岩溶注浆施工工艺
岩溶注浆施工工艺
一、工艺概述
岩溶注浆是利用惰性材料形成的浆液, 在一定压力作用下注入岩溶裂隙、溶洞中以及软塑黏土体孔隙中, 首先是填充岩溶溶洞及岩溶裂隙, 其次是封闭岩、土界面, 形成隔水帷幕, 阻隔上层滞水与岩溶水的联系; 如土体中存在着软弱夹层, 再进行加固土体软弱夹层, 并在注浆中加入钢筋笼形成微型桩的复合加固体系。

经过注浆填充液凝固后, 具有的刚性和强度而改变岩层及土体的性状, 使岩土的变形受到约束, 强度得到提高, 从而达到控制地基整体沉降、减少变形的效果。

新建铁路南京至杭州客运专线DK178+585.00~953.90路基基底岩溶较发育,地下水位随季节变化特别是雨季,地下水上下波动急骤,在潜蚀、真空抽吸等作用下,易形成土洞,并发展成坍陷; 或由于填筑路堤等原因增加荷载而使溶洞顶板产生坍陷等。

坍陷危及路基稳定,影响行车安全,需进行岩溶注浆加固处理。

覆盖型岩溶路基注浆, 原则上以封闭土、石界面, 形成隔水帷幕, 阻隔上层滞水与岩溶水的联系。

二、作业内容
作业内容包括: 1、施工准备及原地面平整; 2、施工放样; 3、钻机钻孔; 4、孔内注浆; 5、封孔。

三、质量标准与检验方法
( 一) 、质量标准
1、对不( 欠) 稳定区可溶岩区总体上采用”探灌结合”的注浆处理原则。

2、裸露型岩溶路基(含路堑): 为消除地基不均匀性并防止地面塌陷并变形, 采用挖除换填与注浆相结合的孔口注浆处理方案, 注浆深度不小于10m, 若10m以下遇空洞, 则加固至洞底以下不小于1.0m。

3、签埋型岩溶路基: 为防止岩溶地面塌陷及变形, 并使覆盖层工后沉降能满足设计要求, 采用注浆帷幕和地基处理相结合的处理方案。

岩溶注浆帷幕用于封闭土石分界面溶蚀发育带, 注浆层厚度一般为8.0m, 深入岩层一般不小于5m, 若5m内遇溶洞, 则加固至溶洞底以下完整基岩不小于 1.0m。

土层内土洞需注浆回填, 一般先注浆在进行地基处理。

4、路堤地段注浆孔布置采用梅花型布置, 路堑地段为正方形布置, 孔间距5.0m; 路堤地段加固范围至路堤坡脚外约5.0m, 路堑地段加固范围至侧沟平台外边缘。

5、注浆水泥采用PO32.5水泥, 水玻璃38-43ºBe, 模数2.4～3.0.水泥浆液水灰比为0.8: 1-1: 1。

若遇空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处, 视具体情况先灌注中粗砂或稀的水泥砂浆对腔体进行充填, 再采用水泥浆液或双液注浆, 全充填溶洞一般采用单液注浆。

6、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。

由于单位注浆量与注浆孔距、注浆压力、浆液浓度以及岩溶的发育程度密切相关, 注浆施工前应进行
现场注浆试验, 合理选择注浆工艺, 合理确定注浆压力、浆液配比、单位注浆量等相关参数, 确定停止注浆的条件等。

7、注浆施工除应严格按照有关注浆技术规程和细则执行外, 还应满足下列要求:
1) 经过注浆前注水试验, 确定材料配比和注浆压力等工艺技术参数。

2) 注浆孔应跳孔施钻, 不得全部钻孔完后再注浆, 以免孔位串浆。

注浆孔施工应自路基坡脚向线路中心的顺序进行, 先两侧后中间。

注浆孔有空洞时灌注粉煤灰或水泥浆液( 可含碎石) 直至溶洞充填后才能进行注浆。

3) 注浆钻孔孔位移动不宜超过0.5m。

4) 注浆过程应加强地面观测记录( 水平位移、冒浆点的位置、地面沉陷等) 。

5) 注浆全过程应做好技术资料和基础数据记录、整理、汇总。

6) 注浆过程注意环境保护, 及时清理浆液污染物。

一般整理好场坪后, 应在注浆场坪四周修好临时排水设施; 路堑地段岩溶注浆加固, 应根据地层岩性、边坡岩土特性及稳定性、支挡加固防护工程顶条件合理确定各类加固防护工程的先后施工顺序, 合理选择注浆施工场坪标高, 且施工场坪标高原则上不得低于路肩标高, 确保路堑边坡稳定以及附近构筑物不受影响。

7) 注浆结束后及时采用M7.5水泥砂浆将注浆孔封填饱满至孔口。

8、岩溶注浆施工地段, 除应加强地面观测外, 还必须加强地表变形监测, 一般应在线路中心、路基两侧路堤或路堑坡脚、以及坡脚外( 或堑顶外) 10m各设一排观测桩, 纵向间距一般不大于50m, 过渡段范围及非均质地区应加密观测剖面。

施工期间必须每天进行地表变形监测, 实测地表变形量, 测量精度不大于1mm, 并做好详细记录, 根据观测数据控制注浆压力, 以免堑坡的稳定性或附近构筑物受影响, 同时监测数据应提交相关部门。

9、桩位布置横断面及平面图详见如下:
( 二) 质量检查
注浆完成后, 采用抽芯、压力及物探等方法对注浆效果进行质量检验。

四、施工准备(一).工前准备
熟悉各岩溶注浆工点工程概况, 提前作好施工方案、岩溶注浆孔位布置平面图、施工技术交底等技术工作。

(二).场地平整路堑段为设计路肩标高, 路堤段为设计基底标高以上50cm; 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。

(三).测量放线
1.根据岩溶注浆孔位平面布置图, 对各孔位进行放样, 并测量、记录对应的孔口地面高程。

2.根据设计图纸要求, 埋设好沉降观测桩, 施工期间进行沉降观测。

(四).接通施工用水、电, 钻机试运行, 确保设备能正常开钻;
(五).准备注浆用的水泥、砂、水玻璃、粉煤灰, 进场原材料进行检验;
(六).检测所有注浆设备状态, 确保设备能正常运转, 合理设置水泥棚和搅拌站及附属设施;
(七).对现场操作人员进行技术交底、岗前培训。

五、施工机械及工艺装备
材料及机械设备( 1) 水泥选用P.O 32.5袋装普通硅酸盐水泥; ( 2) 水玻璃采用38～43Be′,模数 2.4～ 3.0; ( 3) 砂采用中粗砂; ( 4) XY-100地质钻机; ( 5) 工作压力为2MPa的注浆机; ( 6) 注浆管线采用φ36PVC管; ( 7) 注浆套管采用φ110无缝钢管; ( 8) 水泥浆拌制采用桶搅拌过滤灰团后流入储浆桶。

六、工艺控制流程。