路基岩溶注浆工艺试验方案样本

鲁南高速铁路路基岩溶注浆工艺实验方案1编制根据(1)有关法律、法规和规章制度。(2)《铁路工程地基解决技术规程》（TB10106-）。(3)《铁路工程不良地质勘察规程》（TB10027-）。(4)《铁路工程地质钻探规程》（TBJ10014-）(5)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-）(6)《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-）(7)《水工混凝土掺用粉煤灰技术规范》（DL/T5055-）(8)《高速铁路路基工程施工质量验收原则》（TB10751-）(9)《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-）(10)《多道瞬态面波勘察技术规程》（JGJ/T143-）(11)有关地质资料。(12)新建鲁南高速铁路费县北站DK168+706.692～D1K170+061.800段路基岩溶整治设计图（鲁南临曲施路(岩)-05）。（13）新建鲁南高速铁路费县北站站场设计图（鲁南临曲施(站)-02）。(14)鲁南高速铁路临沂至曲阜段指引性施工组织设计。(15)现场调查报告、施工能力及类似工程施工工法、科技成果和经验；本单位为完毕本标段工程拟投入管理人员、专业技术人员、机械设备等资源状况。2工程概述2.1工程概况2.1.1费县北站概况费县北站位于山东省费县北部城北镇南侧、永清庄北侧,S234省道以西，车站距既有费县站约6km,距费县政府约8mk。车站设到发线4条（含正线2条），设450m×9.0m×1.25m旅客站台2座，站台均设立等长度雨棚。8m宽旅客进出站兼行包功能地道1座，车站设65m×45m配电所、35m×30m给水所、35m×30m污水解决站，另设信号楼场坪、单身宿舍、工区场坪各一处。费县北站为中间站，站房中心里程DK169+400，车站平面设计范畴为DK168+706.69（桥台）～DK170+061.8（桥台），全长1335.108m;路基工点设计范畴DK168+706.692～DK170+061.8,全长1335.108m,其中DK169+097～DK169+237段,长140m,采地基用CFG桩加固，别的段地基采用换填解决。重要项目为地基解决、填挖土石方、旅客进出站地道1座、边坡防护等附属工程。2.1.2岩溶注浆设计范畴岩溶注浆设计范畴及概况DK168+706.692～D1K170+061.800段双线填方（速度目的值350Km/h）无砟轨道地段岩溶路基,整治段落路基长度1355.108m。DK168+953～DK169+053段、DK169+747～DK169+847段为车站道岔区注浆加固加密区域。2.1.3岩溶注浆重要设计参数(1)注浆孔按孔间距由大到小分序布置，岩溶整治区域按分序注浆布置。(2)Ⅰ序孔(先导孔）间距7m，正方形均布；Ⅱ序孔在Ⅰ序孔(先导孔）正方形中心内插加密，Ⅰ序孔（先导孔）、Ⅱ序孔形成菱形布置，Ⅰ序孔（先导孔）与Ⅱ序孔间距为5m。(3)DK168+953～DK169+053段、DK169+747～DK169+847段，为Ⅱ序孔注浆加密地段，其平面布置方式为在Ⅰ、Ⅱ序孔中间内插加密，加密后孔间距为3.5m。(4)钻孔注浆按“探灌结合”分序（Ⅰ、Ⅱ序）分阶段进行，先施工Ⅰ序孔(先导孔）,其中Ⅰ序孔(先导孔）30%为勘探孔，勘探孔应均匀分布在整治段落内。