巖溶注漿施工工藝

1、巖溶注漿施工工藝、工藝概述巖溶注漿是利用惰性材料形成的漿液，在一定壓力作用下注入巖溶裂隙、溶洞中以及軟塑黏土體孔隙中，首先是填充巖溶溶洞及巖溶裂隙，其次是封閉巖、土界面，形成隔水帷幕，阻隔上層滯水與巖溶水的聯(lián)系；如土體中存在著軟弱夾層，再進行加固土體軟弱夾層，并在注漿中加入鋼筋籠形成微型樁的復合加固體系。通過注漿填充液凝固后，具有的剛性和強度而改變巖層及土體的性狀，使巖土的變形受到約束，強度得到提高，從而達到控制地基整體沉降、減少變形的效果。新建鐵路南京至杭州客運專線DK178+585.00953.90路基基底巖溶較發(fā)育，地下水位隨季節(jié)變化特別是雨季，地下水上下波動急驟，在潛蝕、真空抽吸等作用

2、下，易形成土洞，并發(fā)展成坍陷；或由于填筑路堤等原因增加荷載而使溶洞頂板產(chǎn)生坍陷等。坍陷危及路基穩(wěn)定，影響行車安全，需進行巖溶注漿加固處理。覆蓋型巖溶路基注漿，原則上以封閉土、石界面，形成隔水帷幕，阻隔上層滯水與巖溶水的聯(lián)系。二、作業(yè)內(nèi)容作業(yè)內(nèi)容包括：1、施工準備及原地面平整；2、施工放樣；3、鉆機鉆孔；4、孔內(nèi)注漿；5、封孔。三、質(zhì)量標準與檢驗方法（一）、質(zhì)量標準1、對不（欠）穩(wěn)定區(qū)可溶巖區(qū)總體上采用“探灌結合”的注漿處理原則。2、裸露型巖溶路基（含路塹）：為消除地基不均勻性并防止地面塌陷并變形，采用挖除換填與注漿相結合的孔口注漿處理方案，注漿深度不小于10m若10m以下遇空洞，則加固至洞底以

3、下不小于1.0m。3、簽埋型巖溶路基：為防止巖溶地面塌陷及變形，并使覆蓋層工后沉降能滿足設計要求，采用注漿帷幕和地基處理相結合的處理方案。巖溶注漿帷幕用于封閉土石分界面溶蝕發(fā)育帶，注漿層厚度一般為8.0m,深入巖層一般不小于5m若5m內(nèi)遇溶洞，則加固至溶洞底以下完整基巖不小于1.0m。土層內(nèi)土洞需注漿回填，一般先注漿在進行地基處理。4、路堤地段注漿孔布置采用梅花型布置，路塹地段為正方形布置，孔間距5.0m;路堤地段加固范圍至路堤坡腳外約5.0m,路塹地段加固范圍至側溝平臺外邊緣。5、注漿水泥采用PO32.5水泥，水玻璃38-43oBe,模數(shù)2.4?3.0.水泥漿液水灰比為0.8：1-1：1。若

4、遇空的巖溶通道、較大溶洞和裂隙處，視具體情況先灌注中粗砂或稀的水泥砂漿對腔體進行充填，再采用水泥漿液或雙液注漿，全充填溶洞一般采用單液注漿。6、注漿壓力，一般基巖中為不小于0.1?0.3MPa巖土界面附近逐步加大至0.3?0.5Mpa。由于單位注漿量與注漿孔距、注漿壓力、漿液濃度以及巖溶的發(fā)育程度密切相關，注漿施工前應進行現(xiàn)場注漿試驗，合理選擇注漿工藝，合理確定注漿壓力、漿液配比、單位注漿量等相關參數(shù)，確定停止注漿的條件等。7、注漿施工除應嚴格按照有關注漿技術規(guī)程和細則執(zhí)行外，還應滿足下列要求:1）通過注漿前注水試驗,確定材料配比和注漿壓力等工藝技術參數(shù)2）注漿孔應跳孔施鉆，不得全部鉆孔完后再

5、注漿，以免孔位串漿。注漿孔施工應自路基坡腳向線路中心的順序進行，先兩側后中間。注漿孔有空洞時灌注粉煤灰或水泥漿液（可含碎石）直至溶洞充填后才能進行注漿。3）注漿鉆孔孔位移動不宜超過0.5m。4）注漿過程應加強地面觀測記錄（水平位移、冒漿點的位置、地面沉陷等）。5）注漿全過程應做好技術資料和基礎數(shù)據(jù)記錄、整理、匯總。6）注漿過程注意環(huán)境保護，及時清理漿液污染物。一般整理好場坪后，應在注漿場坪四周修好臨時排水設施；路塹地段巖溶注漿加固，應根據(jù)地層巖性、邊坡巖土特性及穩(wěn)定性、支擋加固防護工程頂條件合理確定各類加固防護工程的先后施工順序，合理選擇注漿施工場坪標高，且施工場坪標高原則上不得低于路肩標高，

