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(jìn)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(fù)合加固體系。通過(guò)注漿填充液凝固后，具有的剛性和強(qiáng)度而改變巖層及土體的性狀，使巖土的變形受到約束，強(qiáng)度得到提高，從而達(dá)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(yùn)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(dòng)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(chē)安全，需進(jìn)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(zhǔn)備及原地面平整；2、施工放樣；3、鉆機(jī)鉆孔；4、孔內(nèi)注漿；5、封孔。三、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢驗(yàn)方法（一）、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1、對(duì)不（欠）穩(wěn)定區(qū)可溶巖區(qū)總體上采用“探灌結(jié)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(jié)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(shè)計(jì)要求，采用注漿帷幕和地基處理相結(jié)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(jìn)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(cè)溝平臺(tái)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(duì)腔體進(jìn)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(guān)，注漿施工前應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)，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(guān)參數(shù)，確定停止注漿的條件等。7、注漿施工除應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)注漿技術(shù)規(guī)程和細(xì)則執(zhí)行外，還應(yīng)滿足下列要求:1）通過(guò)注漿前注水試驗(yàn),確定材料配比和注漿壓力等工藝技術(shù)參數(shù)2）注漿孔應(yīng)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(yīng)自路基坡腳向線路中心的順序進(jìn)行，先兩側(cè)后中間。注漿孔有空洞時(shí)灌注粉煤灰或水泥漿液（可含碎石）直至溶洞充填后才能進(jìn)行注漿。3）注漿鉆孔孔位移動(dòng)不宜超過(guò)0.5m。4）注漿過(guò)程應(yīng)加強(qiáng)地面觀測(cè)記錄（水平位移、冒漿點(diǎn)的位置、地面沉陷等）。5）注漿全過(guò)程應(yīng)做好技術(shù)資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)記錄、整理、匯總。6）注漿過(guò)程注意環(huán)境保護(hù)，及時(shí)清理漿液污染物。一般整理好場(chǎng)坪后，應(yīng)在注漿場(chǎng)坪四周修好臨時(shí)排水設(shè)施；路塹地段巖溶注漿加固，應(yīng)根據(jù)地層巖性、邊坡巖土特性及穩(wěn)定性、支擋加固防護(hù)工程頂條件合理確定各類加固防護(hù)工程的先后施工順序，合理選擇注漿施工場(chǎng)坪標(biāo)高，且施工場(chǎng)坪標(biāo)高原則上不得低于路肩標(biāo)高，

6、確保路塹邊坡穩(wěn)定以及附近構(gòu)筑物不受影響。7）注漿結(jié)束后及時(shí)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(yīng)加強(qiáng)地面觀測(cè)外，還必須加強(qiáng)地表變形監(jiān)測(cè)，一般應(yīng)在線路中心、路基兩側(cè)路堤或路塹坡腳、以及坡腳外（或塹頂外）10m各設(shè)一排觀測(cè)樁，縱向間距一般不大于50m過(guò)渡段范圍及非均質(zhì)地區(qū)應(yīng)加密觀測(cè)剖面。施工期間必須每天進(jìn)行地表變形監(jiān)測(cè)，實(shí)測(cè)地表變形量，測(cè)量精度不大于1mm并做好詳細(xì)記錄，根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)控制注漿壓力，以免塹坡的穩(wěn)定性或附近構(gòu)筑物受影響，同時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)提交相關(guān)部門(mén)。9、樁位布置橫斷面及平面圖詳見(jiàn)如下:1'1牌前半tg娶戈Mii包:E£時(shí)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(duì)注漿效果進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)。四、施工準(zhǔn)備（1） .工前準(zhǔn)備熟悉各巖溶注漿工點(diǎn)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(shù)交底等技術(shù)工作。（2） .場(chǎng)地平整路塹段為設(shè)計(jì)路肩標(biāo)高，路堤段為設(shè)計(jì)基底標(biāo)高以上50cm設(shè)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(cè)量放線1 .根據(jù)巖溶注漿孔位平面布置圖，對(duì)各孔位進(jìn)行放樣，并測(cè)量、記錄對(duì)應(yīng)的孔口地面高程。2 .根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求

8、，埋設(shè)好沉降觀測(cè)樁，施工期間進(jìn)行沉降觀測(cè)（四）.接通施工用水、電，鉆機(jī)試運(yùn)行，確保設(shè)備能正常開(kāi)鉆；(五),準(zhǔn)備注漿用的水泥、砂、水玻璃、粉煤灰，進(jìn)場(chǎng)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)；(6) .檢測(cè)所有注漿設(shè)備狀態(tài)，確保設(shè)備能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，合理設(shè)置水泥棚和攪拌站及附屬設(shè)施；(7) .對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底、崗前培訓(xùn)。五、施工機(jī)械及工藝裝備材料及機(jī)械設(shè)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(jī)；(5)工作壓力為2MPa勺注漿機(jī)；(6)注漿管線采用？36PVC1；(7)注漿套管采用？110無(wú)縫鋼管；(8)水泥漿拌制采

