路基岩溶注浆方案.doc

中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 目目 录录 第一节第一节 工程概述工程概述 1 一 编制依据一 编制依据 1 二 编制范围二 编制范围 1 三 工程概况三 工程概况 1 四 整治原则四 整治原则 2 五 工程重点难点五 工程重点难点 4 六 主要施工工序六 主要施工工序 4 第二节第二节 施工组织施工组织 5 一 施工准备一 施工准备 5 二 施工方案二 施工方案 5 三 施工进度控制三 施工进度控制 10 四 人 机 料情况四 人 机 料情况 10 五 管理机构图五 管理机构图 11 六 施工质量 安全保证措施六 施工质量 安全保证措施 11 七 附图附表七 附图附表 14 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 1 第一节第一节 工程概述工程概述 一 编制依据一 编制依据 1 昆阳至玉溪铁路扩能改造工程路基岩溶整治设计图 D2K20 558 42 D2K35 902 52 2 昆阳至玉溪铁路扩能改造工程铁路岩溶路基注浆施工质量检 测实施细则 3 昆阳至玉溪铁路扩能改造工程铁路路基岩溶整治注浆施工实 施细则 二 编制范围二 编制范围 1 D2K20 558 42 D2K35 902 52 段路基岩溶注浆 三 工程概况三 工程概况 1 1 工程简介 工程简介 本线观音寺 2 号隧道出口 D2K20 558 42 至大梨铧营双线特大 桥小里程台尾端 D2K35 902 52 段 岩溶地貌发育 地貌为高原溶 蚀低中山 岩性主要为大龙口组 Pt1d 灰岩 泥灰岩 白云质灰岩 等 峰林 洼地 漏斗 溶洞 暗河 落水洞等较发育 据钻探 物 探资料揭示 沿线可溶岩段的岩溶为弱 强烈发育 地下溶蚀破碎严 重 溶蚀裂隙 隐伏溶洞发育 溶洞在主要地下水的季节变动带沿溶 蚀裂隙向水平方向发育 多为空溶洞 充水 部分为半充填至全充填 充填物多为硬塑粉质粘土 段内地下水主要以孔隙潜水 基岩裂隙水 岩溶水等形式存在 岩溶水对岩溶路基影响较大 昆阳群大龙口组 Pt1d 岩性为灰岩 角砾状灰岩 板岩等地层 岩溶发育 地下水易接受大气降水补给 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 2 通过溶洞 暗河等岩溶通道以暗河 泉水集中排泄为主 排泄区主要 位于盆地边缘地带 排泄高程一般在 1650 1800m 间 刺桐关断层下 盘区域 灰岩发育 线路沿攒坝塘村附近有多处泉点出露 水量较大 为岩溶泉 泉点出露高程为 1790 1810m 玉溪盆地西缘飞井水库发 育大型岩溶泉 九龙泉 为 9 个暗河泉组成 泉点出露高程为 1655 4 1653 8m 据玉溪幅综合水文地质资料 该暗河向近正北方 向延伸 流量为 728 36l s 为飞井水库的主要补给源 昆玉线路基 岩溶主要分布于玉溪盆地边缘附近的斜坡山区 岩溶以垂直发育为主 地下水埋藏深 水位变幅随季节变动大 2 2 整治范围整治范围 具体段落及路基岩溶地面塌陷预测分析评价 序号起止里程段落长度 m 分析评价 1D2K20 558 D2K20 568 4210 42不易塌陷区 2DK24 281 83 DK24 37088 17不易塌陷区 3D3K29 400 D3K29 447 747 7易塌陷区 4D3K29 744 62 D3K29 981 73237 11易塌陷区 5D3K30 042 27 D3K30 071 6729 4不易塌陷区 6D3K30 534 82 D3K30 840305 18易塌陷区 7D3K30 840 D3K30 891 1851 18不易塌陷区 8D2K35 590 D2K35 68090不易塌陷区 四 整治原则四 整治原则 1 1 整治对象整治对象 根据路基岩溶地面塌陷预测评价分析资料 对评价为极易塌陷区 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 3 易塌陷区的路基段落 整治的对象为危及路基稳定的溶洞 连通性较 好且垂直发育的溶蚀破碎带与覆盖层土洞 对评价为不易塌陷区的路 基段落 整治的对象一般为具备诱发地面塌陷的溶蚀破碎带 连通性 较好且垂直发育 及危及路基稳定的不稳定溶洞 2 2 整治措施整治措施 1 覆盖型岩溶 对覆盖层平均厚度小于 2m 且溶洞 