注浆在岩溶铁路路基中的加固技术

摘 要：随着我国铁路建设事业的不断发展，高速铁路在当代经济建设中担负着重要的作用。在高速铁路修建中，岩溶段铁路路基采用注浆加固技术，该技术可克服不良地基的影响，有效提高铁路路基的施工质量。文章从注浆工艺和技术措施、注浆质量控制、施工中常遇问题预防及处理措施三个方面进行了讨论，其目的是为了注浆在岩溶铁路路基中的加固技术技术适用性强、施工成本更低、加固效果更明显。

关键词：高速铁路；岩溶；注浆加固

随着我国高速铁路建设的不断发展，高速铁路在我国经济建设中发挥着巨大的作用。而铁路路基作为高速铁路的关键部位，在高速铁路建设中显得至关重要。铁路路基的加固程度直接影响着高速铁路的使用质量。在铁路路基建设中经常会穿越一些不良地质带，如岩溶路基段，其结构稳定性差、承载力低，使路基建成后产生不均匀沉降。结合岩溶路段下的铁路路基施工，工程实践表明，注浆加固技术是铁路路基施工中一种有效的质量控制技术，可较大程度地提高路基承载能力。因此，须不断加强注浆加固技术中的操作规范，优化施工步骤、提升施工水平，以提高不良地质条件下的路基施工质量和经济效益，推动铁路建设事业的良性发展。

1注浆工艺和技术措施

根据施工设计，预先准备注浆管材、模数在2.4～3.0之间的水玻璃、和38～43°Be、2.5级水泥等，提前进行小样配比试验。

1.1注浆前准备

参照设计图和注浆孔岩溶发育状况，将浆液配比用料提前准备出来。确保注浆泵和搅拌机等设备状态良好；注浆孔孔口盖换上混合器（法兰盘），进行管路试压，并对管路和接头等部位进行检查，浆液的搅拌时间至少为5min，浆液制备好以后将停留时长控制在4h以内。

1.2注浆

按照先稀后浓的顺序注浆，然后根据吸浆情况逐步对浆液加浓度，保持0.8：1～1：1之间的配比值；注浆压力不得超过0.1～0.3Mpa，岩土界周围的注浆压力逐渐加大到0.3～0.5Mpa，但不得超过1.5Mpa。a若连续注浆不升压，吸浆量不减少，则改用双液注浆的方式或加大浆液浓度。如果采取双液注浆的方式，则水泥浆和水玻璃的体积比以及总量综合配比分别为1：0.5～1：0.4和1：0.2。b若存在岩溶极发育和岩溶空洞的情况，则要按照岩洞深度将中粗砂或粉煤灰掺入浆液中。c若碰到有岩溶发育但不进浆或吸浆量较少的情况，先要进行高压清水洗孔或钻机清孔将岩溶裂隙通道疏通，然后注浆。

1.3注浆结束

除设计要求结束单孔注浆外，还可通过下列条件结束注浆。a压力控制标准：若压力正常，但进浆量较少，需要逐步增大注浆压力，待注浆压力达到500Kpa、进浆量不超过4L/min，使这种稳定状态维持20min。b地质状况控制标准：清孔确定浆液已达到溶洞下限。c注浆范围控制标准：冒浆点超出控制范围，无法进行工艺控制。d特殊情况的控制标准：如果注浆压力不符合运行要求，注浆量不变，出现在地表的不正常现象对地表环境造成影响时。

1.5完成注浆后，经质检部门检验合格后，再由监理工程师检查确认终孔情况。密封处理注浆孔，并留下备查的标记，结束上述工作后清场。

2注浆质量控制

注浆加固技术属隐蔽工程，对其质量控制至关重要。为确保路基施工质量，路基施工中应采用多角度、多时段、多方法对注浆效果进行检测。常用的注浆加固质量检测方法包括：注浆前后钻孔注水试验对比法和面波检测法。

1.1注浆前后钻孔注水试验对比法

注浆加固施工完成后，对该段进行了95次压水试验。结果显示：注浆完成后土体和岩层中的平均单位吸水率较注浆前分别下降了92.86%和82.65%，具体检测指标见表1，表明注浆完成后浆液有效充填了土体和岩层中的空洞和裂隙，提高了岩土体强度。

1.2面波检测法

面波检测法是通过无线面波仪对成桩质量进行检测。该仪器使用无线传输设备，配备高速数据采集系统和专用电源高度集成电子测试系统。其原理示意图见图1。注浆加固施工完成后，对该段选取了1500孔进行面波检测，对注浆效果的检测，不能单从面波速度或频散比较结果进行评价，应综合二者进行评价。结果显示：满足表2，达到好、良好以上的桩孔1435个，占选取桩孔总数的95.64%，表明该岩溶路基段注浆加固效果明显，满足设计要求。

3施工中常遇问题预防及处理措施

1.1在注浆过程中，发现浆液冒出地表即冒浆

采取如下控制性措施：适当降低注浆压力，提高浆液浓度，必要时在浆液中掺入砂或水玻璃；限量注浆，控制单位吸浆量；采用反复注浆的方法，即出现冒浆后就停止注浆，待15min左右后再进行灌注。

1.2在注浆过程中，当浆液从附近其他钻孔流出即串浆

采取如下方法处理：用止浆塞将冒浆孔堵上，后在原注浆孔再继续注浆；可将注浆孔与冒浆孔并联，进行同时灌注。

1.3在注浆过程中，出现地层隆起

可根据其产生原因来处理：由于注浆过程中产生水平劈死，在浆液压力的作用下，对地层产生影响。采取限压、限流或在保持注浆压力的前提下，控制注入率；在注浆过程中浆液压力作用下，对湿陷性大的土层产生挤压变形，造成局部隆起。在这种情况下，应该降低注浆压力。

1.4在注浆过程中，出现吸浆量过大

可根据产生的原因来处置：由于注浆土层过于疏松，在浆液压力作用下，出现土体的压缩变形，使裂缝变宽，导致吸浆量过大。这种情况下，应继续灌注至压力上升到设计压力或反复灌注到地层不吸浆为止；由于地层存在掏刷而形成的空洞。这种情况下，就一直灌注到空洞填满为止。

1.5安全及环保措施

施工过程中需安排专职安全人员，协调安全作业；三脚架及钻机安装牢固稳妥；注浆管路拆除时，打开回浆阀释放压力。施工现场的材料、构件、工具必须按施工平面图规定的位置堆放；施工产生的水泥浆应通过预设的排水沟排入预定位置。

4結语

注浆加固技术在不改变地层组织的情况下，应用于岩溶发育路段内路基施工时，可快速增强其地基承载力，提高其力学强度和变形模量，优化路基施工质量。该技术具有经济效益好、污染小、施工质量高等优点，具有较高的推广与运用价值。同时岩溶注浆能够及时改善岩溶地层状态，起到了加固地基作用，提高了地基承载力，避免了溶洞、溶蚀破碎带顶板坍塌、下沉现象的出现，满足了路基稳定性要求，且具有施工简便、施工工期短、见效快等诸多优点。对铁路路基岩溶注浆施工技术进行分析探讨，为在岩溶情况下修建铁路路基提供一定的技术参考，具有十分重要的实践意义。

参考文献：

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[2].王建忠.路基注浆加固技术在玉铁铁路工程中的应用[J].技术与市场，2015（01）：52-53.

[3].李福林.铁路路基注浆加固施工技术[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2015（01）：91-92.

作者简介：

王建恒，男，（1982.01-），汉族，陕西宝鸡人，本科，中铁二十一局集团第三工程有限公司项目副经理。