路基巖溶整治在鐵路施工中的應(yīng)用

　　摘要：本文簡述了路基巖溶整治在黔桂線第五標(biāo)段特殊路基施工中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：巖溶整治 特殊路基 施工應(yīng)用

　　黔桂鐵路線是我國的一條連接貴州省和廣西壯族自治區(qū)的重要交通紐帶。本條線設(shè)計時速120km/h，為了保證列車安全、舒適、高速的運行，無論從設(shè)計上還是在施工中都具有科技含量高、質(zhì)量要求高、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)新、施工工藝新等特點，路基巖溶整治就是其中的一種。

　　1 工程概況 

　　黔桂線DK472+000-DK472+920段位于貴州都勻甘塘鎮(zhèn)界內(nèi)，段內(nèi)屬溶蝕峰林谷地地貌，丘坡基巖裸露；該段巖溶強烈發(fā)育，局部地段中等發(fā)青，伴隨巖溶碎帶；斜緩坡覆蓋層厚為0-20m，局部大于25m，基石為白云巖，局部白云巖夾泥灰?guī)r，不良地質(zhì)巖溶。

　　2 巖溶整治對象判據(jù)及整治原理 

　　2.1巖溶整治對象判據(jù) 

　　鐵路線通過巖溶地層時，如果巖溶地層的巖溶極發(fā)育或發(fā)育，且屬隱伏巖溶形態(tài)，用巖溶地面塌陸判據(jù)綜合評分達(dá)71-89分(易塌陷區(qū))地段的溶洞、連通性較好的垂直發(fā)青的溶蝕碎帶、地下水位波動范圍在基巖與覆蓋層接觸界面附近的段落和達(dá)90分以上區(qū)(極易塌陸區(qū))均為整治主要對象。

　　2.2巖溶整治原理 

　　巖榕整治是在通過判斷巖溶地質(zhì)發(fā)育程度的基礎(chǔ)上，采用鉆機將注漿管及注漿頭鉆置于巖溶層里設(shè)計深度后，通過注漿管將預(yù)先配制好的水泥漿加速凝劑注進(jìn)溶巖里，從而使溶巖地基達(dá)到填充加固效果。

　　3 路基注漿巖溶整治的特點 

　　(1)施工機具設(shè)備簡單，施工方便；

　　(2)路基注漿巖溶整治是針對隱蔽的深層巖溶最佳 巖溶處理方法；

　　(3)路基注漿巖溶整治所用材料為加速凝劑的水泥漿，流動性好，溶巖地基達(dá)到填充加固效果佳。

　　4 工藝流程 

　　巖溶整治施工工藝流程詳見圖1：

　　5 施工操作要點

　　5.1施工準(zhǔn)備 

　　為了解決注漿固結(jié)體的性質(zhì)和漿液的合理配比，注漿施工前，利用注漿孔選取2-3個代表性點進(jìn)行注水和壓水實驗、注漿實驗，確定注漿壓力、水灰比、注漿量，待初凝結(jié)束后，利用附近的注漿鉆孔進(jìn)行觀測驗證，以確定注漿參數(shù)。

　　本工程先鉆檢查孔二個，進(jìn)行注水試驗和壓漿試驗，求得孔底基巖的滲透系數(shù)，根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求和觀測驗證，確定注漿漿液的水灰比采用1: 1較合適(本文僅提供出實驗1#孔計算詳見表1、表2)。

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　　5.2施工設(shè)備 

　　為了高速、高質(zhì)的完成任務(wù)，我方組織先進(jìn)的、保養(yǎng)良好的設(shè)備人現(xiàn)場，它們是:

　　(1) XJ-100型鉆機 9臺；

　　(2)注漿機(4.0kW) 2臺；

　　(3)攪拌機(2.2kW) 2臺； 

　　(4) GTS711全站儀 1臺。 

　　5.3施工材料 

　　根據(jù)配比的要求計算出工地水泥用量，并組織備料。本工程主要材料是都勻劍江P.O，32.5普通硅酸鹽水泥，其它輔料有粉煤灰、速凝劑。

　　5.4孔位施工測量 

　　我們采用GTS711全站儀根據(jù)設(shè)計溶巖整治范圍要求進(jìn)行放樣孔位。

　　(1)寬度：路重距線路中心左右2.5m各布一排注漿孔，路堤為線路 中心，左右5m各布一排注漿孔，如果填方坡腳線距離線路中心距離較遠(yuǎn)，或坡腳處有明顯溶洞危及邊坡穩(wěn)定時可適當(dāng)?shù)卦黾幼{孔排數(shù)，直到坡腳；

　　(2)長度：巖溶發(fā)育區(qū)的巖搭地面塌陷判據(jù)綜合評分71分以上區(qū)溶洞、垂直溶蝕破碎帶、地下水位波動在基巖與覆蓋層接觸面附近和達(dá)90分以上區(qū)對應(yīng)里程范圍，本段里程為DK472+000-DK472+920。 

