岩溶地段铁路路基注浆加固主要处理原则及注浆量计算方法
注浆法加固岩溶路基地基

注浆法加固岩溶路基地基摘要本文结合津秦铁路客运专线岩溶路基注浆加固施工,详细介绍了岩溶路基施工工艺及控制要点。
关键词路基地基加固处理;岩溶注浆;施工技术0 引言近年来铁路客运专线建设在我国发展迅速。
由于路基工程有造价低和施工周期短的特点,在铁路客运专线占有的比例越来越大,而路基地基处理又是路基工程控制工后沉降的关键,因此地基处理是客运专线和高速铁路发展的最重要环节。
常见的路基地基处理方法有:开挖换填、强夯、桩基及注浆。
而对于有岩溶地段路基来说,注浆无疑是对路基地基加固最好的处理方法。
1 工艺流程及操作要点1.1 工艺流程岩溶注浆施工工艺流程见图1。
1.2 操作要点1.2.1 施工准备1)地质情况及管线勘探;2)平整场地:对要进行注浆的场地进行平整,使其达到设计标高;3)施工放线:施工放线:按照设计路基范围对注浆孔进行布置。
并明确标示出来。
路堤地段孔位呈梅花形布置,每排的孔数根据路堤的宽度进行调整,以中线上的点为控制点,向左右两侧延伸,最外侧要加固到路堤坡脚线外5m;路堑地段布控采用正方形布置,以中线上的桩位控制点,向两侧延伸,最外侧要加固到水沟底部或侧沟平台上。
纵向方向,对于岩溶弱发育~岩溶中等发育地段注浆加固地段长度控制在溶洞地段或溶隙发育带前后10m。
岩溶强发育地段注浆加固地段长度控制在溶洞地段或溶隙发育带按计算的安全距离以外10m。
横断面方向,对于路堤及路堑边坡高度小于1.0m地段,加固宽度为坡脚外5.0m;对路堑边坡高度大于1.0m地段,加固宽度为两侧堑脚范围内;当堑脚有挡土墙等支挡结构时,加固宽度为挡墙外侧范围以内。
1.2.2 施工工艺1)钻孔将钻杆对准所标孔位,开孔直径不小于110mm(开孔直径不能小于设计要求)。
开孔时要轻加压、慢速、大水量,防止将孔开斜。
孔深小于30m时,钻孔偏斜率不应超过1%。
钻孔深度不小于设计深度。
钻进时需详细记录孔位、孔深、地层变化和漏浆、掉钻等特殊情况。
2)试泵开泵前先将搅拌桶中加满清水,先将三通转芯阀调到回浆位置,待泵吸水正常后,再将三通回浆口慢慢调小,泵压逐渐上升,当泵压达到预定注浆压力时,持续2分钟~3分钟无故障发生,即可结束试泵。
浅谈路基岩溶注浆加固处理施工

浅谈路基岩溶注浆加固处理施工摘要:本文结合工程实例对岩溶地区路基的岩溶地段采用注浆加固施工,介绍岩溶注浆施工工艺及注意事项,以便施工中采取相应防治措施,为同类工程案例提供参考。
关键词:铁路岩溶路基;注浆加固处理施工技术【前言】岩溶地区地质情况复杂,承载力低,压缩性大,给铁路路基沉降控制带来很大的困难。
随着现代经济的发展,我国铁路交通线的兴建,为了保证线路的线性平稳性,就要保持路基的长久稳定与刚度均匀,但在实际的路基施工中,经常出现路基岩溶地质,而这些岩溶地区由于天然地质条件的限制,容易诱发多种地质灾害,如塌陷、裂隙等,对地基施工带来较大的危害,因此分析路基岩溶地段注浆加固处理的施工工艺技术就具有很强的现实意义。
1 工程概况渝怀铁路增建二线工程站前施工三标段的路基岩溶处理工程,此线路施工为邻近既有线施工,工程位于贵州省铜仁市松桃县孟溪镇与寨英镇交界,贵州属于云贵高原的一部分,山地多、地质复杂岩溶发育地区,本次路基岩溶处理7段,共3.8Km ,地质属于下伏寒武系清虚洞组灰岩夹白云岩。
钻孔见洞率100%,既有线施工运营过程中发生过塌陷。
覆盖层厚度2~10m,岩溶发育程度为强烈发育,属于极易塌陷区。