Ⅰ序孔(先导孔）中勘探孔在施工过程中按勘探孔技术规定施钻，取芯并编制柱状图，依照揭示地下岩溶形态由地质专业作出鉴定，再拟定Ⅱ序孔详细实行范畴。(5)正线路堤地段加固范畴至路堤坡脚外5.0m，车站站线整治至路堤坡脚处。(6)注浆深度钻孔深度以费县北站左线、右线、2股道及4股道注浆加固纵断面图标注范畴为准，详细以实际钻探地质状况进行调节，由设计单位详细决定。设计原则：①裸露型岩溶：基底有溶洞时注浆加固至洞底如下不不大于2m；基底不存在溶洞时，解决至路肩高程下5米。②覆盖型岩溶:地表覆盖层厚度不大于30m地段，以钻孔压密注浆封闭土石界面（基岩面上3m，下5m），形成隔水帷幕。在加固深度范畴内有溶洞时，则钻孔注浆至溶洞底板如下2m,上部钻孔采用充填注浆封孔。(7)土层和岩溶发育破碎带注浆孔孔径130mm，基岩注浆孔孔径91mm。Ⅰ序先导孔1062个，先导勘探孔319个，注浆孔1062个。2.2地质概况该段上覆第四系全新统洞穴堆积层（Q/4ca）空洞、半充填溶洞、溶洞（黏性土充填）、溶洞（碎石土充填），坡残积（Q/4dl+el/）粉质黏土，局某些布种植土（Q/4pd/）；下伏基岩为奥陶系中下统马家沟组五阳山段（O/2+1mw/）泥晶灰岩。地表水对混凝土构造无侵蚀性，地下水对混凝土构造环境作用级别为L1。结合调查测绘综合评价：本段岩溶属强烈发育，易塌陷。3实验目依照设计及验收原则，施工前应进行工艺性实验，通过实验拟定有关施工参数以指引我区段内所有岩溶路基施工。（1）通过实验核算设计地质状况；（2）通过实验拟定有关设备组合模式及配备数量；（3）通过实验拟定有关工艺性参数。即选取代表性场地进行注浆、注水实验，拟定注浆压力、注浆量、水灰比、外加剂类型及掺量等施工参数。4实验地点（1）DK169+400～DK169+600，长200m，为实验段，以拟定本段注浆参数。（2）按岩溶注浆施工图进行施工放样。拟定Ⅰ序孔（先导孔）平面施工位置，拟定先导孔探查孔并编号，按设计技术规定先开展Ⅰ序孔（先导孔）中勘探孔成孔施工，依照钻孔成果—溶蚀破碎、钻孔见洞等状况，经设计院地质状况分析，对勘探孔进行分类，按类型进行封孔、压水、注浆工艺实验，每一类型钻孔实验孔数不少于3孔。本次实验拟选用岩溶发育区3个点，溶蚀破碎带区3个点，进行压水、注浆工艺实验。编号现场决定。（3）实验段进行注浆时(仅施工该范畴内I序孔），设计、施工、监理及业主四方必要到场见证注浆过程。5实验时间4月10日开始实行实验工作，至5月10日完毕现场实验工作，待达到一定强度后组织有关检查工作（加固地基采用面波检测或压水实验配合钻孔取芯等综合办法进行注浆效果检测及评价），及时完毕有关总结报告以指引大面积施工。6实验方案6.1施工总体方案岩溶整治施工按“先探后灌、探灌结合”原则进行，通过先导探查孔钻探，对岩溶段路基整治范畴覆盖层、岩层进一步探察，充分理解并掌握该区域下伏岩溶发育限度、岩溶空间分布状况，为后续岩溶注浆提高充分、精确探察资料。注浆采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，水灰比0.6:1-1:1，注浆压力：岩溶发育时0.3~0.5MPa，极发育时0.1~0.3MPa，在岩土界面时逐渐加大注浆压力至0.3~0.5MPa,最大不超过1.5MPa。