路基岩溶塌陷注浆整治施工工艺探讨

文章编号!"##$%&"#$’&##()#&*##&(*#+ 路基岩溶塌陷注浆整治施工 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 探讨 李彬峰, ’铁道建筑研究 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 院-北京 "#&$##) 提 要!文章阐述了路基岩溶塌陷的形成机理.岩溶塌陷整治原理-并结合内’江)昆’明)铁路梅花山至昭通 段路基岩溶注浆施工-给出了铁路路基岩溶塌陷注浆整治的施工工艺及质量控制过程-强调了实际生产中的 可操作性-可为今后类似工程提供参考依据/ 关键词!岩溶0塌陷0注浆0整治 中图分类号!1+(( 文献标识码!2 3 引言 岩溶塌陷-是指石灰岩.白云岩等的可溶性岩石在 地下水的溶蚀作用下产生塌陷的现象/按其成因及特 征可分为陷落柱和淤泥带/在我国西南岩层倾角较陡 的云.贵.川.鄂.湘等地区表现均较为突出-尤其是在 西部大开发的今天-国家加快了对内昆线.渝’重庆)怀 ’化)线的投入-然而岩溶塌陷的存在无疑威胁着以后 列车的安全运营和人民的生命财产的安全/对此-国家 高瞻远瞩-在铁路营运之前进行注浆整治-在南’宁)昆 ’明)线.盘西线已取得了较为成功的经验/&##&年4月 "&日投入正式运营的内昆线也同样存在着安全隐患- 所以于 &##"年 5月至 "&月对其实施了注浆整治/文 章结合该项工程的施工过程-简单探讨有关岩溶整治 的施工工艺-力求对以后类似工程提供参考/ 内昆线昭通*梅花山段线路长度 "(567-其中路 基岩溶强发育地段累计 ""$&处-主要发育在二叠系 ’8).石炭系’9)和泥盆系’:)地层的灰岩.泥质灰岩和 白云岩等可溶岩中/设计钻探及注浆孔数 4+$"个-钻 孔注浆 +(("4延 7-总设计注浆量 &;#+47(/ < 塌陷形成机理 经岩溶勘探调查统计分析-内昆线岩溶塌陷形成 的机理主要有如下三个方面! ’")因地下水普遍埋藏较深-岩溶塌陷的形成机理 以降水入渗致塌为主-即降水或其所形成的表水沿覆 盖土下渗-当下伏可溶岩存在空隙.空洞-入渗水流又 具有一定水头压力和流速时-势必淘蚀并携带土粒流 失-从而在覆盖土中形成土洞-随着土洞的扩大-最终 将导致地面塌陷/ ’&)峡谷地段线路傍河-一般穿行于两岸可溶岩地 区的地下水排泄带-由于地下水埋深较浅-岩溶塌陷以 地下水波动引起的潜蚀作用为主/ ’()当浅埋的溶洞洞径较大且顶板较薄-即厚跨比 较小时-若在其地面加以荷载’如施工机械或运行车 辆)-将导致溶洞顶板坍塌而引起地面塌陷/ = 岩溶整治机理 根据岩溶塌陷的形成过程-采用注纯水泥浆使其 渗透到可溶岩中的空隙.空洞.裂隙.节理.层理和溶 洞-并通过施加一定压力-注入到岩层内-让其沿裂隙 流动扩散-使其水泥浆充满整个可溶岩中的空隙.空 洞.溶洞之中去-切断了降水或其所形成的表水沿覆盖 土下渗的可能性避免了淘蚀和潜蚀作用的发生-使土 粒流失失去了原有的动力-从而在覆盖土中形不成土 洞-同时起到填塞裂隙.截断水流.加固地层的作用-达 到整治目的/而对浅埋的空洞或半充填溶洞或溶洞等- 则可通过间歇注浆-必要时投砂或碎石充填后再行注 浆的方法-从而不使溶洞顶板坍塌而引起地面塌陷/ > 施工工艺过程 >?3 钻孔 (&第 &期 李彬峰!路基岩溶塌陷注浆整治施工工艺探讨 , 收稿日期 &##(*#"*#4 李彬峰 工程师 男 ";@&年出生 !"