溶槽不发育的区段 采用 换填为主要处理措施 其余易塌陷 极易塌陷的覆盖型岩溶 以钻孔注浆为主要整治 措施 通过注浆充填土石界面附近的土洞 溶洞和溶蚀裂隙 阻隔地 表水下渗及地下水渗流通道 防止岩溶地面塌陷发生 2 裸露型岩溶 对规模较小的浅埋溶洞 采取揭盖浇筑 C20 混凝土进行加固处 理 对深埋溶洞及规模较大的溶槽采用钻孔注浆处理 对规模较小的溶槽 以清除溶槽充填土并浇筑 C20 混凝土进行 加固处理 3 对封闭溶蚀洼地 漏斗 地下暗河 水网密集或集中渗流 带 规模较大或串珠状发育溶洞 采用桩板 桩筏结构跨越处理 3 3 整治宽度 整治宽度 1 路堑整治宽度一般至新建铁路路堑侧沟平台 2 路堤整治宽度一般至路堤坡脚 3 当坡脚 堑顶 以外有溶洞危及边坡稳定时 整治宽度加 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 4 宽至坡脚 堑顶 外不小于 2m 当路堤坡脚以外及路堑边坡发育有 不稳定溶洞危及路基边坡稳定时 根据塌陷扩散情况适当加宽整治 设置路肩挡土墙 路堤挡土墙的地段 整治加固宽度至墙趾以外 5m 4 4 整治深度整治深度 1 浅层及开口型溶洞 溶洞顶板及覆盖土厚度小于 2m 时 一 般采用挖除换填处理至基岩面 具体工程措施及技术要求参见相应地 段的 区间路基设计图 2 裸露型岩溶 钻孔注浆深度不小于 10m 若地面以下 15m 深 度内存在溶洞 则加固至洞底以下不小于 2m 溶洞顶板厚度大于 15m 地段一般不作整治设计 当顶板破碎 溶洞跨度较大时 采取安全顶 板厚度法进行判别 若顶板厚度达不到要求 完整顶板厚跨比不小于 0 5 非完整顶板厚高比不小于 5 0 则要采取钻孔注浆至溶洞底板 以下 2m 3 覆盖型岩溶 溶蚀平原区 地表覆盖土厚度小于 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 在加固深度范围有溶洞时 则钻孔注浆至溶洞底板以下 2m 上部钻 孔采取充填注浆封孔 斜坡地段溶洞和溶蚀破碎带 地表覆盖土厚度小于 20m 地段 整 治设计至基岩面以下 5m 当基岩面以下 10m 深度内存在溶洞的地段 整治设计深度至溶洞底板 五 工程重点难点五 工程重点难点 工程重点难点为易塌陷区 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 5 六 主要施工工序六 主要施工工序 施工准备 先导孔钻进 注浆前注水试验 注浆 封孔 一般注 浆孔钻进 一般注浆孔注浆 注浆效果检测 第二节第二节 施工组织施工组织 一 施工准备一 施工准备 1 施工中使用的材料 工具准备到施工现场 认真清点检查并 设专人看管 2 提前对施工人员进行分工和安全教育等培训 施工前达到持 证上岗要求 3 施工专项方案已审批 现场作业技术交底已交底到位 二 施工方案二 施工方案 1 1 总体方案总体方案 本次岩溶注浆分为两期完成 一期施工先导孔并提取相关地质资 料及施工资料 并报设计院 设计院依据先导孔情况考虑是否在已设 计的一序孔基础上增加三序孔 将 D2K35 590 D2K35 680 段作为 首期施工对象 并将相关地质及施工资料提报设计院 2 2 施工工艺流程施工工艺流程 1 施工准备 熟悉各岩溶注浆工点工程概况 提前作好施工方案 岩溶注浆 孔位布置平面图 施工技术交底等技术工作 场地平整 路堑段为设计路肩标高 设置必要的排水坡和四周的排水沟 形 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 6 成有组织排水 防止地表水下渗 测量放线 根据岩溶注浆孔位平面布置图 对各孔位进行放样 并测量 记 录对应的孔口地面高程 根据设计图纸要求 埋设好沉降观测桩 施工期间进行沉降观测 接通施工用水 电 钻机试运行 确保设备能正常开钻 准备注浆用的水泥 砂 水玻璃 粉煤灰 进场原材料进行检 验 检测所有注浆设备状态 确保设备能正常运转 合理设置水泥 棚和搅拌站及附属设施 对现场操作人员进行技术交底 岗前培训 2 先导勘探孔钻进 根据探灌相结合的原则 钻孔分为先导 勘探孔和一般注浆孔 首先施钻先导勘探孔 待先导勘探孔完成后 整理资料 上报设计单位和监理 确定相关注浆深度与范围 钻进 土层和岩层部分均采用水钻进行成孔 A 土层钻孔 采用 108 钻头钻进 每一回次钻完后 取出土芯 摆放整齐 