6.2材料机械设备人员配备6.2.1材料及机械设备（1）水泥选用P.O42.5袋装普通硅酸盐水泥、砂、粉煤灰；（2）钻机选型：依照地质状况及选定实验点拟采用XY-150地质钻机6台；（3）注浆泵：采用3SNS型注浆泵3台，该泵为三缸单作用柱塞式定量泵，最大工作压力可达10Mpa，注浆机注浆压力普通控制在0.5～1.0MPa之间，注浆套管采用φ90无缝钢管；（4）带搅拌装置搅浆桶：使用射流式搅拌机，能使水泥浆液搅拌均匀，容量为500L。6.2.2重要人员配备（1）成立工艺实验方案领导小组组长：常立军副组长：刘春亭、张续文成员：陈桦锟、徐国清、王位圣、何海玉、兰天、王伟超、于廷洋、谢高歌、陈振、孙茂珍。（2）成立工艺实验方案实行工班由五工区架子队负责本次工艺实验任务详细管理工作，地基解决钻探注浆工班负责该段先导孔钻孔、先导勘探孔勘探及注浆实验孔注浆工艺实验。钻探注浆工班人员配备见表6-1。表6-1钻探注浆工班人员配备表序号名称人数工作内容1现场负责人1全面负责整个施工过程2技术负责人1负责现场施工技术3钻机机长6负责钻机操作，现场记录4钻机工人6协助机长进行钻机操作5注浆工人12进行洗孔和注浆工作6安全员1负责现场施工安全7质量员1负责现场施工质量8测量员3对注浆孔位进行放样和沉降观测6.2.3浆液配比选用水泥净浆：水：水泥=0.8～1.0；岩溶注浆过程中浆液配合比应按实际状况进行调节，遵循先稀后浓原则，依吸浆状况逐渐加浓液；当灌入量较大时可据状况采用浓一级浆液灌注。普通当持续注浆单孔超过15吨水泥不见升压或吸浆量下降时，采用提高浆液浓度办法。6.3岩溶路基注浆施工工艺先导孔钻探时按设计图统一编号，运用30%注浆孔做为补充勘探孔进一步查清岩溶发育状况，勘探孔宜均匀布置，其详细布置按工点设计图布置（鲁南临曲施路(岩)-05）。补充勘探时详细描述勘探状况（勘探孔位置、水位、覆盖层厚度、岩溶溶蚀状况、溶洞高度及溶洞充填状况等），并完毕补充勘探报告，孔底遇有溶洞时，应钻入洞底不不大于2.0m。路堑地段应开挖至路基面后进行补充勘探。勘探补充勘探成果报设计单位以便进一步拟定岩溶地基解决办法，在未拟定岩溶地基解决办法前不得进行岩溶注浆施工。本实验点拟选取6个孔做注浆工艺性实验，实验成果报设计单位、监理单位、建设单位审批后大面积施工。岩溶注浆要遵循“探灌结合”原则，封闭土石界面，形成隔水帷幕。规定：路堤地段加固范畴至路堤坡脚外约5m，路堑地段加固范畴至侧沟平台外边沿。①裸露型岩溶为消除地基不均匀性并防止地面塌陷及变形，采用挖除换填或注浆相解决方案。当基底存在溶洞时，注浆加固至洞底如下不不大于2m。当基底不存在溶洞时，解决至路肩高程下5m。溶洞顶板厚度不不大于15m地段普通不作整治设计。当顶板破碎、溶洞跨度较大时，采用安全顶板厚度法鉴别拟定与否需要注浆整治。若顶板厚度达不到规定（完整顶板厚跨比不不大于0.5，非完整顶板厚高比不不大于5.0），则要采用钻孔注浆至溶洞底板如下2m。②覆盖型岩溶地表覆盖土厚度不大于30m地段，以钻孔压密注浆封闭土石界面（基岩面上3m，下5m），形成隔水帷幕；在加固深度范畴有溶洞时，则钻孔注浆至溶洞底板如下2m。上部钻孔采用充填注浆封孔。注浆孔按设计规定采用正方形布置，先导孔间距7×7.0m；6.3.1施工工艺流程岩溶地段NN平整场地测量放孔钻机对位注浆前实验监理监测钻孔/监测清孔注水实验注浆填写注浆施工记录流入灰浆筒过滤拌制浆液配比拟定原材料检查注浆效果检查钻机移位注浆完毕后实验检测Y注浆工艺流程

