既有線路基巖溶注漿施工工藝探討_secret

1、既有線上路基巖溶注漿施工工藝探討1、工程概況：大麗鐵路 x 段 DK120+91A DK121+460 DK123+50A DK123+8O0 DK131 + 10卜 DK131+7O0 DK133+000- DK133+600 DK138+550- DK138+850段為溶蝕、剝蝕中山地貌，金沙江峽谷為測(cè) 區(qū)溶蝕基準(zhǔn)面，線路通過位置為巖溶垂直滲水帶。地表水為河水及溝槽流水，地下水主要為 孔隙水、基巖裂隙水、斷裂帶水和巖溶水。巖溶及裂隙發(fā)育，地質(zhì)情況復(fù)雜，由于本段路基 已鋪架并面臨通車，建指要求巖溶處治按既有線施工。為了真正的保證其加固地基的效果， 對(duì)有關(guān)注漿設(shè)備、注漿材料、注漿工藝流程、各種

2、注漿參數(shù)及在注漿過程中的各項(xiàng)監(jiān)測(cè)控制、 注漿前后的各項(xiàng)檢測(cè)對(duì)比，有很多的技術(shù)問題需要在實(shí)踐中進(jìn)行不斷的總結(jié)與優(yōu)化。本文是 試圖在既有線溶巖注漿加固地基的施工工藝方面作探討。2 、巖溶路基加固原則2.1 加固設(shè)計(jì)原則為防止巖溶路基塌陷，采用鉆孔壓力注漿措施。通過注漿充填土洞和灰?guī)r頂部的溶洞、 溶蝕裂隙，并加固土體，改善土體的工程性質(zhì)，切斷地表水與地下水、孔隙水與巖溶水之間 的水力聯(lián)系，防止土體潛蝕的發(fā)生，從而防止地面塌陷。整治寬度為新建鐵路的路堤（塹） 底寬，整治措施主要為鉆孔注漿加固和揭蓋回填。2.1.1覆蓋土層厚度和填方厚度之和小于15m地段的垂直溶蝕破碎帶鉆孔充填注漿整治到基巖面以下5m溶

3、洞鉆孔充填注漿整治到基巖面下10mo2.1.2在基巖裸露地段，地面以下20m深度內(nèi)存在溶洞地段鉆孔充填注漿整治到溶洞底板。2.1.3覆蓋層深厚地段內(nèi)存在土洞時(shí)，整治深度以20m （局部可達(dá)25m）為限。2.1.4 在易塌陷區(qū)， 地下水位波動(dòng)在基巖與覆蓋層接觸面附近， 鉆孔充填注漿整治到地下 水位波動(dòng)深度，但不大于 20m,在覆蓋層中形成封閉。2.1.5 在極易塌陷區(qū)， 鉆孔壓密封閉注漿整治設(shè)計(jì)深度至基巖覆蓋層接觸界面，遇有垂直溶蝕破碎帶和溶洞，在基巖中鉆孔整治設(shè)計(jì)深度至基巖面下5m和10m.2.1.6 對(duì)線路上淺部溶洞、 開口溶洞或發(fā)育連通性較好的巖溶形態(tài)采取揭蓋回填或封閉注 漿的方法進(jìn)行處理

4、。3、主要設(shè)計(jì)參數(shù)3. 1注漿整治鉆孔間距為 5m排距為5m交錯(cuò)布置。具體施工時(shí)、視巖溶發(fā)育程度、施 工場(chǎng)地等情況，孔位原則上可在2m內(nèi)調(diào)整。當(dāng)支擋結(jié)構(gòu)物下有巖溶需要注漿處理時(shí)，注漿鉆孔孔距應(yīng)適當(dāng)加密；滿足支擋結(jié)構(gòu)要求，坡腳處有明顯溶洞危及邊坡穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大整 治范圍。32使用純水泥漿加固處理巖溶，水泥采用 P.032.5 水泥（地下水有侵蝕性時(shí)，采用抗侵 蝕情水泥或添加劑），水灰比一般為 0.6:11:1（重量比）；注漿時(shí)可滲入粉煤灰代替部分水 泥，滲處量可為水泥重量的 2050%33 注漿量按所需充填巖溶孔隙體積或密閉的覆蓋土層的孔隙體積進(jìn)行控制，水泥漿液體積應(yīng)與充填或壓密體積相對(duì)應(yīng)。