并用标签记录不同土层的深度 全孔采用 110 套管 护 壁套管露出地面 0 2 0 5 米 B 岩层钻孔 基岩面以下采用 91 钻头 钻孔过程中均取出岩芯 摆放整齐 用小标签记录不同岩性和溶洞的深度 钻至设计深度后 用对钻孔进行清洗 清孔时间不少于 20min 钻孔完成后 由地质编录员及时对岩芯进行编录 分层记录不 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 7 同土层和岩层的深度 岩溶发育的情况以及地下水位的深度 钻孔过 程中 监理工程师旁站记录地质变化情况 采用水泥砂浆对注浆套管进行固定 3 注浆前注水试验 选取代表性孔进行注水试验 确定注浆 前单位长度吸水量 4 注浆 在套管上安置盘混合器 法兰盘 调试注浆机 对管路进行试 压 检查管路 接头的连接 密封质量 接好压力表 作好注浆准备 注水试验完成后 开始注浆 如遇岩溶通道 较大溶洞和裂隙 处视情况充填中粗砂 水泥砂浆等 如有岩溶发育但吸浆量少或不进 浆时 先采用高压清水洗孔或钻机清孔后疏通岩溶裂隙通道 再注浆 对溶洞内有充填物的注浆孔或者对注浆质量怀疑的注浆孔在注浆 完成 1 2 小时后采用钻机进行清孔再注浆 确保浆液已至溶洞下限 或满足设计注浆量和注浆结束条件 5 封孔 注浆结束后 经质检工程师检查 通知监理工程师检查确认终孔 条件 卸下法兰盘 拔出套管 回填 M7 5 水泥砂浆封孔 捣鼓密实 并作好孔口标记 6 一般注浆孔钻进与注浆 先导勘探孔施工完毕后 对一般注浆孔进行钻孔 注浆施工及封 孔 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 8 7 注浆效果检测 注浆后通过物探 钻芯 水压试验法检测处理效果 注水试验 在注水试验前 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 注浆后试验的单位长度吸水量应小于注浆 前吸水量的 3 5 即可判定达到注浆效果 综合物探检测 遵循 铁路工程物理勘探规程 TB10013 2004 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 3 3 浆液配合比参数浆液配合比参数 该方案以先导孔作为地质钻芯取样平台 根据给定的先导孔孔深 对岩溶进行注浆性试验 依据设计资料先导孔浆液配置参照以下配比 进行 1 纯水泥浆 参数一水灰比 W C 0 55 参数二水灰比 W C 0 6 参数三水灰比 W C 0 7 2 水泥砂浆 水 水泥 砂 参数一 0 55 1 0 0 6 参数二 0 6 1 0 0 7 参数三 0 7 1 0 0 8 3 双液 水玻璃与水泥浆混合液 水玻璃 水泥浆 体积 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 9 比 8 20 浆液配合比按实际情况进行调整 遵循先稀后浓的原则 依吸浆 情况逐步加浓浆液 当连续注浆单孔超过 15 吨水泥不见升压或吸浆 量下降时 采用提高浆液浓度或双液注浆措施 4 4 施工注意事项施工注意事项 1 当地质钻孔发现岩溶较大 相临两孔可能连通时 注浆孔应 跳孔施钻 不应全部钻孔完后再注浆 以免孔位串浆 增加难度及清孔 工作量 溶洞较大且填充较少时 应先快速灌注中粗砂 再灌注水泥 浆 2 注浆钻孔孔位偏差不宜超过 10cm 开钻前必须保证机身平 稳 3 采取措施确保注浆连续进行 不得中途中断 4 注浆过程加强地面观测记录 在注浆区域埋设观测桩 在注 浆前后观测其地表沉降 一般应在线路中心 路基两侧路堑坡脚 以 及坡脚外 或堑顶外 10m 各设一排观测桩 纵向间距一般不大于 50m 过渡段范围及非均质地区应加密观测剖面 施工期间必须每天 进行地表变形监测 实测地表变形量 测量精度不大于 1mm 并做好 详细记录 根据观测数据控制注浆压力 以免堑坡的稳定性或附近构 筑物受影响 同时监测数据应提交相关部门 以备路基沉降分析用 5 各孔注浆量根据具体地质情况有较大的差异 当连续注浆 单孔超过 15 吨不见升压时 应考虑提高浆液浓度 必要时间歇注浆 注浆量过大时 应提请有关四方会勘 采取适当的工程措施进行处理 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 10 6 钻孔及注浆顺序 为防止临孔串浆 增加处理难度 