6.3.2施工准备(1)调查地下管线分布状况，防止钻孔伤及地下管线和本地水井，防止污染水源；

(2)施工迈进行场地清理，完善暂时防、排水设施，水田地段应疏干地表水。场地平整，设立必要排水坡，防止地表水下渗；

(3)完毕工艺实验段所有孔位放样，并测量、记录孔口地面高程；

(4)接通施工用水、电，钻机试运营，保证设备能正常开钻；

(5)准备注浆用水泥等，并对进场原材料进行检查；

(6)按浆液配比制备注浆液;(7)检测所有注浆设备状态，保证设备能正常运转；

(8)对现场操作人员进行技术交底、岗前培训。6.3.3钻孔⑴根据注浆平面布置图施放钻孔位置,钻机就位对中,孔位偏差不不不大于10cm，垂直度偏差不不不大于1%，开钻前必要保证机身平稳。当因避让管、线等客观因素需对孔位进行调节，且距离不不大于50cm时，需报设计、监理单位核准。精确测量钻孔前原始地面高程。⑵钻孔到一定深度，可采用钢护管护壁，钻孔深度按设计规定入基岩不不大于5m。若遇溶洞钻孔至底板下2m即可终孔。注浆套管嵌入基岩0.5m。⑶土层和岩溶发育破碎带注浆孔终孔孔径不不大于130mm，基岩注浆孔终孔孔径不不大于91mm，注浆孔应进行统一编号，注明施工顺序。⑷钻孔采用跳孔施钻，一方面在两侧外缘进行注浆，再在中部进行，中部钻孔一方面作为两侧注浆效果检查孔，又作为下道工序注浆孔。⑸在两侧进行注浆时，必要采用间隔注浆办法，以提高注浆效果。不能所有钻完再注浆，以免引起孔位串浆，增长注浆难度和清孔工作量。⑹沿线路方向每100m左右设一帷幕区域，先进行帷幕孔钻孔注浆，再进行帷幕内部钻孔注浆。⑺为防止覆盖层土层和岩溶发育破碎带塌孔，采用跟管干钻，土层段终孔直径不得不大于130mm，基岩段终孔直径不得不大于91mm，并固结在基岩上。⑻钻孔过程中,邀请监理工程师旁站记录地质变化状况,所有芯样摆放整洁。当遇岩溶时,应详细记录岩溶深度、填充状况等。⑼施钻完毕后采用钻杆注水清孔，如因钻孔较深，土层较厚，泥浆含碎石颗粒沉渣较多，可采用φ50mm导管，插入钻孔底部。用注浆泵大压力大流量清孔，以保证清孔质量。⑽所有钻孔必要按规定做好勘探记录。特别对于土石分界面、覆盖层中松散层和土洞、基岩中溶蚀裂隙发育带、溶洞及充填物要详细记录。6.3.4封孔孔口采用孔口管动态阻塞法封口。当覆盖层为黏性土时封孔深度不不大于4m；当覆盖层为砂性土及卵石土时，应封至土石界面，4m如下孔口管设立为花管。6.3.5注水（压水）实验按孔数10%均匀选定注水孔，以调节注浆段单位长度吸水量和浆液配方、配比、泵压等参数。压水实验：压力压水由小逐渐增大到预定注浆压力。6.3.6制浆按选定水泥浆配比，进行水泥浆拌制。据制浆机容量称取定量水，注入制浆机内，据水灰比称取相应重量水泥，启动制浆机，边搅拌边加入水泥，搅拌时间要不不大于3分钟，浆液无明显沉淀即可，完后将水泥浆倒入储浆桶，并不断人工搅拌，防止沉淀离析。制浆应先加水后加水泥及外加剂，拌和10-20分钟，将浆液流入过滤筛进行二次过滤，放存浆池备用。6.3.7注浆开始注浆时采用稀浆灌注，当灌入量较大时可据状况采用浓一级浆液灌注。注浆解决采用分层分段注浆，注浆时采用纯压注浆方式，自下而上进行,先对土层帷幕注浆完毕后,然后再对岩层(或溶洞)孔进行注浆。（1）对土层帷幕注浆

钻孔施钻时当钻孔钻孔至土石界面时，在土层帷幕分界线3.5m上安装止水栓塞，进行压浆；当灌浆压力达到0.5MPa以上,且注浆压力呈直线上升或吸浆量不不不大于5L/min，持续10min以上,方可提塞清孔，清孔完毕后进入岩层钻孔。

（2）岩层注浆

先完毕土层帷幕注浆，钻机重新钻孔至设计深度后，提钻清孔，清孔完毕后视钻孔揭示地质状况及溶洞大小，下注浆管，封闭孔口，最后加压注水泥浆，直到达到注浆结束条件为止。终注条件：在终注压力下持续注浆10min注入量不不不大于5L/min。

