巖溶路基注漿加固施工技術(shù)

梁沫

【摘要】本文依據(jù)時(shí)速200km客貨鐵路線巖溶路基注漿加固施工具體情況，簡要說明巖溶路基注漿加固原則，重點(diǎn)介紹巖溶路基注漿加固施工實(shí)施過程，并針對(duì)注漿加固施工中應(yīng)注意的相關(guān)事宜作以簡要總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】巖溶路基注漿

一、巖溶路基注漿加固及其加固原則

巖溶路基注漿加固處理分鉆孔施工、注漿施工和檢測(cè)三個(gè)環(huán)節(jié)，包括原地面處理及選取先導(dǎo)孔、布孔放樣、鉆機(jī)與注漿設(shè)備就位、下套管固結(jié)、鉆孔、基巖鉆進(jìn)、終孔、安裝孔口蓋或混合器、漿液制備、壓力注漿、壓漿結(jié)束、檢測(cè)等12道工序，其中，鉆孔、漿液制備和壓力注漿為關(guān)鍵工序。依據(jù)地形地貌、地層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、巖溶發(fā)育特征及地下水動(dòng)力條件，對(duì)易引起路基變形的巖溶不穩(wěn)定或欠穩(wěn)定區(qū)進(jìn)行巖溶注漿加固處理。堅(jiān)持“先探后灌，探灌結(jié)合”及“跳孔施鉆，同步注漿”原則，先行探明巖溶發(fā)育、分布等情況，再進(jìn)行相應(yīng)處理，注漿孔應(yīng)跳孔施鉆，同步注漿。對(duì)空洞部分先采用中粗砂或粉煤灰等進(jìn)行填充后，再行注漿。

二、具體施工實(shí)施

1、原地面處理及選取先導(dǎo)孔

清除表面30-50cm雜草、腐殖土，進(jìn)行場(chǎng)地整平。施工場(chǎng)坪標(biāo)高原則上不得低于側(cè)溝平臺(tái)標(biāo)高。施工前向有關(guān)部門收集和調(diào)查地下設(shè)施、地下管線的具體位置情況。選取先導(dǎo)孔。

2、布孔放樣

首先采用全站儀逐段放出路堤坡腳線，然后依據(jù)設(shè)計(jì)將各段坡腳線向外側(cè)延伸，作為巖溶注漿的施工范圍。并根據(jù)設(shè)計(jì)要求將孔位逐一施放。

3、鉆機(jī)與注漿設(shè)備就位

注漿孔位施放后，移動(dòng)鉆機(jī)就位。開鉆前確保機(jī)身平衡。各類設(shè)備就近安裝，注漿管線固定，不宜過長，以防壓力和流量損失。鉆機(jī)可采用XY-100地質(zhì)鉆機(jī)。

4、導(dǎo)孔鉆進(jìn)

根據(jù)探灌相結(jié)合的原則，鉆孔分為先導(dǎo)孔和一般注漿孔，選取鉆孔總數(shù)的30%作為先導(dǎo)勘探孔，探明巖溶發(fā)育情況。施工時(shí)首先施鉆先導(dǎo)孔，待先導(dǎo)孔完成后，整理資料，上報(bào)給相關(guān)單位，以確定合理的巖溶地基處理相關(guān)參數(shù)及施工工藝。鉆孔完成后，及時(shí)對(duì)巖芯進(jìn)行編錄，分層記錄不同土層和巖層的深度，巖溶發(fā)育的情況以及地下水位深度，繪制地質(zhì)柱狀圖。

5、注漿施工

成孔后，進(jìn)行清孔檢查，確認(rèn)沒有坍孔和探頭石后，方可下管。否則，采用鉆機(jī)進(jìn)行掃孔。注漿管外露長30cm左右，以便連接孔口閥門和管路。在固結(jié)后的套管上安裝孔口蓋或混合器，其上應(yīng)有標(biāo)定好的壓力表和進(jìn)漿閥門，注漿口安裝流量計(jì)，標(biāo)定并鉛封。開泵前先將三通轉(zhuǎn)芯閥調(diào)到回漿位置，待泵吸水正常時(shí)，將三通回漿口慢慢調(diào)小，泵壓徐徐上升。依據(jù)設(shè)計(jì)的配合比配置漿液，并要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，漿液固結(jié)度、結(jié)石強(qiáng)度和黏度要符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。若遇空的巖溶通道、較大溶洞和裂隙處，視具體情況先灌入中粗砂或稀水泥砂漿對(duì)溶腔進(jìn)行充填，再采用煤灰水泥漿液或雙液注漿。用1.5～2倍于注漿終壓對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行吸水試驗(yàn)檢查，檢查管路系統(tǒng)能否耐壓，是否滲漏，檢查設(shè)備機(jī)況是否正常。試運(yùn)轉(zhuǎn)20min左右，使設(shè)備充分熱身。跳孔施鉆注漿孔，同步注漿，以免孔間串漿，增加難度與工作量。注漿施工按自路基坡腳向線路中心的順序進(jìn)行，先兩側(cè)后中間，當(dāng)?shù)叵滤兴^壓力時(shí)，應(yīng)先注下游孔，再注上游孔。注漿壓力控制與巖層地質(zhì)有關(guān)，應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)壓力控制范圍施注，過程中要視注漿深度和地下水位等情況隨時(shí)調(diào)整注漿壓力、注漿量及注漿速度。注漿應(yīng)自下而上，且連續(xù)進(jìn)行。