因此必须对岩溶路基进行加固处理,才能消除路基的安全隐患,提高运营的安全性。
2 施工工艺岩溶注浆加固原理就是通过地质钻机成孔,直接像地基的溶洞以及岩土汇集面注入水泥浆形成帷幕,以阻止地下水对路基侵蚀危害,以达到减少地基沉降的作用。
为了防止岩溶地面塌陷、沉降,促使工程施工工艺能够满足现代工程设计的要求,一般情况下,应用注浆帷幕封闭的方法,按照探灌结合的原则进行施工处理。
在实际施工中,首先要打造先导勘探注浆孔,一般最大处理至路基面以下10m,其次,依据注浆钻孔的位置观察注浆段落、深度和具体参数,并依据当地的覆盖性岩溶特点进行施工处理。
2.1施工工艺顺序场地封闭清理路基表层测量放样(主要是测量路基岩溶层的厚度以及面积)注浆前检查定孔位钻机设备到位钻机钻孔(按照钻孔的深度标准,钻进设计孔深部位)清孔注浆管安装、灌浆泵安装注浆停止注浆检查注浆效果灌浆结束、封孔。
铁路路基注浆加固施工技术

铁路路基注浆加固施工技术摘要:随着社会经济的不断发展,交通建设也不断发展,其中铁路施工建设一直是我国经济建设中的重点,为了保证铁路建设的工程质量,需要运用不同的技术来提高工程施工质量。
路基注浆加固技术是铁路工程施工技术一种,本文对路基注浆加固技术的应用情况进行简单分析研究,以供参考。
关键词:铁路路基;注浆加固;技术引言路基注浆加固技术是常见于铁路施工中的路基质量控制技术,主张通过对软基层渗透、固结,实现路基承载能力改良,提高施工质量与日后通车能力。
该技术因具有经济效益好、污染小、技术先进等优点而被广泛应用在铁路施工建设之中。
一、注浆加固技术概述目前,注浆加固技术在建筑工程、隧道(巷道)工程以及水利工程中都得到广泛应用。
此项技术的本质是通过采用适当的方法将一些固化后强度较高的浆液注入到岩土地基、围岩等裂隙和孔洞中,置换出其中的空气,通过粘结、固化来改善岩土的力学性质。
现在已有的注浆材料有水泥浆液、化学浆液和混合浆液,一般常用的为水泥浆液。
而注浆方法有高压喷射注浆和静压注浆两种,在大多数工程中,多采用静压注浆方法。
二、施工案例分析1、工程简介本铁路施工地区主要经过风化岩层等复杂地貌,具有施工难度大、技术水平要求高等特点。
2施工措施在进行正式注浆前,通常情况下,需要在现场选择不同的注浆段落,并选取2-3个钻孔进行实验,进一步对注浆压力、水灰比、注浆量、注浆的扩散半径等注浆参数进行确定。
通过观测验证附近的注浆钻孔,结合设计要求,对注浆参数、设计注浆孔距等进行确定。
3、施工工艺路基注浆加固工艺具体流程见图。
路基注浆加固工艺流程在施工过程中,其施工方法主要有以下几点。
1)准备注浆、钻机设备。
根据测量点位,当钻机准备就绪后,将钻机平稳安放,将水平钻头水平角度调整为垂直(参照钻机水平角度);注意注浆机、制浆机及其配套设施安置,固定注浆管线,通常情况下,注浆管线的长度应为(40±10)m,长度过长容易增加压力损失。
岩溶地基加固的原理及方法分析

岩溶地基加固的原理及方法分析发表时间:2016-07-27T13:54:16.550Z 来源:《基层建设》2016年10期作者:罗鑫[导读] 本文针对岩溶发育的特点及岩溶地基稳定性影响因素,对岩溶地基加固的原理及方法进行分析。
中铁四院集团南宁勘察设计院有限公司摘要:我国西南地区广泛分布碳酸盐岩地层,溶洞、岩溶裂隙带及土洞等隐蔽型岩溶现象较发育,是引发地面塌陷的主要因素之一,直接影响铁路路基的设计、施工及运营安全。
为有效解决岩溶地区地基的稳定性,需要采取科学、合理的加固措施。
本文针对岩溶发育的特点及岩溶地基稳定性影响因素,对岩溶地基加固的原理及方法进行分析。
