朱金龍
中鐵建大橋工程局集團(tuán)第二工程有限公司 廣東深圳 518000
巖溶注漿技術(shù)專門用于處理巖溶區(qū)路基軟弱失穩(wěn)問題,將其應(yīng)用在鐵路施工中,需要把控好施工細(xì)節(jié)。巖溶注漿技術(shù)的實(shí)施效果與技術(shù)水平、材料質(zhì)量、拌制質(zhì)量等有關(guān),以保證漿體質(zhì)量和巖溶注漿效果。本文主要針對(duì)巖溶區(qū)鐵路路基巖溶注漿技術(shù)的注意事項(xiàng)及治理技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行總結(jié)和分析。
某段路基起止里程DK482+907.575-DK483+112.987,總長(zhǎng)205.412m,為填方路基,填方高度約6.92m。本區(qū)段覆蓋層為黏土,下伏基巖為泥盤系上統(tǒng)(D3)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,巖溶發(fā)育,巖溶水較豐富。巖溶處理采用探灌結(jié)合鉆孔注漿加固,對(duì)溶洞、土洞和垂直溶蝕破碎帶發(fā)育地段進(jìn)行整治。
巖溶區(qū)鐵路路基因溶洞大小和深度不同,所對(duì)應(yīng)的巖溶注漿方法也各異。巖溶注漿技術(shù)種類繁多,各有優(yōu)缺點(diǎn),這些技術(shù)對(duì)應(yīng)著不同的施工流程,在應(yīng)用巖溶注漿技術(shù)時(shí),需要嚴(yán)格按照施工流程,落實(shí)巖溶注漿方案[1]。
制定總體施工方案的目的在于為后續(xù)的施工工作提供必要的指導(dǎo),以便其有問題發(fā)生時(shí)有所參照。所有工程在施工過程中都要將質(zhì)量和安全作為核心與關(guān)鍵,利用巖溶注漿處理技術(shù)進(jìn)行施工,要遵循以人為本、科學(xué)管理的思想,還要將一次建成、整體設(shè)計(jì)作為建設(shè)方針,按照相應(yīng)的順序均衡生產(chǎn)、有序進(jìn)行。施工進(jìn)度關(guān)系到工程的效益和成本,可以利用網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)對(duì)施工進(jìn)度進(jìn)行合理且科學(xué)的安排,但絕不可因節(jié)省成本或增加效益而出現(xiàn)超前趕工的問題,還是要在合適的時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量施工,施工過程中可以將流水、交叉、平行等手段組合在一起使用,將合理可行,適度提前作為原則進(jìn)行工期安排,如在施工過程中遇到雨季或者風(fēng)季,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整施工時(shí)間,統(tǒng)籌規(guī)劃,保障施工人員的安全和施工質(zhì)量。
孔位放樣定位完成后,鉆機(jī)就位,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)孔深要求進(jìn)行施工,重點(diǎn)記錄孔口標(biāo)高、覆蓋層厚度(土石界面)、孔深、溶洞情況、鉆巖過程是否返水。并按設(shè)計(jì)要求留存先導(dǎo)探灌孔巖芯,按現(xiàn)場(chǎng)施工情況真實(shí)、準(zhǔn)確記錄溶洞大小、位置、發(fā)育情況及充填情況。鉆孔開孔直徑大于130mm,上層覆蓋土采用跟管鉆進(jìn),跟管直徑大于130mm。鉆進(jìn)至基巖后,終孔直徑不得小于91mm。鉆孔孔深:對(duì)溶蝕破碎帶、施工中揭示的溶洞按設(shè)計(jì)原則動(dòng)態(tài)確定鉆孔深度,線路兩側(cè)鉆孔在鉆探及物探剖面有溶洞處深度不得小于設(shè)計(jì)深度,其余地段鉆孔必須保證鉆至入巖深度不得小于5m。按設(shè)計(jì)鉆孔深度鉆進(jìn)時(shí),若遇溶洞則鉆進(jìn)至溶洞底板以下2m 位置[2]。
鐵路路基巖溶注漿處理工作從地基處理開始,處理方法視基地土壤性質(zhì)而定,還要考慮到施工區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境和工程對(duì)基底穩(wěn)定性的要求。地基處理方式的選擇并不是由施工人員直接決定,要經(jīng)過多方協(xié)商并檢測(cè),獲得監(jiān)理單位簽字確認(rèn)后才可進(jìn)行后續(xù)施工。所有準(zhǔn)備工作完成后即可開始注漿,一般會(huì)以回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)為主進(jìn)行一次性注漿,水泥砂漿為主要的灌注材料,灌注設(shè)備為砂漿泵。
(1)漿液拌制時(shí),按照配合比先加入水再加入水泥充分?jǐn)嚢?min。加水時(shí),要求在進(jìn)水口安裝一個(gè)智能磁電流量計(jì),嚴(yán)格控制好每盤漿液的用水量。
(2)漿液采用先稀后濃的原則進(jìn)行逐步加強(qiáng)。路基外圈孔注漿:首先注入4m30.8:1 水泥漿;若未注滿則再注入2m30.6:1 的水泥漿;若仍未注滿,等待30min 鐘后再采用0.8:1 摻加5% 的水玻璃注2m3,若還未注滿繼續(xù)采取間歇注漿直至注滿,間歇注漿采用0.8:1 摻加5% 水玻璃,間隔時(shí)間30min,每次注漿量2m3。路基中間孔注漿:首先注2m31:1 水泥漿;若未注滿再注2m30.8:1 水泥漿;若仍未注滿,再注2m30.6:1 水泥漿,若仍未注滿,采用間歇注漿直至注滿,間歇注漿采用0.8:1 摻加5% 水玻璃,間隔時(shí)間30min,每次注漿量2m3。
(3)注漿過程中須配置自動(dòng)流量實(shí)時(shí)采集系統(tǒng),孔口處必須安裝壓力表。注漿時(shí)孔口壓力表讀數(shù)為0.2-0.3MPa,終注壓力為0.3-0.5MPa,終注壓力下連續(xù)注漿10min 的注入率不大于5L/min,可終止注漿,終注時(shí)及時(shí)屏漿,屏漿時(shí)間不小于3min。
(1)采用水泥砂漿進(jìn)行一次性封閉或采用孔口動(dòng)態(tài)阻塞法封孔,若地層揭示為溶洞或嚴(yán)重溶蝕破碎帶,則先進(jìn)行溶洞填充后采用孔口管動(dòng)態(tài)阻塞法封孔。
(2)孔口管直徑為110mm,當(dāng)覆蓋層厚度小于4m 時(shí),封孔深度至基巖面,當(dāng)覆蓋層厚度大于4m 時(shí),封孔深度不小于4m,孔口管護(hù)孔段至土石界面,地表4m 以下孔口管設(shè)置為花管。若覆蓋層遇砂層,則封孔深度加深至砂層以下1m,且深度不小于6m。
(3)封孔作業(yè)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行,待封孔水泥砂漿達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行注漿作業(yè)。在注漿完成后,為了避免漿液把注漿管凝固住而造成拔管困難,應(yīng)立即拔管,每次上拔0.5m 為宜,用C15 混凝土進(jìn)行封孔。拔管后應(yīng)及時(shí)將漿管清洗干凈[3]。
隨著高鐵路基巖溶注漿施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,由于路基巖溶注漿提高了地基承載力,此施工工法已得到廣泛運(yùn)用。本次施工技術(shù)研究可作為在西南石灰?guī)r分部較廣的喀斯特地貌地區(qū)路基巖溶整治施工參,為類似工程積累了一定施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。