浅议岩溶注浆加固技术在高速铁路路基不良地质的运用

肖硕辉

摘 要 岩溶路基的病害可分为两大类：一类是变形问题，另一类是水害问题。通过在高速铁路路基施工中采用岩溶注浆的办法进行地基加固，简要介绍了岩溶注浆的应用范围和工艺原理以及技术要点，为类似施工提供了一种解决思路。

关键词 水泥注浆;高速铁路;地基加固

前言

喀斯特地貌是具有溶蚀力的水对可溶性岩石进行溶蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称，又称岩溶地貌。岩溶整治技术是岩溶地貌区域高速铁路路基修建的关键技术。

1应用范围

适用于岩溶路基需进行地基加固处理的铁路、公路工程;地下水波动较大，对路基工后沉降控制严格的路基工程。

2工艺原理

（1）由于岩溶地区的地下水位会发生变化，造成该地段地层的强度下降，从而导致路基基底的承载力下降，通过岩溶注浆，可以阻隔上层滞水与岩溶水的联系，保持地下水位的稳定。

（2）由于灰岩中溶沟、溶隙、溶洞发育，在上部地层受到较大压力时可能造成该段地层塌陷。施工时根据先导勘探孔揭示路基地层中的岩溶发育情况，加固深度由探灌结合孔确定，一般为岩土界面以下6m，对岩溶进行注浆加固。

3施工技术要点

3.1 工艺流程

施工准备-放样孔位-安装钻机-开孔-下套管固结-钻进-终孔及压水试验-质量检查-安装空口盖或混合器-压力压浆、监测-测设监测点-质检-洗孔-压水试验—效果检查-压浆结束-物探验证-质量评定-交验，如工艺流程中效果检查未满足结束条件或物探验证有缺陷时，则重新注浆。

3.2 施工方法及操作要点

（1）施工准备。①施工前必须进行场地清理，完善临时防、排水设施。②在每次注浆施工前，对机械进行检查、调试。③注浆所用的水、电供应必须可靠，并有备用水源和电源。④注浆前应进行现场注浆试验，合理选择注浆工艺，合理确定注浆压力、浆液配比、单位注浆量等相关参数，确定停止注浆的条件等。

（2）重要参数的选定。①浆液配合比：在注浆前根据压水和钻探的情况来确定，在施工中根据注浆检查情况来调整，遵循浆液由稀到浓的原则，水灰比为0.6∶1～1∶1，水泥采用P.O 42.5号普通硅酸盐水泥。②浓度检测方法：现场浆液浓度检测仪器采用泥浆三件套。③浆液拌合用水控制：现场设尺寸为1.5*Φ1.0的水箱，根据配合比将水箱里固定位置做一标记定为六袋（300kg）水泥的用水量。

（3） 定孔位。钻孔注浆一般按二序（Ⅰ、Ⅱ）进行。Ⅰ序孔间距7m，按正方形均布;Ⅱ序孔在Ⅰ序孔正方形中心及溶洞位置内插加密，Ⅰ、Ⅱ序孔形成菱形布置，间距5m。对已发生塌陷、地下水频繁波动、溶洞（土洞）密集发育、有支挡工程等地段，进行三序注浆处理，Ⅲ序孔在Ⅰ、Ⅱ序孔中间内插加密，加密后的孔间距离为3.5m。

（4）钻机与注浆设备就位。移动钻机至钻孔位置。钻机呈垂直状态，安装牢固，定位稳妥。

（5）钻进。①钻机安装必须使立轴中心、孔口管中心、孔位中心三心一致。②钻孔孔口直径不得小于130mm，终孔直径不得小于91mm。③在钻探过程中，土层和溶蚀破碎带采用跟管钻进。④钻孔终孔直径不得小于91mm，钻至设计深度后，埋入注浆管，管外孔口段用水泥浆凝固加盖，待达到强度后实施注浆。

（6）洗孔。①钻孔结束后，下入导管到孔底，通入水流从孔底向外冲洗，冲洗压力為注浆压力的80%，直至回清水5-10min为止，孔底沉积物深度不得超过20cm。②钻孔终孔并冲洗后无法在24h内注浆时，应及时做好孔口封闭和护孔措施，注浆前须进行孔深复测，复测深度须达到设计要求。

（7）注浆施工。①使用纯水泥浆为主的单液注浆，水泥采用P.O 42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.6：1～1：1。②注浆压力为0.2～0.4Mpa（孔口压力表读数）。③对土洞、空溶洞或半充填溶洞，应高压充填砂、碎石后再进行注浆处理。

（8）注浆终孔。注浆结束条件：①当注浆孔口压力持续维持在0.2MPa左右、吸浆量小于设计要求。②在注浆范围外3-5m出现冒浆点。③单孔注浆量达到了平均注浆量的1.5～2.0倍，且再难进浆[1]。

3.3 压水试验

施工结束后，在注浆孔间布置质量检测钻孔，孔数为注浆孔总数的2%，且每个注浆段落不得少于2孔，测定的渗透系数小于注浆施工前的1/10，视注浆施工合格。

3.4 补充注浆孔

对岩溶发育、注浆量大的地段，应追加适当的补充注浆孔，设3%～5%的注浆验证孔。

3.5 注浆效果检测

（1）注浆前后的钻孔压水试验对比。根据设计及现场监理要求，选取代表性钻孔进行注浆前后压水试验检查对比，一般注浆后单位长度吸水量值降低达95%～99% ，证明注浆效果明显。

（2）检查孔钻探抽芯。施工结束后，视工程的重要性和岩溶形态，在注浆孔间布置2%～3%质量自检孔，且每个注浆段落不得少于2孔，检查孔岩芯可见水泥结实体，水泥结实体单轴抗压强度≥0.3MPa，视注浆施工合格。

（3）瞬态面波检测。瞬态面波法作为一种无损、快速、连续且经济有效的物探检测方法，已经在岩溶路基的注浆加固质量检测中广泛应用。瞬态面波法采用具有数据处理记录存储功能的面波仪，对比每一注浆点的面波速度和面波频散曲线，进而对注浆效果进行评价。

4结束语

为了确保岩溶地基加固效果，施工单位必须在借鉴以往施工经验的基础上，结合当地地质情况，总结及优化实践中遇到的技术问题。此工法即是在客运专线岩溶地基注浆施工经验的基础上总结形成，供类似工程参考。

参考文献

[1] 孟详慧.浅析铁路路基岩溶注浆施工技术[J].科技创新导报，2012，（01）：110.