淺議巖溶注漿加固技術(shù)在高速鐵路路基不良地質(zhì)的運用

肖碩輝

摘 要 巖溶路基的病害可分為兩大類：一類是變形問題，另一類是水害問題。通過在高速鐵路路基施工中采用巖溶注漿的辦法進行地基加固，簡要介紹了巖溶注漿的應(yīng)用范圍和工藝原理以及技術(shù)要點，為類似施工提供了一種解決思路。

關(guān)鍵詞 水泥注漿;高速鐵路;地基加固

前言

喀斯特地貌是具有溶蝕力的水對可溶性巖石進行溶蝕等作用所形成的地表和地下形態(tài)的總稱，又稱巖溶地貌。巖溶整治技術(shù)是巖溶地貌區(qū)域高速鐵路路基修建的關(guān)鍵技術(shù)。

1應(yīng)用范圍

適用于巖溶路基需進行地基加固處理的鐵路、公路工程;地下水波動較大，對路基工后沉降控制嚴格的路基工程。

2工藝原理

（1）由于巖溶地區(qū)的地下水位會發(fā)生變化，造成該地段地層的強度下降，從而導(dǎo)致路基基底的承載力下降，通過巖溶注漿，可以阻隔上層滯水與巖溶水的聯(lián)系，保持地下水位的穩(wěn)定。

（2）由于灰?guī)r中溶溝、溶隙、溶洞發(fā)育，在上部地層受到較大壓力時可能造成該段地層塌陷。施工時根據(jù)先導(dǎo)勘探孔揭示路基地層中的巖溶發(fā)育情況，加固深度由探灌結(jié)合孔確定，一般為巖土界面以下6m，對巖溶進行注漿加固。

3施工技術(shù)要點

3.1 工藝流程

施工準備-放樣孔位-安裝鉆機-開孔-下套管固結(jié)-鉆進-終孔及壓水試驗-質(zhì)量檢查-安裝空口蓋或混合器-壓力壓漿、監(jiān)測-測設(shè)監(jiān)測點-質(zhì)檢-洗孔-壓水試驗—效果檢查-壓漿結(jié)束-物探驗證-質(zhì)量評定-交驗，如工藝流程中效果檢查未滿足結(jié)束條件或物探驗證有缺陷時，則重新注漿。

3.2 施工方法及操作要點

（1）施工準備。①施工前必須進行場地清理，完善臨時防、排水設(shè)施。②在每次注漿施工前，對機械進行檢查、調(diào)試。③注漿所用的水、電供應(yīng)必須可靠，并有備用水源和電源。④注漿前應(yīng)進行現(xiàn)場注漿試驗，合理選擇注漿工藝，合理確定注漿壓力、漿液配比、單位注漿量等相關(guān)參數(shù)，確定停止注漿的條件等。

（2）重要參數(shù)的選定。①漿液配合比：在注漿前根據(jù)壓水和鉆探的情況來確定，在施工中根據(jù)注漿檢查情況來調(diào)整，遵循漿液由稀到濃的原則，水灰比為0.6∶1～1∶1，水泥采用P.O 42.5號普通硅酸鹽水泥。②濃度檢測方法：現(xiàn)場漿液濃度檢測儀器采用泥漿三件套。③漿液拌合用水控制：現(xiàn)場設(shè)尺寸為1.5*Φ1.0的水箱，根據(jù)配合比將水箱里固定位置做一標記定為六袋（300kg）水泥的用水量。

（3） 定孔位。鉆孔注漿一般按二序（Ⅰ、Ⅱ）進行。Ⅰ序孔間距7m，按正方形均布;Ⅱ序孔在Ⅰ序孔正方形中心及溶洞位置內(nèi)插加密，Ⅰ、Ⅱ序孔形成菱形布置，間距5m。對已發(fā)生塌陷、地下水頻繁波動、溶洞（土洞）密集發(fā)育、有支擋工程等地段，進行三序注漿處理，Ⅲ序孔在Ⅰ、Ⅱ序孔中間內(nèi)插加密，加密后的孔間距離為3.5m。