9、用桶攪拌過(guò)濾灰團(tuán)后流入儲(chǔ)漿桶。六、工藝控制流程七、工藝步驟說(shuō)明（一）.施工準(zhǔn)備1,熟悉各巖溶注漿工點(diǎn)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(shù)交底等技術(shù)工作。2.場(chǎng)地平整路塹段為設(shè)計(jì)路肩標(biāo)高，路堤段為設(shè)計(jì)基底標(biāo)高以上50cm設(shè)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(cè)量放線根據(jù)巖溶注漿孔位平面布置圖，對(duì)各孔位進(jìn)行放樣，并測(cè)量、記錄對(duì)應(yīng)的孔口地面高程。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，埋設(shè)好沉降觀測(cè)樁，施工期間進(jìn)行沉降觀測(cè)。4 .接通施工用水、電，鉆機(jī)試運(yùn)行，確保設(shè)備能正常開(kāi)鉆；5 .準(zhǔn)備注漿用的水泥、砂、水玻璃、粉煤灰，進(jìn)場(chǎng)原材料進(jìn)行檢驗(yàn)；6 .檢測(cè)所有注漿設(shè)備狀

10、態(tài)，確保設(shè)備能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，合理設(shè)置水泥棚和攪拌站及附屬設(shè)施；7 .對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底、崗前培訓(xùn)。（二）.先導(dǎo)勘探孔鉆進(jìn)：根據(jù)探灌相結(jié)合的原則，鉆孔分為先導(dǎo)勘探孔和一般注漿孔，首先施鉆30%的先導(dǎo)勘探孔，待試驗(yàn)段先導(dǎo)勘探孔完成后，整理資料，上報(bào)設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理，確定相關(guān)注漿深度與范圍。1 .鉆進(jìn)：土層和巖層部分均采用水鉆進(jìn)行成孔。1.1 土層鉆孔：采用？108鉆頭鉆進(jìn)，每一回次鉆完后，取出土芯，擺放整齊，并用標(biāo)簽記錄不同土層的深度。全孔采用？110套管，護(hù)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(guò)程中均取出巖芯，擺放整齊，用小標(biāo)簽記錄不同巖性和溶洞的深

11、度。鉆至設(shè)計(jì)深度后，用對(duì)鉆孔進(jìn)行清洗，清孔時(shí)間不少于20min。2 .鉆孔完成后，由地質(zhì)編錄員及時(shí)對(duì)巖芯進(jìn)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(guò)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(duì)注漿套管進(jìn)行固定。（三）注漿前注水試驗(yàn)：選取代表性孔進(jìn)行注水試驗(yàn)，確定注漿前單位長(zhǎng)度吸水量。（四）注漿：1 .在套管上安置盤(pán)混合器（法蘭盤(pán)），調(diào)試注漿機(jī)，對(duì)管路進(jìn)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(zhǔn)備。2 .注水試驗(yàn)完成后，開(kāi)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(jìn)漿時(shí)，先采

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

13、后試驗(yàn)的單位長(zhǎng)度吸水量應(yīng)小于注漿前吸水量的3?5%即可判定達(dá)到注漿效果。2 .綜合物探檢測(cè):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(yùn)專線路基巖溶加固段“工期緊，難度大”的施工特點(diǎn)，在施工過(guò)程中，配備相應(yīng)的管理人員進(jìn)行協(xié)調(diào)與管理，管理人員及時(shí)與上級(jí)主管部門(mén)溝通及匯報(bào)，并對(duì)突發(fā)事件及時(shí)解決，確保施工能夠正常進(jìn)行。人員配置詳見(jiàn)下表8-1。序號(hào)名稱人數(shù)工作內(nèi)容1現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人1全面負(fù)責(zé)整個(gè)施工過(guò)程2技術(shù)負(fù)責(zé)人1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)3鉆機(jī)機(jī)長(zhǎng)1負(fù)責(zé)鉆機(jī)操作，現(xiàn)場(chǎng)記錄4鉆機(jī)工人3協(xié)助機(jī)長(zhǎng)進(jìn)行鉆機(jī)操作5注

14、漿工人4進(jìn)行洗孔和注漿工作6安全員1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工安全7質(zhì)量員1負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量8測(cè)量員3對(duì)注漿孔位進(jìn)行放樣和沉降觀測(cè)九、施工安全與環(huán)境保護(hù)(一).安全保證的主要措施1.施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專職安全員1名，佩戴統(tǒng)一袖章和上崗證，配合工班長(zhǎng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮，防止出現(xiàn)安全事故。1.施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置醒目的防護(hù)帶，防止閑雜人等進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，確保施工的安全順利進(jìn)行。（二）.環(huán)境保護(hù)措施2.對(duì)注漿孔注漿時(shí)，應(yīng)按照操作規(guī)程的要求進(jìn)行施工，減少漿液的浪費(fèi)；對(duì)廢棄漿液必須按指定的地點(diǎn)進(jìn)行排放，注意與周?chē)疁系臅惩?，確保與周?chē)h(huán)境的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。2.嚴(yán)禁在施工現(xiàn)場(chǎng)焚燒廢棄物和會(huì)產(chǎn)生有害有毒氣體、煙塵、臭氣的物品。2.施工過(guò)程中嚴(yán)禁將含有污染的物質(zhì)或可見(jiàn)懸浮物的水排入河渠、水道。所有機(jī)械廢油回收利用或妥善處理，嚴(yán)禁隨意潑倒。2.選擇性能優(yōu)良、噪音小的施工機(jī)械，對(duì)本工程使用的鉆機(jī)、注漿機(jī)等機(jī)械要進(jìn)行定期保養(yǎng)維護(hù)，以減少因機(jī)械故障產(chǎn)生的附加噪聲與振動(dòng)。2.合理安排作業(yè)時(shí)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(jìn)行施工。（三）.水土保持措施3.嚴(yán)格組織施工管理，開(kāi)展文明