#"# 注浆孔孔位放样 放样前$应认真读图%分段详细核对所给工程数量 表与实际设计图的一致性&在同一异常段’整治段(内$ 相邻两孔的间距不得大于 )*$同时在设计图纸上有 溶洞或破碎带的部位应优先考虑布孔$一般地$在每个 整治段内的起%终孔距该整治段的端头距离不得大于 +")*’考虑到设计扩散半径 +")*(&当地表%地下有 障碍物时$根据实际情况适当移动孔位$移动后的孔间 距误差不得超过 ,")*$否则$必须报设计单位进行设 计变更&此外$因为注浆安排在铺轨和上完道碴之后进 行$所以当中线位置有溶洞需设注浆孔时$为了不影响 补充上碴%铺轨和临时行车安全$应在轨道外侧适当位 置布置斜孔&当物探测线距轨道太近时$考虑到施工安 全$注浆孔不一定布置在物探测线位置上$孔位作适当 调整$但必须确保列车通过时列车和钻孔机具的安全$ 一般外移距离不应小于 -")*’距轨道中心线(&对进 行移位的钻孔作出标记$并注明移位原因& !"#". 钻注浆孔 注浆钻孔是对勘察%预测资料的验证钻孔$采取全 孔取芯的地质钻探方法&钻机采用北京探矿机械厂的 /01-岩芯钻机&对土层%溶洞充填物及局部溶蚀严重 基岩须采用干钻$岩层采用清水钻进&开孔直径不小于 --,**’钻具 2-,3($终孔直径不小于 4-**’钻具 234(&钻孔岩芯的采取率$松散%破碎地层达 ),5以 上$完整地层达 6,5以上&地表有覆土时$为防止孔口 坍塌或缩孔$必要时下孔口管或采用跟管钻进&钻孔过 程$由现场技术人员填写7钻探 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 8$记录必须反映出 该孔在钻进过程中有无翻%漏水$土层分界$并对岩芯 按回次顺序摆放整齐$将其写有回次%岩性%长度’深 度(等特征的岩芯小票放在相应位置$同时注意保护岩 芯至注浆完成& 为获得较高的取芯率$土层取芯时$用高压水将土 芯逐步压出$取芯过程边敲钻杆边用高压水进行压出$ 试验证明9该方法取芯率高’一般可达 4,5以上%局部 可达 -,,5($且减小了对道床的污染& !"#": 注浆孔的检查 ’-(孔位检查9检查里程$复测钻孔中心位置; ’+(孔深检查9复测终孔时所用钻具长度后$计算 确认或放入孔中直接量测; ’<(终孔直径检查9通过终孔钻具和岩芯直径进行 检查; ’=(孔斜检查9复测立轴钻杆斜脚并检查倾斜方 向$必要时$选用>?@1-型陀螺测斜仪或>>/1<型井斜 仪检查; ’)(孔底沉碴检查9采用测绳或钻杆量测孔深$检 查孔底沉碴厚度$不得大于 +,A*; ’B(孔口管检查9检查孔口管的长度$管尖位置的 岩性$下管方法等; ’6(钻探情况检查9采用干钻的起止位置%核对岩 芯9计算采取率$岩芯照片的数量和质理等; ’3(记录情况检查9原始记录必须清洁%工整%齐 全& !". 注浆 !"."# 注浆 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 注浆材料主要有普通硅酸盐水泥%水%速凝剂水玻 璃等& 普通硅酸盐水泥采用贵州省六盘水市水钢集团生 产的水钢水泥’在六盘水%威宁地段(和云 南省鲁甸市 生产的鲁甸水泥’在威宁县迤那镇至昭通段(&其水泥 标号为 C"D"=+")或 C"D")+")&水泥的初凝时间%终 凝时间及抗压强度经实验均满足技术规范要求& 水采用生活用水$水质满足技术规范要求& 速凝剂水玻璃类浆材的特点是浆液的胶凝时间可 以控制$结石体抗压强度高$结石率可达 -,,5$另外 施工技术简单$成本较低$能有效用于地下水的截流$ 抗冲刷能力较高$同时注入性较好& !".". 水灰比 根据设计要求$水灰比一般注浆孔采用 ,"BE-F -"-E-$检查孔采用 +E-&不同水灰比的水泥浆可注 性实验数据如表 -& 表 # 水泥浆可注性实验数据G.H 水 灰 比 ,"B ,"3 -", +", =", 3", -,",-+", 可注入的平 均缝宽 ** ,")<,"=6,"=3,"<4,"<4,"<3,"<<,"+3 !".": 注浆设备 注浆设备主要有泥浆泵%搅拌机%混合器及相关的 管件%仪器%仪表等& !"."! 注浆工工艺流程 注浆工艺流程如图 -& !"."I 注浆 注浆时据7钻探记录8和注浆试验结果选择适宜的 浆液水灰比&注浆开始先进行自流注浆’注浆压力为 零($直至浆液面到达孔口后进行有压注浆$注浆压力 一般采用 ,"-J," 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 和外观质量!