关键词:岩溶地基;加固;原理;方法在铁路建设蓬勃发展的今天,铁路设计的安全性尤为显得重要,尤其在岩溶发育地区,如何合理地选择铁路地基加固处理方法往往是铁路设计的重难点。
笔者认为在充分利用地质勘察成果的基础上,了解岩溶发育特点及机理,才能正确预测其发展趋势,以此确定地层的稳定条件,从而针对性地采取地基加固方法,增强岩溶地基的稳定性。
1、岩溶发育特点(1)形成条件各种岩溶形态发育的先决条件是具备可溶性的石灰岩、白云岩等碳酸盐岩地层,其次是具备频繁活动的地下水,再者是地层中具备原生解理裂隙、断层裂隙或风化节理裂隙。
岩溶发育机理为:在地质条件长期演变的过程中,裂隙发育的可溶岩地层在地下水频繁活动的过程中,裂隙附近地层中的可溶性物质碳酸钙不断被溶于水中并随地下水沿原裂隙带离,裂隙逐渐被扩大,形成溶隙、溶腔等小型岩溶形态,在此过程中,裂隙亦在不断向周边发展,逐渐在局部形成溶蚀裂隙带,岩石被溶蚀裂隙切割成数个小岩块,最终形成溶洞、溶槽、溶厅等大型岩溶形态。
同时,在岩石与上覆土层的接触面,由于地下水的频繁升降活动,在接触面形成真空吸蚀环境,土层中的细颗粒逐渐被地下水经土体裂隙带离至岩石中的溶隙、溶洞、溶槽等岩溶通道中,土层中裂隙逐步扩大,最终失稳坍塌形成土洞,并随着时间的推移,土洞不断扩大,最终顶板土层失去支撑,坍塌后引发地面塌陷。
浅析铁路路基岩溶注浆施工技术

浅析铁路路基岩溶注浆施工技术摘要:介绍了铁路路基岩溶注浆的施工工艺,施工过程中的质量控制和施工中常遇问题及处理措施。
关键词:铁路路基岩溶注浆施工技术岩溶又称喀斯特,是可溶性岩石在水的溶蚀作用下,产生的各种地质作用、形态和现象的总称。
岩溶注浆就是利用液压、气压或化学原理通过机械设备将能固化和抗渗的浆液材料通过钻孔注入岩土裂隙或溶洞中,浆液以填充、渗透和挤密方式,在一定范围内扩散和固化,使地基物理力学性能改善的一种加固方法。
1 施工工艺1.1 施工准备进行先前地质勘探,对岩溶发育及土层分布情况进行调查,以明确倒是的施工工艺及相关技术参数;对地下管线分布情况进行调查,以防止钻孔作业对地下管线造成损伤,对当地水井、水源等情况进行调查,以防止工程污水对其造成污染;平整试验场地,设置排水沟;认真阅读图纸,提前作好施工方案、岩溶注浆施工孔平面布置图。
对孔位进行放样,测量记录孔口的地面高;准备注浆用的材料等,并检验进场原材料;设置合理的水泥棚和搅拌站。
1.2 定孔位根据设计文件要求在施工场地标记出注浆孔位置,并对其进行复测。
1.3 钻机与注浆设备就位①孔位标定完成后,将钻机移动至已经标记好的钻孔位置。
②钻机就位之后,调整钻机的角度,使其安装牢固。
③为了防止压力损失,注浆管线不宜过长。
1.4 钻孔①依据所标孔位用钻机开钻,其中要保证岩层开孔直径≮91mm,土层的开孔直径≮110mm。
②如钻至设计孔深位置有溶洞时,须钻至溶洞以下2m。
③钻进过程中观察地层变化,作好钻孔记录,详细完整地记录各种数据及出现的状况(如换层、破碎、掉块等)。
并对岩芯按回次顺序摆放好,注意保护岩芯至注浆完成。
③如果遇到特殊情况,应及时向监理工程师反映,并按指示进行处理。
待钻孔结束后,注意对钻孔妥加保护,以防止杂物落入孔内。
1.5 注浆施工①试泵:先将阀门调到回浆位置,待稳定后,将阀的回浆口慢慢降低,泵压上升。
当泵压到设计压力正常运行2~3min后就可以结束试泵。
铁路路基工程地基处理技术规程岩溶采空区灌浆

➢ 2)、塌陷因素分析 ➢ (1)岩溶塌陷坑的特征