6、確保路塹邊坡穩(wěn)定以及附近構筑物不受影響。7）注漿結束后及時采用M7.5水泥砂漿將注漿孔封填飽滿至孔口。8、巖溶注漿施工地段，除應加強地面觀測外，還必須加強地表變形監(jiān)測，一般應在線路中心、路基兩側路堤或路塹坡腳、以及坡腳外（或塹頂外）10m各設一排觀測樁，縱向間距一般不大于50m過渡段范圍及非均質(zhì)地區(qū)應加密觀測剖面。施工期間必須每天進行地表變形監(jiān)測，實測地表變形量，測量精度不大于1mm并做好詳細記錄，根據(jù)觀測數(shù)據(jù)控制注漿壓力，以免塹坡的穩(wěn)定性或附近構筑物受影響，同時監(jiān)測數(shù)據(jù)應提交相關部門。9、樁位布置橫斷面及平面圖詳見如下:1'1牌前半tg娶戈Mii包:E£時迪n&禹r

7、11力-o(0J_O/11cQ1L.'I'.V1O11OQQijjoo15dhoi蒯古11如LI瑋E?IdH貫處也耐春司fE（二）質(zhì)量檢查注漿完成后，采用抽芯、壓力及物探等方法對注漿效果進行質(zhì)量檢驗。四、施工準備（1） .工前準備熟悉各巖溶注漿工點工程概況，提前作好施工方案、巖溶注漿孔位布置平面圖、施工技術交底等技術工作。（2） .場地平整路塹段為設計路肩標高，路堤段為設計基底標高以上50cm設置必要的排水坡和四周的排水溝，形成有組織排水，防止地表水下滲。（3） .測量放線1 .根據(jù)巖溶注漿孔位平面布置圖，對各孔位進行放樣，并測量、記錄對應的孔口地面高程。2 .根據(jù)設計圖紙要求

8、，埋設好沉降觀測樁，施工期間進行沉降觀測（四）.接通施工用水、電，鉆機試運行，確保設備能正常開鉆；(五),準備注漿用的水泥、砂、水玻璃、粉煤灰，進場原材料進行檢驗；(6) .檢測所有注漿設備狀態(tài)，確保設備能正常運轉(zhuǎn)，合理設置水泥棚和攪拌站及附屬設施；(7) .對現(xiàn)場操作人員進行技術交底、崗前培訓。五、施工機械及工藝裝備材料及機械設備(1)水泥選用P.O32.5袋裝普通硅酸鹽水泥；(2)水玻璃采用38?43Be模數(shù)2.4?3.0;(3)砂采用中粗砂；(4)X-100地質(zhì)鉆機；(5)工作壓力為2MPa勺注漿機；(6)注漿管線采用？36PVC1；(7)注漿套管采用？110無縫鋼管；(8)水泥漿拌制采

9、用桶攪拌過濾灰團后流入儲漿桶。六、工藝控制流程七、工藝步驟說明（一）.施工準備1,熟悉各巖溶注漿工點工程概況，提前作好施工方案、巖溶注漿孔位布置平面圖、施工技術交底等技術工作。2.場地平整路塹段為設計路肩標高，路堤段為設計基底標高以上50cm設置必要的排水坡和四周的排水溝，形成有組織排水，防止地表水下滲。3 .測量放線根據(jù)巖溶注漿孔位平面布置圖，對各孔位進行放樣，并測量、記錄對應的孔口地面高程。根據(jù)設計圖紙要求，埋設好沉降觀測樁，施工期間進行沉降觀測。4 .接通施工用水、電，鉆機試運行，確保設備能正常開鉆；5 .準備注漿用的水泥、砂、水玻璃、粉煤灰，進場原材料進行檢驗；6 .檢測所有注漿設備狀

10、態(tài)，確保設備能正常運轉(zhuǎn)，合理設置水泥棚和攪拌站及附屬設施；7 .對現(xiàn)場操作人員進行技術交底、崗前培訓。（二）.先導勘探孔鉆進：根據(jù)探灌相結合的原則，鉆孔分為先導勘探孔和一般注漿孔，首先施鉆30%的先導勘探孔，待試驗段先導勘探孔完成后，整理資料，上報設計單位和監(jiān)理，確定相關注漿深度與范圍。1 .鉆進：土層和巖層部分均采用水鉆進行成孔。1.1 土層鉆孔：采用？108鉆頭鉆進，每一回次鉆完后，取出土芯，擺放整齊，并用標簽記錄不同土層的深度。全孔采用？110套管，護壁套管露出地面0.2?0.5米。1.2 巖層鉆孔：基巖面以下采用？91鉆頭，鉆孔過程中均取出巖芯，擺放整齊，用小標簽記錄不同巖性和溶洞的深