水的质检报告和外观质量!速凝剂名称* 质检报告和外观质量!砂*砾石的质检报告和外观质量 等+ &,(浆液检查)检查配制池浆液所用水泥和水的数 量!加入速凝剂的数量!制浆机具的名称*性能*制浆所 用时间等+ &-(注浆检查)注浆机具的名称*性能!即时使用注 浆速率!注浆所用时间!注入浆量等+ &.(压力检查)压力表名称*性能!标定记录!安放 位置!读数!是否稳定!持续时间等+ &/(注浆质量检查)检查注浆方法!目前为该孔的 第几次注浆!注浆过程中出现的异常情况及处理措施* 注浆效果等" 效果检查在注浆结束后进行!检查方法以钻探为 主!在重大*复杂的工点可辅以物探检测!检查钻孔的 数量占全部注浆钻孔总数的 ’01"满足下列条件之一 者!认为合格!即)&’(检查孔岩芯可见多处水泥块!基 本填满可见缝隙)&,(检查孔补注水灰比 ,2’的浆液 时!初始注浆的前 ’0345!注浆量小于 ’006+&-(检查 孔注浆量!小于该检查孔临近的注浆钻孔常见注浆量 的一半" 7 施工效果评价及结论 通过近 /个月紧张而有序的工作!满足了工程的 工期要求"实际注浆量略小于设计注浆量!究其原因) 设计初期时间较为仓促!勘察结果与实际施工有较大 出入"通过检查孔反映出的注浆效果)&’(绝大多数检 查孔其所钻岩芯沾有水泥或被水泥块充填)&,(对没有 揭露山水泥浆或水泥浆较少的检查孔进行补注水灰比 为 ,2’的水泥浆!其注浆量小于与其临近注浆钻孔常 见注浆量的一半"所以说满足了设计要求和工期要求! 同时也起到了注浆加固目的" 通过注浆!可以起到改善地层状态!提高路基的稳 定性!延长铁路的服务年限等!但是由于对地层的结构 了解并不十分清楚!虽然设计中确定了扩散半径*胶凝 时间!但实际注浆不可能达到设计的理想状态!往往受 岩层孔隙率*岩性*岩层的软硬程度等影响!可能有些 注浆孔的浆液会跑出很远!有的甚至达到数百米!有的 却根本无法扩散"另外!注浆过程材料消耗较多!成本 较高!所以在实际施工时!应认真对待施工过程中的每 一个工序!切实做到有的放矢!才能起到事半功倍之效 果"最后!注浆加固作为一种施工技术!有其明显的技 术优势!同时也是一研究*探索*成熟*不断完善和发展 的过程" 参考文献 8’9 赵喜斌$海底液化气储气洞库控制渗漏水技术8:9$铁道 工程学报!,000!&,()’0-! 8,9 方利成!杜彬!张晓峰!等$隧道工程病害防治图集8;9$ 北京)中国电力出版社!,00’$ <=>?@>>=ABAC?AB>DE@?D=ABDF?GBAHAIJACIEA@D=BIKB@NIEKH=FDDHFOFBD=BPKE>DQABF H=NRSLTUSV WXYXZ[\]^_XY4‘5a5Yb4bcbXdeWZ4fgZhid5Yb[c\b4d5 Kjklmnol) p]4YqZqX[Xrqdc5sYb]Xed[3Zb4d53X\]Z54Y3deb]XYf4sXZ5sYXbbfX3X5bZ5sb]Xq[45\4qfXdeb]X [X5dtZb4d545uZ[Ybvd5X$id3w45Xsg4b]b]X;X4]cZ;dc5bZ45xy]Zdbd5‘YX\b4d5dezX4x{c5[Z4fgZh!b]X\d5x Yb[c\b4d5bX\]5dfd‘hZ5sb]X|cZf4bh\d5b[dfq[d\XYYde‘[dcb45‘Z5s[X5dtZb4d5ed[[Z4fgZhYcw‘[ZsX45uZ[Yb vd5XZ[X‘4tX5!X3q]ZY4vXsb]Xq[Z\b4\Zw4f4bh45Z\bcZfdqX[Zb4d5$abq[dt4sXYb]X[XeX[X5\XwZY4Yed[b]XZ5Zfd‘dcY X5‘45XX[45‘45b]Xecbc[X$ PU}~!m"k) uZ[Ybvd5X+Yf4sXZ5sYXbbfX3X5b+‘[dcb45‘+[X5dtZb4d5 #, 铁 道 工 程 学 报 ,00-年 #月