➢ 岩溶塌陷平面形态以圆形至椭圆形为主。 纵剖面形态有坛状、井状、倒置漏斗状, 也有正漏斗状、碟状及不规则状。
➢ (2)岩溶塌陷的成因类型
➢ 主要有两类,即自然的岩溶塌陷和人为的 岩溶塌陷。
➢ 自然岩溶塌陷是指地质作用下形成的塌陷。
➢ 人为岩溶塌陷是由于人为活动,如抽水、 基坑排水、地面渗漏、蓄水及荷载、列车 震动、爆破等一系列活动,加速了地下水 的活动及改变土洞的自稳条件,土洞扩大, 土洞盖层失稳,从而促成岩溶塌陷的加速 产生与发展。
➢ 1、单个不稳定岩溶形态处治深度
➢ 1)浅层及开口型溶洞采取揭盖回填M7.5浆 砌片石或封闭措施。
➢ 2)裸露型岩溶地面以下25m深度内存在不 稳定溶洞的地段,有针对性的采取跨越、 揭盖回填、钻孔充填措施。当采取钻孔充 填时,钻孔深度应至溶洞底板以下2m,一 般最大处理至路基面以下10m;对存在多层 溶洞的,应查明溶洞发育情况,计算分析 安全的加固深度。
➢ 3)易塌陷及极易塌陷区存在较大空溶洞、 土洞时,应按单个易塌岩溶形态处治思路 进行揭盖回填或钻孔充填处理,填充料为 砂、碎石(揭盖回填为片石)。
➢ 2、充填注浆、渗透注浆加固深度
➢ 1)表层土厚度小于30m地段,以钻孔注浆 充填基岩面下5m的岩溶形态,渗透注浆封 闭土石界面的开口岩溶形态和固结土石界 面附近土体,形成水平向隔水帷幕;在加 固深度范围有溶洞时,则钻孔注浆至溶洞 底板以下2m。
4.7
2.05
7.33
28.2
6.25
14.43
2.4 岩溶塌陷现状分析
➢ 既有铁路岩溶地面塌陷多集中在岩溶发育的东 安、永岁、兴安、灵川~二塘地区,均属岩溶发 育中等~强烈的地段,其中以灵川~二塘区段最 为严重,为厚层—巨厚层状纯灰岩分布的岩溶强 烈发育区,地貌分区属典型的全岩溶区。
路基岩溶注浆处理

路基岩溶注浆处理路基岩溶注浆处理一、原则:1、边探边灌、探灌结合,工程数量四方共同确认。
2、设计单位负责确定注浆参数,监理单位负责现场监督,施工单位为注浆实施的主体单位,沪昆公司负责协调管理。
3、施工单位所有钻孔均应绘制地质柱状图,监理对先导孔的岩芯进行旁站确定。
4、施工单位以分部为单位进行工艺试验,试验过程中设计单位到场指导,监理督促施工单位做好施工艺总结。
二、流程1、路基注浆在其它地基处理措施施工前进行施工。
2、施工单位按照施工图纸要求布臵先导孔和注浆孔。
3、施工单位按设计的格式提出先导孔的钻孔岩芯,记录及地质柱状图,并经监理确认。
4、设计单位指导施工单位进行工艺试验,确定工艺参数后,施工单位制定施工方案和质量保证措施,报监理单位批准后实施。
5、注浆过程中,监理全程旁站,进行现场监督、检查,并做好记录。
6、注浆结束,施工单位按设计要求进行物探、钻芯、注水等试验,验证注浆效果。
6、检验合格,沪昆客专湖南公司组织设计、监理、施工单位根据施工记录、监理记录、材料进场记录及发票确认注浆量。
三、过程控制及效果检测1、施工单位在每处注浆口处安装流量计,使用前进行标定并铅封。
—1—2、在每处工点设臵云端摄像头记录注浆全过程,保存影像资料。
3、施工单位采取物探、注水、钻芯等方式检测,监理单位见证、旁站。
四、监理单位职责1、注浆过程进行旁站监督,现场注浆全程旁站。
2、对先导孔的岩芯进行见证、签认施工单位的地质探查资料。
3、参加四方审核会,提供相关监理记录,会签注浆数量。
五、注意1、钻孔及注浆工程监理单位全程旁站,详细记录注浆有关情况,监督施工单位按照设计及相关规范要求施工。