本次钻孔及注浆顺序原则为 先钻探灌结合孔 后钻一般注浆孔 无论探灌结合孔还是一般注浆孔 全部采用跳孔钻进 一般注浆孔采用路基两侧向路基中心进行 边钻边灌 7 注浆前作好注水试验并记录 根据钻孔的地质情况和注水 试验的情况采用不同的注浆浆液和措施 8 注浆过程中 作好记录 并专人巡视 避免注浆超出加固 范围以及对环境的污染 三 施工进度控制三 施工进度控制 本计划为 D2K20 558 42 D2K35 902 52 段路基岩溶注浆专项施 工计划 总体安排为 2014 年 9 月 5 日开始正式施工 至 2014 年 10 月 25 日完成 总工期 50 天 具体节点工期安排如下 先导孔施工 2014 年 9 月 5 日至 2014 年 10 月 1 日 一序孔施工 2014 年 9 月 5 日至 2014 年 10 月 25 日 四 人 机 料情况四 人 机 料情况 1 1 材料及机械设备 材料及机械设备 1 水泥选用 P O 42 5 袋装普通硅酸盐水泥 2 水玻璃采用 35 43Be 模数 2 4 3 4 3 砂采用中粗砂 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 11 4 XY 100 地质钻机 5 工作压力为 2MPa 的注浆机 6 注浆管线采用 36PVC 管 7 注浆套管采用 110 无缝钢管 8 水泥浆拌制采用桶搅拌过滤灰团后流入储浆桶 2 2 人员配置 人员配置 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1负责钻机操作 现场记录 4钻机工人3协助机长进行钻机操作 5注浆工人4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 五 管理机构图五 管理机构图 见附图 1 六 施工质量 安全保证措施六 施工质量 安全保证措施 1 建立以项目经理韩春军为首的工程质量责任制领导组 落实工 程质量终身负责制 强化施工管理 明确各级及各部门责任 确保优 质工程 2 劳资部门组织对参加施工的全体职民工进行岗前质量和安全培 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 12 训 加强思想教育 提高全员素质 使参加施工的职民工牢固树立 质量第一 信誉第一 的思想 3 施工过程由现场负责人组织技术 安检 和工班组负责人进行 日常和定期检查 落实各项安全及质量检查制度 努力做到质量管理 工作规范化 制度化 4 质量控制要点及质量问题的预防措施 1 质量控制要点 孔位放样及测量 施工现场通过测量复核场地平整标高 孔位放样采用控制桩引测 出具体孔位的办法 保证孔位放样的偏差小于 50cm 钻机对位检查 钻机就位后 让钻头对准孔位中心 钻杆垂直度偏差不大于 1 后开 钻 孔位偏差不大于 0 1m 确保成孔质量 钻孔深度控制 钻孔深度按钻至基岩面以下 5 米 遇到溶洞 则钻孔至溶洞底板 下 2m 通过先导勘探孔对地质情况进行复核 当发现实际岩土界面与 设计岩土界面高度不一致时 按以下方法进行办理 A 一般注浆孔 当实际的岩土界面高于设计图岩土界面 3m 以上时 注浆孔入岩 深度应比设计入岩深度加深 2 3m 其余情况按设计说明中入基岩 5 6m 办理 B 探灌结合孔 中铁六局集团有限公司昆玉铁路工程项目部 13 当实际岩土界面比设计图的岩土界面上提差别大于 3m 时 注浆 入岩深度加深 5m 即达到岩土界面下 10m 才能注浆 总体以不超过 设计深度为原则 注浆 A 清孔 封孔砂浆凝固后 连接注浆机 泵压清水进行清孔 直 到排浆管排出清水后 完成清孔 B 注浆 当注浆达到下列标准之一时 结束该孔注浆 注浆孔口压力维持在 0 5MPa 左右 维持 10min 冒浆点已出注浆范围外 3 5m 时 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 2 质量问题的预防措施 在岩溶注浆施工中 针对出现注浆孔始终达不到注浆结束条件 时 通过分析形成的原因 制定出如下的预防措施 在钻孔时 108mm 钻头下钻至基岩以上 0 5m 后 再采用 91mm 钻头钻至设计深度 将注浆套管施打至基岩顶面 保证注浆时套管不 上浮 钻孔时采取跳孔施钻 边钻边灌 防止出现串孔现象 5 安全文明施工 环水保措施 1 安全保证的主要措施 施工现场设专职安