岩溶注浆加固处理作业指导书
武广客运专线XXTJIV标处于湖南郴州境内,该段岩溶发育。
为确保路基成型后路基基底的稳定,需对岩溶加固处理。
岩溶注浆是加固处理主要措施之一,为确保工程质量,规范质量行为,特编制本作业指导书。
1、施工时间的安排
路基岩溶加固处理为路堤地段在场地平整后先行应安排的工序;路堑地段应根据开挖、防护的原则,并完成相关防护后达到基床面后即可开始施工。
特别要指出的是当路基基底需采取强夯加固时,应先行施工强夯加固后方可实施岩溶注浆加固处理。
2、施工安排及人员设备
本段岩溶注浆工作由总队所属路基综合工程队负责施工管理及现场
管理,由路基综合队下属路基加固作业工班进行施工。
每工点(注浆孔数量大约为100个时)其设备、人员配置如下: 采用的主要设备如下:
主要施工管理作业人员配置如下:
主要施工人员
、施工工艺
①、总体施工工艺
采用地质钻机实施成孔作业,先行实施先导勘探孔,完成后将地质资料上报设计院,经过设计确定注浆范围及深度后开始实施岩溶注浆加固工作。
浆液现场拌制。
②、施工工艺流程
③ 、施工准备 场地准备:
用 TY220 推土机清除注浆范围内表土、杂物,地表斜坡地段进行台 阶处理,台阶高度 2m ,然后用 PY160 平地机进行整平, 最后采用 YZ18 压路机碾压,达到钻机就位条件。
平整过程中要严格注意保护好下承层 并做好排水工作,确保不积水;
注浆效果验证(物探、注水试验、钻芯取样)
监理设计参与
孔位放样定位:根据测量组所放设的中线及边线进行孔位定位;孔位布置路堤地段按梅花形布置、路堑地段按正方形布置,孔间距5 米。
技术准备:确定先导勘探孔位置,采用地质钻机成孔,钻进过程记录好钻进地层地质情况,并记录完整。
及时将资料提供给设计确定注浆的范围及深度。
材料准备:现场储备相关材料,材料应该为监理工程师检验合格并批准进场的材料。
注浆材料主要有:
郴州东江金磊水泥有限公司产PO.32.5 水泥;
郴州苏仙区永利混凝土外加剂厂产43Be 水玻璃;
仙岭水库水源;郴州苏仙区永利混凝土外加剂厂产缓凝剂(磷酸氢二
钠)。
④、施工方法
岩溶填充注浆处理采用钻孔注浆的方法,把水泥浆液压入一定范围内的溶洞、岩溶通道、裂隙,将其填充密实,待其凝结硬化后,使岩溶基础整体加固,提高路基承载能力。
对全填充溶洞一般采用单液注浆,对空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处,视其具体情况先灌入中粗砂、碎石和水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填,凝固一段时间后再进行钻孔注浆。
当岩层内存在地下水活动、漏失量大时,可采用水泥——水玻璃双液注浆进行处理。
注浆施工时对处理区域进行合理分段(岩石完整地段5~6m ,岩溶发育、岩石破碎地段,适当缩短),采用工程钻机钻孔至基岩以下5m,若钻进过程中遇到溶洞,应钻至溶洞底板下1.0m ;采用跳孔施钻,以免孔位串浆,注浆按自线路坡脚向线路中心的顺序进行,先两侧后中间,注浆次序严格按照设计进行;
a 钻孔:钻孔采用地质钻,每台钻机由3 人操作,钻孔过程中随时记录钻进情况及地质情况。
b 清孔:完成钻孔后,检查钻孔的深度及加固深度情况,符合设计及地层实际情况后进入清孔程序。
先行按要求下导管,如钻孔较深,采用50mm 的小导管插入孔位底部用注浆泵大压力1-2mp 清孔。
c 制浆、注浆
下导管:放入50mm 注浆管,距孔底30cm 左右止。
注水:注水采用注浆相同的压力与程序,注水时间控制在15-30 分钟为宜;现场记录好注水的时间及数量情况;
制浆:制浆采用现场拌制,现场由试验员控制配合比。
每次拌制1 吨水泥(每拌制桶容量),配合比按水灰比0.8:1〜1: 1 (根据工艺试验确定);
注浆:导入50mm 注浆管,距孔底30cm 开始注浆,当压力达到0.1-0.3Mpa 稳定后并突然超过0.3Mpa 停止注浆并开始提管,基岩内提管次数根据现场情况决定,当达到基岩面时,压力达到0.3-0.5Mpa 稳定后并突然超过0.5Mpa 时再次提管,开始注浆上部帷幕,当压力达到0.3-0.5Mpa 稳定
30min 且吸浆不大于40L/min 后停止注浆;
4、技术要求及检测注浆孔的布置,孔的纵向间距、排距、开孔孔径、终孔孔径、钻孔深度通过试验确定,并符合设计要求。
注浆采用的材料质量应符合设计要求。
现场试验确定水泥砂浆的配合比,并符合设计要求。
注浆钻孔的孔位偏移不超过0.5m。
注浆压力:灰岩中0.1-0.3MPa ,岩土界面附近逐步加大到0.3-0.5MPa 。
注浆结束标准:当达到下列标准之一时,可结束该孔注浆
1)注浆孔口压力维持在0.3-0.5MPa 左右,吸浆量不大于40L/min, 维持30min 。
2)冒浆点已出注浆点范围3-5m 时。
3)单孔注浆量达到平均注浆量的1.5-2.0 倍,且进浆量明显减少时。
根据具体情况采用下列方法进行注浆效果检测:
1)注浆前后,进行钻孔注水试验(按孔数的10% 实施),注浆后的单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3-5% ,且不存在明显漏水现象。
2)钻孔检查,检查孔数的5% ,钻孔是一种最常用的质量检验方法,在处治范围内通过钻孔提取芯样,然后对芯样测试,取得土层物理力学参数,最终对工程质量进行综合评价。
3)注浆前后,物探成果对比,检查注浆效果。
如地质雷达法、瑞利波法等。
4)变形观测:上述几种方法主要用于进行注浆施工质量检验,检查注浆是否达到施工设计要求。
地基处治的效果如何,是否达到铁路工程的要求,主要通过变形观测来评价,其工后沉降不应超过设计值。
5、质量控制措施施工前结合设计勘探资料,对施工地段进行地质核查。
开工前要根据设计文件和具体的地质情况,确定施工方案和施工工艺。
岩溶路基施工前先疏排地表水,防止地表水下渗;当设计有特殊要求时,按设计要求办理。
进行注浆试验,确定浆液的配比、注浆压力等工艺技术参数。
注浆过程中要加强变形观测和地面观察记录。
注浆过程中要做好技术资料和基础数据记录、整理和分析工作。
注浆结束后及时封孔。
加强注浆效果检测,保证注浆质量。
6、注浆过程相关问题的处理
①、溶洞处理
若遇较大岩溶通道、较大的溶洞、裂隙处,视具体情况先灌注中粗
砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填,在采用水泥浆液或双液注浆。
全填充溶洞一般采用单液注浆。
②、注浆压力不上升
注浆过程中发现注浆量已超过平均量的2 倍左右但压力始终上不来,且钻孔过程未发现溶洞,此时应停止注浆,调整注浆的浆液参数,增加水玻璃用量。