2、钻孔数量及注浆量均应在检验批、工程日志、监理日志、现场注浆记录中明确,且相互一致。
3、注浆量按照流量计数据记录。
4、现场监理和监理站对岩溶注浆所有签字的资料要完整保留,以备检查。
—2—岩溶注浆技术指标1、根据设计要求布孔,路堤梅花形布臵,路堤坡脚线5米处;路堑正方形布臵,路堑最外侧水沟平台上。
岩溶地段铁路路基注浆加固主要处理原则及注浆量计算方法

岩溶地段铁路路基注浆加固主要处理原则及注浆量计算方法摘要:岩溶对铁路路基的稳定性危害极大,注浆加固为整治岩溶病害的常用处理措施。
本文介绍了岩溶地段路基注浆加固的主要处理原则,并详细说明了注浆工程量计算的合理方法。
关键词岩溶注浆加固注浆量计算AbstractKarst is great harm to the stability of railway subgrade, which commonly is handled by grouting reinforcement. The main treatment principle of grouting reinforcement is introduced for railway subgrade in Karst area, the rational method of calculating grouting quality is also illustrated in detail.KeywordsKarst; grouting reinforcement; calculation of grout amount1概述岩溶对路基的危害,一般为溶洞顶板、土洞坍塌引起的路基下沉和破坏;岩溶地面坍塌对路基稳定性的破坏;反复泉与间歇泉浸泡路基的基底,引起路基沉陷,突发性的地下水涌水冲毁路基等。
实践证明,岩溶发育区的覆盖土层、土洞及溶洞、溶蚀裂隙带,在地表水和地下水循环反复变化及抽排地下水等人为活动影响下,极易破坏地基稳定性,诱发地面塌陷,从而危及路基稳定。
因此,对岩溶地区路基,应在综合分析路基稳定性的前提下,对影响路基稳定的岩溶和岩溶水进行预防和处理。
2注浆加固主要处理原则2.1 岩溶洞穴顶板安全厚度及距路基安全距离的计算(1)当洞顶板为完整顶板(系指未被节理、裂隙切割或虽被切割但胶结良好,可视为整体的洞穴顶板,否则即为不完整顶板)时,其顶板的厚度与路基跨越溶洞的长度之比(厚跨比)大于0.5时,可认为顶板厚度是安全的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
岩溶地段铁路路基注浆加固主要处理原则及注浆量计算方法
摘要:岩溶对铁路路基的稳定性危害极大,注浆加固为整治岩溶病害的常用处理措施。
本文介绍了岩溶地段路基注浆加固的主要处理原则,并详细说明了注浆工程量计算的合理方法。
关键词岩溶注浆加固注浆量计算
AbstractKarst is great harm to the stability of railway subgrade, which commonly is handled by grouting reinforcement. The main treatment principle of grouting reinforcement is introduced for railway subgrade in Karst area, the rational method of calculating grouting quality is also illustrated in detail.