（4）鉆機與注漿設(shè)備就位。移動鉆機至鉆孔位置。鉆機呈垂直狀態(tài)，安裝牢固，定位穩(wěn)妥。

（5）鉆進。①鉆機安裝必須使立軸中心、孔口管中心、孔位中心三心一致。②鉆孔孔口直徑不得小于130mm，終孔直徑不得小于91mm。③在鉆探過程中，土層和溶蝕破碎帶采用跟管鉆進。④鉆孔終孔直徑不得小于91mm，鉆至設(shè)計深度后，埋入注漿管，管外孔口段用水泥漿凝固加蓋，待達到強度后實施注漿。

（6）洗孔。①鉆孔結(jié)束后，下入導(dǎo)管到孔底，通入水流從孔底向外沖洗，沖洗壓力為注漿壓力的80%，直至回清水5-10min為止，孔底沉積物深度不得超過20cm。②鉆孔終孔并沖洗后無法在24h內(nèi)注漿時，應(yīng)及時做好孔口封閉和護孔措施，注漿前須進行孔深復(fù)測，復(fù)測深度須達到設(shè)計要求。

（7）注漿施工。①使用純水泥漿為主的單液注漿，水泥采用P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.6：1～1：1。②注漿壓力為0.2～0.4Mpa（孔口壓力表讀數(shù)）。③對土洞、空溶洞或半充填溶洞，應(yīng)高壓充填砂、碎石后再進行注漿處理。

（8）注漿終孔。注漿結(jié)束條件：①當注漿孔口壓力持續(xù)維持在0.2MPa左右、吸漿量小于設(shè)計要求。②在注漿范圍外3-5m出現(xiàn)冒漿點。③單孔注漿量達到了平均注漿量的1.5～2.0倍，且再難進漿[1]。

3.3 壓水試驗

施工結(jié)束后，在注漿孔間布置質(zhì)量檢測鉆孔，孔數(shù)為注漿孔總數(shù)的2%，且每個注漿段落不得少于2孔，測定的滲透系數(shù)小于注漿施工前的1/10，視注漿施工合格。

3.4 補充注漿孔

對巖溶發(fā)育、注漿量大的地段，應(yīng)追加適當?shù)难a充注漿孔，設(shè)3%～5%的注漿驗證孔。

3.5 注漿效果檢測

（1）注漿前后的鉆孔壓水試驗對比。根據(jù)設(shè)計及現(xiàn)場監(jiān)理要求，選取代表性鉆孔進行注漿前后壓水試驗檢查對比，一般注漿后單位長度吸水量值降低達95%～99% ，證明注漿效果明顯。

（2）檢查孔鉆探抽芯。施工結(jié)束后，視工程的重要性和巖溶形態(tài)，在注漿孔間布置2%～3%質(zhì)量自檢孔，且每個注漿段落不得少于2孔，檢查孔巖芯可見水泥結(jié)實體，水泥結(jié)實體單軸抗壓強度≥0.3MPa，視注漿施工合格。

（3）瞬態(tài)面波檢測。瞬態(tài)面波法作為一種無損、快速、連續(xù)且經(jīng)濟有效的物探檢測方法，已經(jīng)在巖溶路基的注漿加固質(zhì)量檢測中廣泛應(yīng)用。瞬態(tài)面波法采用具有數(shù)據(jù)處理記錄存儲功能的面波儀，對比每一注漿點的面波速度和面波頻散曲線，進而對注漿效果進行評價。

4結(jié)束語

為了確保巖溶地基加固效果，施工單位必須在借鑒以往施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合當?shù)氐刭|(zhì)情況，總結(jié)及優(yōu)化實踐中遇到的技術(shù)問題。此工法即是在客運專線巖溶地基注漿施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上總結(jié)形成，供類似工程參考。

參考文獻

[1] 孟詳慧.淺析鐵路路基巖溶注漿施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2012，（01）：110.