5、除路堤人工填筑部分不予注漿處，其余部分注漿量根據(jù)巖溶 形態(tài)、形成機(jī)理和發(fā)育程度等到情況按0.61ni/m計(jì)。34 當(dāng)注漿量較大時(shí)，可添加速凝劑，但滲入量不大于漿液量的3%（重量比）；對(duì)注漿量大的空溶洞或半充填溶洞，應(yīng)間歇注漿或加砂、碎石充填后再注漿。35 注漿孔口壓力應(yīng)不小于 0.2Mpa。4、注漿施工工藝及設(shè)備 施工操作按照：編制施工設(shè)計(jì)施工前準(zhǔn)備壓漿孔測(cè)量定位鉆孔至設(shè)計(jì)深度 埋入注漿管制漿注漿封孔的結(jié)合程序進(jìn)行，并嚴(yán)格保護(hù)好環(huán)境。4.1 施工設(shè)備成孔設(shè)備采用HXY-1型巖芯鉆機(jī)，注漿設(shè)備采用UBJ2型擠壓灰漿泵。全面施工之前必須進(jìn)行注漿試驗(yàn)，確定鉆孔機(jī)具和鉆進(jìn)方法、注漿壓力與注漿量、水灰比

6、、擴(kuò)散半徑等參數(shù)。4.2 鉆孔4.2.1 注漿孔依據(jù)鉆孔布置表交錯(cuò)布置， 具體施工時(shí)， 視巖溶發(fā)育程度、 施工場(chǎng)地等情況， 孔位原則上可在 2m內(nèi)調(diào)整。4.2.2 在鉆孔過程中土層和巖溶發(fā)育破碎帶應(yīng)采用跟管干鉆， 鉆至巖層后可采用飽和水鉆 進(jìn)，水源困難地段可采用風(fēng)壓干鉆，嚴(yán)禁使用泥漿鉆、大水沖水鉆進(jìn)。4.2.3 鉆孔傾斜度應(yīng)嚴(yán)格控制在 1 度以內(nèi)。424鉆孔終孔直徑不得小于 91mm鉆至設(shè)計(jì)深度后，埋入注漿管，管外孔口段用水泥 漿加速凝劑凝固，待達(dá)到強(qiáng)度后，實(shí)施注漿。425 既有建筑物旁施工時(shí)應(yīng)先探明地下管線等情況保證施工安全。4.3 注漿注漿過程中時(shí)刻觀察壓力的變化和吸漿量的增減，隨時(shí)做好記

7、錄，在漿液控制上，漿液 的濃度由稀到濃，壓力由低到高，漿液凝膠時(shí)間由長到短，這樣可以使?jié){液擴(kuò)散距離遠(yuǎn)，保 證注漿質(zhì)量。在注漿壓力與吸漿量控制上，視具體情況作出相應(yīng)對(duì)策，一般情況下，當(dāng)注漿 壓力保持不變，吸漿量均勻減少時(shí)或吸漿量不變，壓力均勻升高時(shí)，注漿工作要持續(xù)下去不 要改變漿液的水灰比。4.3.1純水泥漿液的攪拌時(shí)間，使用普通攪拌機(jī)時(shí)要求不少于3mi n；使用高速攪拌機(jī)時(shí)（轉(zhuǎn)速大于1200r/min ），宜不少于30s ;漿液溫度應(yīng)保持在 540C之間；漿液在使用前應(yīng) 過篩，自制備至用完的時(shí)間宜小于4h。4.3.2注漿壓力參數(shù)：在灰?guī)r中采用0.10.3Mpa，在巖土界面附近逐步加大至0.30

