆钻孔基岩完整，或多次注浆，孔口压力超过1.5MPa。D单孔注浆量达到平均注浆量的1.52.0倍，且进浆量明显减少时。 提管、回填注浆完成后应立即拔管，若拔管不及时，浆液会把注浆管凝固住而造成拔管困难。拔出管后留下的孔洞，及时用水泥砂浆封孔。（3）注意事项 注浆管线固定，不宜过长，一般为3050m，以防压力损失。 注浆孔应跳孔施钻,不得全部钻孔完成后再注浆,以免孔位串浆.注浆孔施工应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。 当出现串浆或地表返浆,采取间歇注浆方式,间隔时间30到60分钟。4、注浆效果检查路基注浆完毕后，我们通过4种方式进行注浆效果的检查：（1）压浆前后遵循铁路工程物理勘探规程(TB10013-2004)采用瞬态面波法进行探测。根据注浆前后瞬态面波VR特征的变化对比，确定注浆效果较好确实起到加固地基的效果。（2）根据注浆前后钻孔试验的单位长度吸水量对比，检查注浆效果。在钻孔注浆后，单位长度吸水量小于注浆前吸水量4%左右。（3）钻孔检查。检查孔数为20个，取芯后发现浆液充填密实。（4）注浆观察。部分注浆孔在注浆后，冒浆点出现在路基范围之外35m，可视该段路基范围岩深通道堵塞完毕。5、结束语通过钻芯取样，我们发现多处芯样为固结水泥块，可以确定在岩溶路基进行注浆后，路基下第一层基岩中的岩溶通道堵塞完毕，并被固结为一体，提高了岩溶路基的基底承载力，并保持稳定。在施工过程中，我们还总根据岩溶的发育情况、填充情况以及裂隙