　　5.5整治原則 

　　(1)覆蓋土層厚度和填方厚度之和小于15m地段的 垂直溶蝕破碎帶鉆孔充填注漿整治到基巖面下5m，溶洞鉆孔充填注漿基巖面下10m深度；

　　(2)在基巖裸露地段，地面以下15m深度內(nèi)存在溶洞 的地段，鉆孔充填注漿整治設(shè)計深度至溶洞底版；

　　(3)在易塌陷區(qū)，地下水位波動在基巖與覆蓋層接 觸界面附近，鉆孔壓密封閉注漿整治到地下水波動深度，但不大于20m，在覆蓋層中形成封閉；

　　(4)對線路上我部需洞、開口溶洞或發(fā)育連通性較 好的垂直巖溶采取揭蓋因填或封閉的方法進(jìn)行處理；

　　(5)在極易塌陸區(qū)，鉆孔壓密封閉注漿整治設(shè)計深 度到基巖與覆蓋層接觸界面，遇有垂直溶蝕破碎帶和巖溶，在基巖中鉆孔充填注漿整治設(shè)計深度到基巖面下5m和10m。 

　　5.6主要設(shè)計參鼓 

　　(1)鉆孔間距為5m，排距為5m，交錯布置.具體施 工時，視巖榕發(fā)育程度、施工現(xiàn)場等情況，孔位原則上可在2m內(nèi)調(diào)整，當(dāng)支擋結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)下有巖溶需注漿處理時，孔距應(yīng)適當(dāng)加密；

　　(2)使用純水泥漿加固處理巖溶時，水泥采用 P.0.32.5水泥，水灰比一般為0.6：1-1：1。注漿時可摻入 粉煤灰代替部分水泥，摻人量可為水泥重量的20%-50%； 

　　(3)注漿量按所需充填巖溶孔隙的體積或壓密封閉 的覆蓋土層的孔隙體積進(jìn)行控制。水泥漿液體積應(yīng)與充填或壓密體積對應(yīng)；

　　(4)當(dāng)注漿量較大時，可填加速凝劑，但摻人量不大 于漿液的3%，對空溶洞或半充填溶洞，應(yīng)間隙注漿或加砂、碎石充填后再注漿；
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　　(5)充填注漿和壓密注漿的注漿壓力為 0.2-0.5MPao壓密注漿的孔間距應(yīng)適當(dāng)加密到4m，排距.4m交錯布置，注漿壓力取高限。

　　5.7施工注意事項 

　　5.7.1鉆孔 

　　(1)鉆孔位置依據(jù)平面圖和剖面圖施放。圖上的推測鉆孔，在施工完確定位置孔后，采用探灌結(jié)合的方法，重新核實確定孔位；

　　(2)鉆孔終孔直徑不得小于9lmm，鉆至設(shè)計深度 后，埋人注漿管，管外孔口段用水泥漿加速凝劑凝固，待達(dá)到強度后，實施注漿；

　　(3)在鉆孔過程中土層和巖溶發(fā)育破碎帶可采用 眼管干鉆，鉆至巖層后可采用飽和水鉆進(jìn)，嚴(yán)禁使用泥漿鉆、大水沖水鉆進(jìn)。

　　5.7.2注攘 

　　(1)注漿工作必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，應(yīng)及早采取處理措施，盡快恢復(fù)；

　　(2)出現(xiàn)下列情況之一時，需間歇反復(fù)注漿；

　　a.注漿孔揭露較大的溶洞，自流注濃漿2m3后，孔內(nèi)漿液面仍沒有明顯抬升。

　　b.漿液漏失嚴(yán)重，一次連續(xù)注漿2曠后，注漿速率不減或壓力不升高。

　　c注漿壓力突然降低或速率突然升高。

　　d注漿環(huán)境發(fā)生異常情況。 

　　(3)注漿過程中，注意控制壓力并加強巡視，避免 污染環(huán)境(如水源、農(nóng)田)，發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即采用相應(yīng)措施。

　　5.7.3注漿實驗及質(zhì)量檢查 

　　6 主要工程數(shù)量 

　　我方按施工圖要求布孔，在個別不能擺放鉆機的孔位做了適當(dāng)移位，共計鉆孔80個(含6個檢查孔)，總計1212.9延長米?？傆嬜{量水泥524蟲，速凝劑300kg。 

　　7 施工整治效果檢測 

　　注漿施工結(jié)束后，為了解施工質(zhì)量，我們積極配合駐地監(jiān)理工程師進(jìn)行注漿效果檢查，在注漿孔間布置6個(5%-10%質(zhì)量檢查孔)質(zhì)量檢查孔，經(jīng)檢查孔巖芯可見多處水水泥塊，基本填滿可見縫隙。本工程達(dá)到合格以上的要求。

作者：杭州市余杭區(qū)公路段 李樂陽
     中鐵三周運輸工程分公司 董培壯