11、度。鉆至設計深度后，用對鉆孔進行清洗，清孔時間不少于20min。2 .鉆孔完成后，由地質(zhì)編錄員及時對巖芯進行編錄，分層記錄不同土層和巖層的深度，巖溶發(fā)育的情況以及地下水位的深度。鉆孔過程中，監(jiān)理工程師旁站記錄地質(zhì)變化情況。3 .采用水泥砂漿對注漿套管進行固定。（三）注漿前注水試驗：選取代表性孔進行注水試驗，確定注漿前單位長度吸水量。（四）注漿：1 .在套管上安置盤混合器（法蘭盤），調(diào)試注漿機，對管路進行試壓、檢查管路、接頭的連接、密封質(zhì)量，接好壓力表，作好注漿準備。2 .注水試驗完成后，開始注漿。如遇巖溶通道、較大溶洞和裂隙處視情況充填中粗砂、水泥砂漿等。如有巖溶發(fā)育但吸漿量少或不進漿時，先采

12、用高壓清水洗孔或鉆機清孔后疏通巖溶裂隙通道，再注漿。對溶洞內(nèi)有充填物的注漿孔或者對注漿質(zhì)量懷疑的注漿孔在注漿完成1?2小時后采用鉆機進行清孔再注漿，確保漿液已至溶洞下限或滿足設計注漿量和注漿結束條件。（五）封孔：注漿結束后，經(jīng)質(zhì)檢工程師檢查，通知監(jiān)理工程師檢查確認終孔條件。卸下法蘭盤、拔出套管，回填M7.5水泥砂漿封孔，搗鼓密實，并作好孔口標記。（六）一般注漿孔鉆進與注漿：先導勘探孔施工完畢后，對一般注漿孔進行鉆孔、注漿施工及封孔。（七）注漿效果檢測：注漿后通過物探、鉆芯、水壓試驗法檢測處理效果。1 .注水試驗在注水試驗前，量測孔內(nèi)穩(wěn)定水位后，進行孔內(nèi)定量注水，觀測單位長度吸水量變化幅度，注漿

13、后試驗的單位長度吸水量應小于注漿前吸水量的3?5%即可判定達到注漿效果。2 .綜合物探檢測:遵循鐵路工程物理勘探規(guī)程(TB10013-2004)3 .鉆孔檢查，檢查孔數(shù)為5%根據(jù)取芯漿液充填情況直觀判斷注漿效果。八、作業(yè)組織根據(jù)目前寧杭鐵路客運專線路基巖溶加固段“工期緊，難度大”的施工特點，在施工過程中，配備相應的管理人員進行協(xié)調(diào)與管理，管理人員及時與上級主管部門溝通及匯報，并對突發(fā)事件及時解決，確保施工能夠正常進行。人員配置詳見下表8-1。序號名稱人數(shù)工作內(nèi)容1現(xiàn)場負責人1全面負責整個施工過程2技術負責人1負責現(xiàn)場施工技術3鉆機機長1負責鉆機操作，現(xiàn)場記錄4鉆機工人3協(xié)助機長進行鉆機操作5注

14、漿工人4進行洗孔和注漿工作6安全員1負責現(xiàn)場施工安全7質(zhì)量員1負責現(xiàn)場施工質(zhì)量8測量員3對注漿孔位進行放樣和沉降觀測九、施工安全與環(huán)境保護(一).安全保證的主要措施1.施工現(xiàn)場設專職安全員1名，佩戴統(tǒng)一袖章和上崗證，配合工班長進行現(xiàn)場指揮，防止出現(xiàn)安全事故。1.施工現(xiàn)場設置醒目的防護帶，防止閑雜人等進入施工現(xiàn)場，確保施工的安全順利進行。（二）.環(huán)境保護措施2.對注漿孔注漿時，應按照操作規(guī)程的要求進行施工，減少漿液的浪費；對廢棄漿液必須按指定的地點進行排放，注意與周圍水溝的暢通，確保與周圍環(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。2.嚴禁在施工現(xiàn)場焚燒廢棄物和會產(chǎn)生有害有毒氣體、煙塵、臭氣的物品。2.施工過程中嚴禁將含有污染的物質(zhì)或可見懸浮物的水排入河渠、水道。所有機械廢油回收利用或妥善處理，嚴禁隨意潑倒。2.選擇性能優(yōu)良、噪音小的施工機械，對本工程使用的鉆機、注漿機等機械要進行定期保養(yǎng)維護，以減少因機械故障產(chǎn)生的附加噪聲與振動。2.合理安排作業(yè)時間，目前天氣炎熱，避免施工人員中暑，根據(jù)天氣的情況，盡量安排溫度較低的情況下進行施工。（三）.水土保持措施3.嚴格組織施工管理，開展文明