（3）一次性注浆工艺：

钻孔一次性成孔到设计深度，提钻清孔，下入注浆导管至孔底或溶洞底板上部0.5m处，封闭孔口，封闭深度当覆盖层为黏性土时封孔深度不不大于4m；当覆盖层为砂性土及卵石土时，应封至土石界面，4m如下孔口管设立为花管，接通注浆管至注浆机，孔口安装压力表，在0.2～0.5MPa压力下自下而上进行注浆，直至达到注浆终结条件后结束注浆，岩溶空洞初期可采用自流注浆。终注压力0.3～0.5MPa。对土洞、空溶洞或半充填溶洞，用高压冲填砂、碎石后再进行注浆解决。对溶蚀裂隙发育、连通性好、漏液严重时，注浆时可掺入一定量粉土或粉煤灰，粉土掺入量<水泥重量10%，粉煤灰掺入量<水泥重量30%。注浆必要安装带打印功能自动流量计装置，每孔均应打印水泥浆量小票，并作为归档资料。重要施工机械设备有钻机、注浆泵、搅拌机、挖掘机等。本段内路基岩溶解决均采用一次性注浆工艺。（4）注浆过程中作好注浆记录，登记表应满足注浆参数、浆液耗量、填充料耗量及其她特殊解决等记录规定。6.3.8质量检测注浆加固地基质量检查,采用钻孔取芯配合压水实验、面波检测等综合办法进行注浆效果检测及评价。质量检测应在注浆结束28天之后进行。（1）钻孔取芯钻孔检查，检查孔数不少于注浆孔总数2%，且每个注浆段落不得少于3孔。检查孔位于注浆孔中间。钻孔取芯观测检测原则：覆盖层中水泥呈劈裂充填，岩芯中水泥呈条纹、带状，溶洞中水泥呈块状充填，岩芯中水泥呈柱状、块状。钻孔岩芯可见多处水泥结石体，基本填满可见缝隙。（2）压水注浆实验

压水注浆实验运用取芯钻孔进行,按注浆孔数量5%计，在注水实验前，量测孔内稳定水位后，进行孔内定量注水，观测单位长度吸水量变化幅度，压浆后实验单位长度吸水量不大于压浆前吸水量3%～5%，即可鉴定达到压浆效果。

（3）注浆质量满足如下规定之一：①自检孔岩芯可见多处水泥结石体，基本填满可见缝隙；②自检孔每延米注浆量不不不大于周边4孔平均每延米注浆量15％。（4）面波检测瞬态面波测点在整治范畴内抽检，测点数不少于注浆总孔数5%；电测深检测段落长度为整治段落长度10%，且不不大于15m，测线优先选用岩溶形态强烈发育地段布置，测线位置应与设计平面图中测线重叠（即物探剖面DP-Ⅰ和物探剖面DP-Ⅱ）。3）面波检测及压水实验检测原则按表6-2执行，介质面波检测速度V（m/s）面波频散曲线注浆后岩土体单位吸水量w（L/min.m.m）附注土层（路堑）V≥19.7h+58.2不离散w≤0.33（1）面波检查以速度原则为主，辅以频散曲线。

（2）面波检查与压水实验检测鉴定注浆质量成果不一致时，应以压水实验检测鉴定为准。岩层（路堑）V≥9.8h+342.8不离散w≤0.42土层（路堤）V≥12.0h+58.7不离散w≤0.33岩层（路堤）V≥9.8h+207.8不离散w≤0.427工艺性实验数据收集及整顿分析实验成功后及时将原始记录数据进行整顿分析，绘制地质柱状图、先导探察孔平面布置图、工程地质断面图，附勘探、测试、实验、岩芯照片等资料形成书面成果报告，报监理、设计、建设单位审批后指引本管段路基岩溶整治全面施工。8施工安全及环保（1）施工前应完毕对地下管线核对、排查、迁改注浆区域内地下管线。（2）注浆过程中应避免高压喷嘴街头断开或软管破裂导致浆液喷射、软管甩出进发安全事故。（3）施工中钻机应置于平整坚实地面上，钻机移位时应平稳并