8、.5Mpa，最大1.5Mpa。鉆孔注漿遵循邊探邊灌，探灌結(jié)合的原則，徹底整治，不留隱患。4.3.3 當(dāng)漿液擴(kuò)散過遠(yuǎn)深時(shí) （跑漿） ，應(yīng)采取措施： 灌注中粗砂， 堵塞溶洞和溶蝕裂隙， 縮小過水?dāng)嗝?，增加水流阻力；灌濃漿；加速凝劑雙液注漿；降低壓力；間歇定量灌漿，一般間歇時(shí)間為 78h, 次的水泥用量為 23t為宜。4.3.4 對(duì)冒漿的處理，采用套管周圍表面封堵，加大漿液濃度，降低壓力等辦法；對(duì)串漿 的處理采用直接封閉被串孔孔口，然后對(duì)注漿孔連續(xù)注漿，注漿結(jié)束后及時(shí)對(duì)串孔進(jìn)行掃孔， 稍后再注；對(duì)吸漿量大，達(dá)不到注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)的，采用限流或增加間歇時(shí)間注漿，向孔內(nèi)注 入一些惰性材料等到辦法。4.3.5

9、 灌漿泵和孔口均應(yīng)安設(shè)壓力表，壓力表與管路之間應(yīng)設(shè)有隔漿裝置。4.3.6 注漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，應(yīng)及早采取處理措施，盡快恢復(fù)；若因故不 能恢復(fù)應(yīng)立即沖洗鉆孔，而后再恢復(fù)注漿。4.3.7 出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，需間歇反復(fù)注漿。4.3.7.1 注漿孔揭露較大的溶洞，自流注濃漿 2m 后，孔底仍沒有明顯抬升。4.3.7.2 漿液漏失嚴(yán)重，一次連續(xù)注漿 2m 后，注漿速率不減或壓力不升高。4.3.7.3 注漿壓力突然降低或速率突然升高。4 .3.7.4注漿環(huán)境發(fā)生異常情況。4.38 對(duì)串漿現(xiàn)象可根據(jù)具體情況采取延長施工間隔時(shí)間、同時(shí)注漿或先封閉串漿孔， 呆注漿孔完成后再清洗串漿孔后繼續(xù)鉆進(jìn)和

10、注漿。4.3.9注漿終注條件：在注漿孔口壓力表不小于0.2Mpa時(shí)，20min持續(xù)注漿量小于 1L/min或 10min 持續(xù)注漿量小于 0.4L/min 。4.310封孔：全孔注漿完成后，采用一定的壓力和濃漿注漿封孔，待初凝幾天后，再對(duì) 鉆孔上部空余部分壓入濃漿或水泥砂漿進(jìn)行回填。4.4 質(zhì)量檢查4.4.1 注漿施工結(jié)束后，為控制施工質(zhì)量，應(yīng)進(jìn)行注漿效果檢查，在成片注漿、初凝后 在注漿孔間布置 10%的質(zhì)量檢查孔， 滿足下列條件之一， 可認(rèn)為合格， 否則應(yīng)重新補(bǔ)鉆孔注漿， 直到滿足為止。4.4.1.1 注漿前后巖層單位吸水率的比值大于 10。4.4.1.2 檢查孔巖芯可見多處水泥塊，基本填滿

11、可見縫隙。4.4.1.3 檢查孔的單位吃漿量不超過周圍 2孔單位吃漿量平均值的30。4.5 封孔及施工過程對(duì)環(huán)境的控制保護(hù)封孔采用 M7.5 砂漿。注漿填充土洞、溶洞過程中往往影響當(dāng)?shù)鼐用裆?、生產(chǎn)用水，在 施工中，進(jìn)行靈活處理。骨料上部與灰?guī)r頂部板通過雙液固結(jié)成一個(gè)整體，在受力上可以起 樁柱的作用。保證了路基底板的承載力，確保施工與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一起來。施工完畢后，注意保持地下水的自然狀態(tài)，在一定的范圍內(nèi)嚴(yán)禁開采地下水，防止巖溶 地下水流動(dòng)對(duì)漿體的沖刷。5、施工安全控制要點(diǎn)由于目前全線已經(jīng)面臨開通運(yùn)營，因此要注意以下的控制要點(diǎn)：5.1施工機(jī)具限界控制：軌面1.1m及以上，距鋼軌頭外側(cè)水平距離