KeywordsKarst; grouting reinforcement; calculation of grout amount
1概述
岩溶对路基的危害,一般为溶洞顶板、土洞坍塌引起的路基下沉和破坏;岩溶地面坍塌对路基稳定性的破坏;反复泉与间歇泉浸泡路基的基底,引起路基沉陷,突发性的地下水涌水冲毁路基等。
实践证明,岩溶发育区的覆盖土层、土洞及溶洞、溶蚀裂隙带,在地表水和地下水循环反复变化及抽排地下水等人为活动影响下,极易破坏地基稳定性,诱发地面塌陷,从而危及路基稳定。
因此,对岩溶地区路基,应在综合分析路基稳定性的前提下,对影响路基稳定的岩溶和岩溶水进行预防和处理。
2注浆加固主要处理原则
2.1 岩溶洞穴顶板安全厚度及距路基安全距离的计算
(1)当洞顶板为完整顶板(系指未被节理、裂隙切割或虽被切割但胶结良好,可视为整体的洞穴顶板,否则即为不完整顶板)时,其顶板的厚度与路基跨越溶洞的长度之比(厚跨比)大于0.5时,可认为顶板厚度是安全的。
(2)当洞顶板为非完整顶板时,顶板的厚度大于洞高度的5倍时,可认为顶板厚度是安全的。
(3)当洞顶板为松散覆盖层时,根据土层性质,覆盖层厚15~20m时,可认为顶板稳定性是安全的。
(4)溶洞距路基的安全距离L,按溶洞坍塌时的扩散角进行计算:
安全距离:L=溶洞顶板厚度×ctgβ
坍塌扩散角:岩层时,β=K(45°+岩石内摩擦角/2),其中K=0.8~0.9;土层时,β为土体综合内摩擦角。
溶洞顶板以上有覆盖土层时,岩土界面处用土体的综合内摩擦角向上延长坍塌扩散线与地面线相交,路基坡脚须在距交点不小于5m以外范围。
2.2 处理对象
处理对象主要为危及路基稳定的溶洞、溶蚀裂隙发育带及覆盖土洞。
2.3 处理宽度
路堤一般加固至坡脚,路堑一般加固至侧沟平台。
当路堤坡脚或路堑堑顶以外有溶洞危及边坡稳定时,加固宽度以满足安全距离确定。
2.4 处理深度范围
(1)对于覆盖层厚度小于5m的溶洞和溶蚀裂隙发育带,注浆加固深度应根据溶蚀裂隙发育情况或溶洞大小、顶板厚度、溶洞的厚跨比等综合确定。
路基基底以下处理深度不小于10m,一般为10~15m。
(2)对于埋藏较深的溶洞和溶蚀裂隙发育带,采用注浆封闭土、石界面,形成隔水帷幕,厚度为5~8m,其中进入基岩内的深度不小于3m;岩溶很发育,溶洞呈串珠状或空洞较大时,进入基岩内的深度应适当增加。
2.5 注浆加固主要技术要求
岩溶地段路基注浆加固处理应采取动态施工,探灌结合、边探边灌方案。
注浆加固前应先进行探孔施工,探明岩溶的分布情况、水流活动特征,确定发育程度及稳定性评价。
2.5.1 注浆孔平面布置
注浆孔平面布置应根据溶蚀发育程度、裂隙、溶缝的连通性等地质条件和注浆压力、浆液浓度等确定,并通过现场注浆试验验证。
注浆孔密度按30~50m2/孔均匀布置,一般情况下,可按孔间距5m梅花形均布,或者按孔间距7m正方形均布并于正方形中心布设加密孔,使加密孔与四周孔间距为5m。
2.5.2 灌注材料
(1)以纯水泥浆为主的单液注浆材料:水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比为0.6:1~1.0:1,一般采用1:1,适用于岩石裂隙的填充补强、填充溶洞及土
层部分注浆。
开始注浆时采用稀浆灌注,当灌入量较大时可据情况采用浓一级的浆液灌注。
(2)水泥砂浆:水:水泥:砂比为(0.8~1.0):1:1,适用于无填充物的大溶洞及较大裂隙。
(3)水泥-水玻璃双液浆:水:水泥:水玻璃比为(0.8~1.0):1:(0.1~0.2),水玻璃玻美度为35°~40°Be,模数为2.4~3.4。
适用于:
1)水泥单液灌注,地表冒浆时,用双液封堵;
2)注浆已超出有效范围或处理范围,浆液扩散过远时,用双液控制;
3)岩溶垂直裂隙贯通性好,浆液渗流太深,用双液处理。
