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来源：职称驿站所属分类：交通运输论文 发布时间：2013-01-15浏览：34次
摘要：宁杭客专大朝山隧道出口DK144+500～+580明洞段以及DK144+580～+870深路堑段，位于冲低丘边缘，溶洞洞径1.0～3.5m，采取岩溶注浆加固施工技术以提高路基的承载力，保证未来铁路的营运安全。
关键词：溶洞,钻孔注浆,施工技术
1、概述
大朝山隧道出口DK144+500～+580明洞段以及DK144+580～+870深路堑段，位于冲低丘边缘，分布二叠系栖霞组灰岩，地貌以山前缓坡，地形起伏较大，该段灰岩岩溶发育，岩溶发育，属易～极易塌陷区，溶洞、土洞发育，溶洞洞径1.0～3.5m，多为粉质黏土夹碎石土充填。岩溶极发育地段进行岩溶注浆处理，以提高路基的承载力。
2、施工要求
本区岩溶发育，属易～极易塌陷区，溶洞、土洞发育，采用全深度注浆，注浆厚度小于30m时，注浆伸入岩层不小于5m，若5m以下遇溶洞，加固至洞底以下不小于1.0m;注浆厚度大于30m时，注浆伸入岩层不小于2m，若2m以下遇溶洞，加固至洞底以下不小于1.0m。土层内遇土洞需注浆回填。
⑴、大朝山隧道出口DK144+500～+580明洞段
①.注浆孔布置采用正方型布置，孔间距4.0m，注浆孔开孔孔径不小于110mm(土层中)，终孔孔径不小于91mm(岩层中)，钻孔深度为穿过溶腔进入基岩不小于2.0m。钻孔过程中应注意红黏土软硬分界面。
②.注浆水泥采用P.O42.5R水泥，水玻璃38—430Be，模数2.4—3.0。水泥浆液水灰比为1:1(重量比)。
③.注浆压力，一般基岩中为不小于0.1～0.3Mpa，岩土界面附近逐步加大至0.3～0.5Mpa。
⑵、DK144+580～+870深路堑段
①.注浆孔布置采用正方型布置，孔间距5.0m，注浆孔开孔孔径不小于110mm(土层中)，终孔孔径不小于91mm(岩层中)，钻孔深度为穿过溶腔进入基岩不小于2.0m。钻孔过程中应注意红黏土软硬分界面。
②.注浆水泥采用P.042.5水泥，水玻璃38—430Be，模数2.4—3.0。水泥浆液水灰比为0.8：1～1:1。③.注浆压力，一般基岩中为不小于0.1～0.3Mpa，岩土界面附近逐步加大至0.3～0.5Mpa。注浆压力视注浆方法、注浆段深度和地下水位而定，并针对注浆过程中出现的情况随时调整压力。
3、现场布置
施工便道：采用已有施工便道。水：在位于DK144+730面向杭州方向线路左侧设置第一个蓄水池，池长5米，宽4米，深度在4米以上，第二个蓄水池设置在DK144+800位置，长10米，宽4米，深4米，。电：现场用电从位于13#砼搅拌站的变压器(100 kw)引入，水泥棚:设置在DK144+700和DK144+760靠近搅拌站位置，污水池：为了保护周边环境，拟在DK144+720和DK144+780靠近线路左侧路基外侧挖一长4米，宽4米，深4的深基坑，以储存废弃浆液。
4、施工方法
钻探前准备
1、场地平整
首先对于要注浆的施工场地进行平整，对于路堑开挖地段要先开挖至设计标高、隧道明洞段开挖至轨面设计标高，然后平整碾压密实;设置必要的排水坡和四周的排水沟，形成有组织排水，防止地表水下渗。
2、测量放线
根据岩溶注浆孔位平面布置图，对各孔位进行放样，用白灰明确标示。并测量、记录对应的孔口地面高程。
先导孔施工
1、试验地点
本段落拟选取DK144+580～DK144+870段，具体桩号从设计院给定的先导孔中选取。
2、试验目的
在进行大面积注浆前，要按设计图纸要求，对注浆段地质情况进行核查，并对岩溶注浆工艺进行工艺性试验，以确定各种施工工艺参数，为施工工艺的合理选择提供依据;积累现场施工组织与管理经验，磨合施工队伍与施工机械设备。
确定经济合理的机械组合，总结出合理的施工组织方案，以指导大规模施工。
3、试验内容
确定选择合理的注浆工艺，确定合理的注浆压力，浆液配比，单位注浆量等相关参数，确定停止注浆条件，注浆管材等。
4、施工步骤
4.1钻孔注浆施工顺序
钻孔→清孔→分段注浆→终止注浆→移孔。
4.2 施工过程
4.2.1钻孔：土层和岩层部分均采用水钻进行成孔。
A.土层钻孔：采用φ108钻头钻进，每一回次钻完后，取出土芯，摆放整齐，并用标签记录不同土层的深度。全孔采用φ108套管，护壁套管露出地面0.2～0.5米。
B.岩层钻孔:基岩面以下采用φ91钻头，钻孔过程中均取出岩芯，摆放整齐，用小标签记录不同岩性和溶洞的深度。钻至设计深度后，用对钻孔进行清洗，清孔时间不少于20min。
C.钻孔完成后，由地质编录员及时对岩芯进行编录，分层记录不同土层和岩层的深度，岩溶发育的情况以及地下水位的深度。钻孔过程中,监理工程师旁站记录地质变化情况。
D.采用水泥砂浆对注浆套管进行固定。
4.2.2.注浆前注水试验：选取代表性孔进行注水试验，确定注浆前单位长度吸水量。
4.2.3注浆：
①试泵
在套管上安置盘混合器(法兰盘)，调试注浆机，对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量，接好压力表，作好注浆准备。
