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浅谈高速铁路路基岩溶注浆施工技术

2020-11-26朱金龙

商品与质量 2020年35期
关键词:封孔孔口溶洞

朱金龙

中铁建大桥工程局集团第二工程有限公司 广东深圳 518000

岩溶注浆技术专门用于处理岩溶区路基软弱失稳问题,将其应用在铁路施工中,需要把控好施工细节。岩溶注浆技术的实施效果与技术水平、材料质量、拌制质量等有关,以保证浆体质量和岩溶注浆效果。本文主要针对岩溶区铁路路基岩溶注浆技术的注意事项及治理技术细节进行总结和分析。

1 工程概况

某段路基起止里程DK482+907.575-DK483+112.987,总长205.412m,为填方路基,填方高度约6.92m。本区段覆盖层为黏土,下伏基岩为泥盘系上统(D3)灰岩、白云质灰岩,岩溶发育,岩溶水较丰富。岩溶处理采用探灌结合钻孔注浆加固,对溶洞、土洞和垂直溶蚀破碎带发育地段进行整治。

2 前期准备

岩溶区铁路路基因溶洞大小和深度不同,所对应的岩溶注浆方法也各异。岩溶注浆技术种类繁多,各有优缺点,这些技术对应着不同的施工流程,在应用岩溶注浆技术时,需要严格按照施工流程,落实岩溶注浆方案[1]。

2.1 制定总体施工方案

制定总体施工方案的目的在于为后续的施工工作提供必要的指导,以便其有问题发生时有所参照。所有工程在施工过程中都要将质量和安全作为核心与关键,利用岩溶注浆处理技术进行施工,要遵循以人为本、科学管理的思想,还要将一次建成、整体设计作为建设方针,按照相应的顺序均衡生产、有序进行。施工进度关系到工程的效益和成本,可以利用网络计划技术对施工进度进行合理且科学的安排,但绝不可因节省成本或增加效益而出现超前赶工的问题,还是要在合适的时间内高质量施工,施工过程中可以将流水、交叉、平行等手段组合在一起使用,将合理可行,适度提前作为原则进行工期安排,如在施工过程中遇到雨季或者风季,应适当调整施工时间,统筹规划,保障施工人员的安全和施工质量。

2.2 钻孔

孔位放样定位完成后,钻机就位,严格按照设计孔深要求进行施工,重点记录孔口标高、覆盖层厚度(土石界面)、孔深、溶洞情况、钻岩过程是否返水。并按设计要求留存先导探灌孔岩芯,按现场施工情况真实、准确记录溶洞大小、位置、发育情况及充填情况。钻孔开孔直径大于130mm,上层覆盖土采用跟管钻进,跟管直径大于130mm。钻进至基岩后,终孔直径不得小于91mm。钻孔孔深:对溶蚀破碎带、施工中揭示的溶洞按设计原则动态确定钻孔深度,线路两侧钻孔在钻探及物探剖面有溶洞处深度不得小于设计深度,其余地段钻孔必须保证钻至入岩深度不得小于5m。按设计钻孔深度钻进时,若遇溶洞则钻进至溶洞底板以下2m 位置[2]。

3 施工阶段

3.1 施工方法及工艺

铁路路基岩溶注浆处理工作从地基处理开始,处理方法视基地土壤性质而定,还要考虑到施工区域内的自然环境和工程对基底稳定性的要求。地基处理方式的选择并不是由施工人员直接决定,要经过多方协商并检测,获得监理单位签字确认后才可进行后续施工。所有准备工作完成后即可开始注浆,一般会以回转式钻机为主进行一次性注浆,水泥砂浆为主要的灌注材料,灌注设备为砂浆泵。

3.2 岩溶注浆

(1)浆液拌制时,按照配合比先加入水再加入水泥充分搅拌3min。加水时,要求在进水口安装一个智能磁电流量计,严格控制好每盘浆液的用水量。

(2)浆液采用先稀后浓的原则进行逐步加强。路基外圈孔注浆:首先注入4m30.8:1 水泥浆;若未注满则再注入2m30.6:1 的水泥浆;若仍未注满,等待30min 钟后再采用0.8:1 掺加5% 的水玻璃注2m3,若还未注满继续采取间歇注浆直至注满,间歇注浆采用0.8:1 掺加5% 水玻璃,间隔时间30min,每次注浆量2m3。路基中间孔注浆:首先注2m31:1 水泥浆;若未注满再注2m30.8:1 水泥浆;若仍未注满,再注2m30.6:1 水泥浆,若仍未注满,采用间歇注浆直至注满,间歇注浆采用0.8:1 掺加5% 水玻璃,间隔时间30min,每次注浆量2m3。

(3)注浆过程中须配置自动流量实时采集系统,孔口处必须安装压力表。注浆时孔口压力表读数为0.2-0.3MPa,终注压力为0.3-0.5MPa,终注压力下连续注浆10min 的注入率不大于5L/min,可终止注浆,终注时及时屏浆,屏浆时间不小于3min。

3.3 封孔

(1)采用水泥砂浆进行一次性封闭或采用孔口动态阻塞法封孔,若地层揭示为溶洞或严重溶蚀破碎带,则先进行溶洞填充后采用孔口管动态阻塞法封孔。

(2)孔口管直径为110mm,当覆盖层厚度小于4m 时,封孔深度至基岩面,当覆盖层厚度大于4m 时,封孔深度不小于4m,孔口管护孔段至土石界面,地表4m 以下孔口管设置为花管。若覆盖层遇砂层,则封孔深度加深至砂层以下1m,且深度不小于6m。

(3)封孔作业应及时进行,待封孔水泥砂浆达到设计强度后方可进行注浆作业。在注浆完成后,为了避免浆液把注浆管凝固住而造成拔管困难,应立即拔管,每次上拔0.5m 为宜,用C15 混凝土进行封孔。拔管后应及时将浆管清洗干净[3]。

4 结语

随着高铁路基岩溶注浆施工技术的不断进步,由于路基岩溶注浆提高了地基承载力,此施工工法已得到广泛运用。本次施工技术研究可作为在西南石灰岩分部较广的喀斯特地貌地区路基岩溶整治施工参,为类似工程积累了一定施工技术经验。

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