6、拔管、封孔

注漿結(jié)束，檢查合格后，卸下法蘭盤，采用拔管機(jī)立即拔管。每次上拔高度50cm左右，拔出后，及時(shí)刷洗，保持注漿管清潔、通暢。拔出管后留下的孔洞，用水泥漿進(jìn)行補(bǔ)灌，直至漿液不再下降，并采用C15混凝土進(jìn)行封堵，確保嚴(yán)實(shí)、飽滿。

7、一般注漿孔鉆進(jìn)與注漿

先導(dǎo)孔施工完畢后，根據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整后的不同深度的注漿壓力、注漿量、注漿速度、配合比等施工參數(shù)，對(duì)一般注漿孔進(jìn)行施工。

8、注漿效果檢查

可通過物探、鉆芯、水壓試驗(yàn)法、注漿觀察、瞬間面波法等檢測(cè)注漿效果。重點(diǎn)檢查是否有充填結(jié)石體，檢測(cè)充填率、結(jié)石體強(qiáng)度等。其中，綜合物探檢測(cè)采用標(biāo)貫法和觸探法對(duì)注漿前后的土體、樁體分別進(jìn)行測(cè)試，檢查注漿效果。鉆孔檢查，檢查孔數(shù)為5%，較為直觀，根據(jù)取芯漿液充填情況直觀判斷注漿效果。

三、主要注意事項(xiàng)

1、施工前應(yīng)進(jìn)行注漿等工藝性試驗(yàn)，合理選擇注漿工藝，確定注漿壓力、漿液配比、單位注漿量等相關(guān)參數(shù)，確定停止注漿標(biāo)準(zhǔn)條件等。

2、鉆孔孔位應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布孔，孔位偏差、鉆孔深度及鉆桿垂直度等都要滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，芯樣應(yīng)按規(guī)定擺放并拍照留存。機(jī)具設(shè)備要滿足施工需要，正式鉆進(jìn)之前要進(jìn)行試運(yùn)行試驗(yàn)。做好鉆探施工紀(jì)錄，記錄應(yīng)詳細(xì)反映該孔在鉆進(jìn)過程中涌水、漏水及土層分界等情況，鉆孔過程中若出現(xiàn)掉鉆情況須詳細(xì)記錄并量測(cè)空間的深度、大小及充填物情況。巖石破碎或取不上來時(shí)須采用干燒鉆進(jìn)，保證芯樣完整。

3、漿液制備所用的固化料或外加劑品種、規(guī)格及質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配方和試驗(yàn)確定的配合比拌制，制備好的漿液應(yīng)均勻，不得離析。攪拌機(jī)計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定，漿液的水泥、水及外摻劑必須按室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試注確定的配合比嚴(yán)格計(jì)量，采用攪拌機(jī)均勻拌制，正式攪拌前須進(jìn)行試拌試驗(yàn)。漿液應(yīng)隨拌隨用，漿液在泵送前應(yīng)經(jīng)過篩網(wǎng)過濾。注漿過程中須連續(xù)不停地?cái)嚢铦{液，以防漿液沉淀，且不得將盛漿桶和注漿管路等暴露于太陽光下。

4、成孔后，應(yīng)將孔口套管四周搗實(shí)封閉，防止?jié){液從套管周圍串出，影響注漿效果。注漿結(jié)束后及時(shí)用水泥砂漿封孔至孔口。

5、注漿過程中應(yīng)對(duì)地面水平位移、地面沉陷、冒漿點(diǎn)位置等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并做好注漿孔深、注漿壓力及注漿數(shù)量等記錄。做好技術(shù)資料和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整理及分析工作，根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)控制注漿壓力。注漿數(shù)量對(duì)每個(gè)孔來講不應(yīng)以平均量來衡量，由于巖溶及地下水發(fā)育的特殊性和復(fù)雜性，單孔注漿量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔的巖溶分部和發(fā)育情況進(jìn)行調(diào)整。注漿過程中盡可能控制流量和壓力，防止?jié){液流失。各孔注漿量可能會(huì)有較大的差異，遇到單孔連續(xù)吃漿量較大且不見升壓時(shí)，應(yīng)提高漿液濃度，或間歇注漿，保證注漿量可控，必要時(shí)，須提請(qǐng)有關(guān)多方會(huì)勘處理。

6、施工過程中不得任意引排地下水，嚴(yán)禁抽采地下水，附近如有其他工程或民用抽采地下水，應(yīng)及時(shí)協(xié)商解決，采取有效措施進(jìn)行控制，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，防止坍陷，規(guī)避施工人員及機(jī)具設(shè)備安全隱患。

7、開啟或關(guān)閉注漿泵時(shí)必須先開啟或關(guān)閉化學(xué)注漿泵，以免堵塞管路。注漿過程中應(yīng)避免高壓噴嘴接頭斷開或軟管破裂導(dǎo)致漿液噴射、軟管甩出而引發(fā)安全事故。

8、施工中鉆機(jī)應(yīng)置放于平整堅(jiān)實(shí)的基面上，移位時(shí)應(yīng)平穩(wěn)并保持立桿垂直，防止傾塌，并注意用電安全。

參考文獻(xiàn)

[1]高速鐵路施工工序管理要點(diǎn).北京：中國鐵道出版社，2012.

[2]高速鐵路路基工程施工施工技術(shù)指南.北京：中國鐵道出版社，2011.