开泵前先将三通转芯阀调到回浆位置，待泵吸水正常时，将三通回浆口慢慢调小，泵压徐徐上升，当泵压达到预定注浆压力时，持续二、三分钟不出故障，即可结束。
②浆液配比
a.纯水泥浆：水灰比W/C=0.8～1.0;
b.水泥砂浆：水：水泥：砂=0.8：1.0：0.5～1.0;
c.双液(水玻璃与水泥浆混合液)：水玻璃：水泥浆(体积比)=8～20%。浆液配合比按实际情况进行调整，遵循先稀后浓的原则，依吸浆情况逐步加浓浆液;当连续注浆单孔超过15吨水泥不见升压或吸浆量下降时，采用提高浆液浓度或双液注浆措施。
③浆液的选用
根据地质钻孔揭示的溶洞大小采用如下的浆液：
A、较小的溶洞及非岩溶岩层注浆：采用纯水泥浆灌注。
B、较大的溶洞注浆：若遇空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处，视具体情况先灌入中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填，再采用水泥浆液或双液注浆。
④注浆
注水试验完成后，开始注浆。如遇岩溶通道、较大溶洞和裂隙处视情况充填中粗砂、水泥砂浆等。如有岩溶发育但吸浆量少或不进浆时，先采用高压清水洗孔或钻机清孔后疏通岩溶裂隙通道，再注浆。
对溶洞内有充填物的注浆孔或者对注浆质量怀疑的注浆孔在注浆完成1～2小时后采用钻机进行清孔再注浆，确保浆液已至溶洞下限或满足设计注浆量和注浆结束条件。
4.2.4提管、封孔
注浆结束后，经质检工程师检查，通知监理工程师检查确认终孔条件。卸下法兰盘、拔出套管，拔管时每次上拔高度为500mm。拔出管后，及时刷洗注浆管，以便保持清洁、通畅。注浆完成后若拔管不及时，浆液会把注浆管凝固住从而造成拔管困难。
隧道明洞段注浆孔用M10水泥砂浆、路基路堑段用M7.5水泥砂浆将注浆孔封填饱满至孔口，并作好孔口标记。
注浆施工步骤及施工重点
按设计要求对先导孔进行探灌结合，在四方确定工程数量后进行大面积施工。
1、施工注浆应先外侧边缘，后中心部位;
2、岩溶深孔的注浆顺序，应先进行强风化岩石注浆，后进行岩溶注浆;
3、强风化岩石进行注浆，多预留108mm的短套管，便于施工;
4、注浆过程中加强地面观测，并作好记录，当地表升降达到10mm/d,水平位移超过5 mm/d ，在既有线及既有建筑附近应暂停注浆，特殊情况应及时上报有关部门处理;
5、对于注浆效果较差地段应进行补充注浆;
6、注浆压力控制:注浆压力一般控制在0.3～0.5MPa，最大压力1.5MPa，当注浆压力超过1.5MPa时，可停止注浆;必要时可采用间歇式注浆。
注浆结束标准
1、强风化岩石注浆结束标准：
a强风化岩石注浆初始的注浆量控制，每延米注浆量达到300～500升时即可转到下一延米处注浆;
b注浆范围中部的强风化岩石注浆压力逐渐增加，当注浆压力达到1.0MPa，进浆量明显减少并持续30分种可终止注浆，当注浆压力达至1.5MPa即可停止;
c注浆过程中发现冒浆暂停注浆，孔口封堵后继续进行注浆，但应减少压力或加浓浆液。
2、岩层注浆结束标准：
a当注浆量小于20升/分，注浆压力达到0.5～1.0MPa时，并持续30分钟时;
b岩溶裂隙不发育和岩层完整的钻孔，注浆压力达至1.0～1.5MPa，浆液难以注入时;
c单孔注浆量达到平均注浆量1.5～2.0倍以上，且注浆量明显减少时;
d冒浆点已出有效距离3～5m时。
注浆效果检测
注浆完成后通过抽芯、压水及物探等方法对注浆效果进行质量检验。
检查孔的布置由建设、设计、监理、施工四方共同商议现场确定，按照总孔数的10%控制。施工完成后施工单位委托具有相关资质的单位对注浆施工质量采用抽芯、压水及物探等方法进行质量检验，其中物探及注水试验应在加固前及加固后做对比试验，不少于3条测线，确保施工质量合格。
①注水试验
在注水试验前，量测孔内稳定水位后，进行孔内定量注水，观测单位长度吸水量变化幅度，注浆后试验的单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3～5%，即可判定达到注浆效果。
②综合物探检测：
遵循《铁路工程物理勘探规程》(TB10013-2004)
③钻孔检查，检查孔数为10%，根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。
施工控制
1、施工前组织工程技术人员认真阅读施工图纸和技术规范，明确施工质量和工期控制的关键点，编制施工组织设计、确定施工方法，根据各种综合条件，合理安排各工序的施工顺序，选用合理的施工工艺和施工设备投入工程施工。
2、建立技术交底制度，将质量要求、施工方法及工期要求准确地传递到施工生产第一线。
3、对各种记录表格、试验表格、报告等建立技术挡案，保证各种资料的规范和完善。
5、结束语
通过宁杭客专大朝山隧道出口DK144+500～+580明洞段以及DK144+580～+870深路堑段溶洞采用岩溶注浆加固施工处理，提高了路基承载力，确保施工质量，保证铁路安全运行.
《宁杭客专岩溶注浆加固施工技术》
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文章名称： 宁杭客专岩溶注浆加固施工技术
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