12、不得少于2.2米；軌面1.1m以下，距鋼軌頭外側(cè)水平距離不得小于1.7m。電化開通區(qū)段，施工機(jī)具材料垂直高度4不得超過軌面以上 3.7m，距接觸網(wǎng)導(dǎo)線距離必須大于2m以上。5.2 施工材料堆放：臨時(shí)材料堆放符合鐵路工程施工安全技術(shù)規(guī)程第 2.2 條要求，禁 止在運(yùn)行線路邊大量堆放施工材料，確需堆放時(shí)，必須堆放穩(wěn)固，高度不大于1m,且距線路鋼軌頭外側(cè)水平距離不得少于 2.0m。5.3 施工防護(hù)，防護(hù)員必須經(jīng)培訓(xùn)合格后持證上崗， 防護(hù)用品齊全有效，加強(qiáng)設(shè)備上道前 狀態(tài)檢查，各施工點(diǎn)必須在防護(hù)到位后方可開始施工；根據(jù)施工情況，現(xiàn)場(chǎng)工地防護(hù)可以適 當(dāng)增減，但必須每項(xiàng)施工都在防護(hù)員能夠防護(hù)的范圍內(nèi)；必須

13、在就近的車站設(shè)置駐站防護(hù)， 及時(shí)通報(bào)車次情況，并在施工出現(xiàn)緊急影響行車的情況時(shí)，能做好和車站的聯(lián)系協(xié)調(diào)，及時(shí) 確保行車安全。5.4 既有光電纜等設(shè)施的保護(hù)：為確保既有線光、 電纜等設(shè)備的安全，施工時(shí)必須嚴(yán)格按 照指揮部有關(guān)既有線施工相關(guān)要求，做好安全協(xié)議簽訂、設(shè)備徑路確認(rèn)等現(xiàn)場(chǎng)交底、現(xiàn)場(chǎng)施 工保護(hù)等工作。5.5 站場(chǎng)內(nèi)施工作業(yè)： 影響行車的作業(yè)必須到車站值班室進(jìn)行登記后方可施工； 道岔區(qū)段 內(nèi)，必須有工、電等設(shè)備管理單位在場(chǎng)監(jiān)督配合后方可開始施工，并做好開工前的技術(shù)交底 工作。鄰線來車時(shí)，本線必須暫時(shí)停止作業(yè)。加強(qiáng)作業(yè)人員的安全培訓(xùn)和教育，嚴(yán)禁隨意亂 穿越股道或在其它股道上避車、隨意鉆爬車底、

14、在車底上下傳遞工具材料等。6.6 防止觸電傷害：現(xiàn)場(chǎng)接送電作業(yè)必須配備專職電工并持證上崗，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)配送電器線路規(guī)范管理，嚴(yán)禁隨意私拉亂接電器和線路；加強(qiáng)對(duì)電線的材料器具管理，防止電線老化 等造成觸電事故；野外作業(yè)做好防雷等工作，雷暴雨等天氣要及時(shí)停工并到安全處躲避。6、施工注意事項(xiàng)6.1 設(shè)計(jì)注漿范圍為根據(jù)巖溶普查初步確定的范圍， 施工過程中應(yīng)根據(jù)探灌結(jié)合的原則邊 探邊灌。6.2 通過注漿前的壓水試驗(yàn)，調(diào)整材料配合比和注漿等工藝技術(shù)參數(shù)。6.3 注漿孔應(yīng)跳孔施鉆， 不應(yīng)全部鉆完后在注漿， 以免孔位串漿， 增加難度及清孔工作量， 注漿孔施工，應(yīng)先兩側(cè)后中間，保證注漿質(zhì)量。6.4 因地表既有建筑及地下管線的干擾，鉆孔孔位移動(dòng)不宜超過0.5m。56.5 注漿過程應(yīng)加強(qiáng)地面觀測(cè)資料（水平位移、地面沉陷、附近井泉變化等）。6.6 注漿全過程應(yīng)做好地質(zhì)勘探孔的詳細(xì)地質(zhì)分析記錄（為鉆孔總數(shù)的20%）、成孔檢查記錄、注漿施工記錄等技術(shù)資