(4)对土洞、空溶洞或半充填溶洞,应高压冲填砂、碎石后再进行注浆处理。
(5)对溶蚀裂隙发育、连通性好、漏液严重时,注浆时可掺入一定量的粉土或粉煤灰,粉土掺入量<水泥重量的10%,粉煤灰掺入量为水泥重量的20%~50%。
2.5.3 钻孔
(1)钻孔应深入至溶洞底板以下1.0m处,覆盖层中钻孔采用跟管钻进,直径不得小于110mm。
基岩段终孔直径不得小于91mm。
(2)注浆前须进行成孔冲洗。
对冲洗时返水的钻孔,以冲洗液变清为结束条件。
对溶洞、溶蚀破碎带发育、冲洗时不返水的钻孔要求流量不小于泵送额定流量的80%,冲洗时间不少于10min。
2.5.4 注浆压力
一般情况下,在基岩中为0.1~0.3MPa,在岩土界面附近逐步加大到0.3~0.5MPa,对覆盖土层、溶蚀裂隙发育带及埋深较大的溶洞、土洞,注浆压力应取较大值。
2.5.5 防止浆液扩散过远过深的措施
(1)灌砂,堵塞岩缝,缩小过水断面,增加水流阻力,如遇较大溶洞,可灌入2~5mm粒径的小砾石,水砂比为20:1~30:1。
(2)灌浓浆。
(3)加速凝剂。
(4)降低孔口压力至0.2MPa以下。
(5)间歇定量灌浆。
一般间歇时间为7~8小时,一次的水泥用量以2~3吨为宜。
2.5.6 终浆条件
(1)注浆孔口压力维持在0.2MPa左右或者逐渐上升到0.4MPa,吸浆量不大于4L/min,持续30min或吸浆量不大于5L/min,持续10min。
(2)冒浆点已出注浆范围外3~5m。
(3)注浆钻孔基岩完整,或多次注浆,孔口压力达到1.5MPa。
(4)单孔注浆量达到平均注浆量的1.5~2倍,且进浆量明显减少时。
3注浆量计算
岩溶路基注浆量的计算方法很多,如经验数据法、工程地质比拟法、单孔注浆量法等,由于岩溶发育极具不均一性,以上方法均具有一定的局限性。
岩溶注浆往往平面面积较大,空间上是体积概念,因此将岩溶注浆加固区作为一个整体考虑,采用体积计算法接近实际,控制工程数量较为合理。
3.1 注浆量采用整体计算法:
P=V×β×α/m
其中:V=F×H×η
式中:P-水泥折算总重量(t)
V-注浆范围溶洞(或裂隙)的总体积(m3)
β-岩溶中水泥结石充填系数(按“准水平帷幕”考虑,空洞≈1,充填溶洞=0.7~0.2,随充填岩溶率增加而递减)
α-浆液损失系数,1.2~1.05,随注浆面积增大而减小,一般采用1.1
m-水泥结石率(指1吨水泥搅制成水泥浆在充填溶洞中结石的体积一般为0.6~0.8m3,空洞时为0.9~1m3)
F-注浆控制面积(m2)
H-注浆段长度(m),适当考虑土石接触面的土层厚0.5m
η-岩溶率(或土层裂隙率)
3.2 整体计算法参数和数据的取值
(1)注浆控制面积宽度:路堤一般为坡脚外2m,路堑一般为中线两侧各8m。
(2)注浆段长度(H):准水平帷幕厚度一般为5~8m,通常平均按5.5m考虑,也可根据实际情况调整。
(3)岩溶率(η):岩溶率应采用体积岩溶率最为确切,但其值很难准确测得,所以以线性岩溶率取代。
(4)浆液充填系数(β):β随充填岩溶率增加而递减,充填岩溶率分别为<10%时,β取0.7~0.6;为10~20%时,β取0.5,为20~30%时,β取0.4,为>30%时,β取0.3~0.2,当溶洞无充填物时,其浆液充填系数β取1。
4结束语
岩溶地段路基采用注浆加固措施,既能充填开口的洞隙,又能封闭土、石界面,固结岩土体,形成隔水帷幕,有效阻隔地下水上、下活动,较好的消除了路基岩溶病害。
注浆量整体计算法更贴近实际,较好的解决了其他计算方法的粗略性、随意性和多变性,较合理的控制了工程数量和造价。
参考文献:
[1] 铁道部第一勘测设计院.铁路工程设计技术手册(路基)[M].北京:中国铁道出版社,1995
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。