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摘要：娄邵铁路扩能改造工程DK52+630至DK67+500段路基工点，由于路基下部岩溶发育，存在安全隐患。对该段采用注浆的方式，成功地整治了病害隐患。所取得的成果和经验可供其它岩溶注浆工程参考。
关键词：岩溶病害路基； 注浆； 整治
Abstract: loudi-shaoyang railway expansion renovation project DK52+630 to DK67+500 section of subgrade, due to the development of Karst Subgrade bottom, the existence of security risks. On the way to success by grouting, the rectification of the disease risks. The experience and achievements can be a reference for other karst grouting engineering.
Keywords: karst roadbed disease; grouting; rectification
中图分类号：U213.1 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
一、工程概况
娄邵铁路沿线不良地质和特殊地质较多，主要为：采空区、顺层、岩溶、弱膨胀土、软土及松软土。局部采空区规模较小，对线路影响不大；软土及松软土厚度不大；溶岩地区岩溶较发育，膨胀土分布较广。
DK52+630~DK52+780、DK53+250~DK53+370、DK55+900~DK56+630，DK57+600~DK57+700、DK66+750~DK67+500为第四系覆盖层以粉质粘土、含砾粉质粘土为主，下伏基岩以灰岩为主，个别地段为灰岩夹砂页岩。
二、施工工艺及技术要求
2.1施工准备
注浆前应对加固区进行物探检测，以便注浆后效果对比检查。
岩溶地基处理前，一般选取钻孔总数的30%作为先导勘探孔，探明岩溶发育情况和红黏土软硬，以确定合理的岩溶地基处理相关参数和施工工艺。先导勘探孔资料完成后，交设计单位根据岩溶发育情况，确定相关注浆深度与范围。
2.2施工工艺
岩溶路基注浆施工工艺流程如图1所示。
(1) 钻孔施工工艺：
布孔：按设计要求沿线路中心纵、横间距5m和10m两种形式布置，正方形布孔。测设孔位，标高，进行统一编号钉桩。先钻边排孔、后钻内排孔。
安装钻机：平整场地、机台后，设置钻机，调平机架、机体。
开孔：开孔前先了解有无地下管线，确认无误后采用Φ127mm岩心管开孔钻进，直接钻入基岩0.5米。
钻孔平面布置于设计误差不大于50cm，钻孔的直径和深度应符合设计规定，孔深误差小于0.1m，孔内残留岩芯不应超过20cm，除施工要求5%~10%超前探取芯外，其它注浆孔可不取芯，但应逐孔作好记录，准确划分岩土界面、岩溶裂隙及溶洞的填充情况。
下套管：钻至基岩0.5m后，下入Φ127mm套管，并嵌入基岩；套管露出地表0.2~0.5米。用水泥砂浆固结套管，并将孔口套管四周捣实封闭，防止浆液从套管周围串出，影响注浆效果。
基岩钻进：待固结套管水泥初凝后，继续钻进。循环水应用清水，如遇岩层破碎或构造带使钻进困难时，可采用泥浆循环，但终孔前用清水冲洗，直至返清，不返清时，冲洗时间不少于20min。钻进时注意岩溶空洞会出现掉钻具的危险，应测量空洞的深度、大小、充填物的情况。
终孔：钻至基岩下面5米终孔，如遇溶洞，再钻至溶洞底板以下1.0m，按要求做注水试验；验孔合格后，拧上孔口盖。
(2) 注浆工艺
施工设备的选择：钻机机械根据注浆孔的大小、深度、地质情况要求确定：注浆泵应选具有泵体抗腐蚀材料，压力大，流量大，体积小，质量轻，搬运方便的特性，满足注浆工艺要求。
设搅拌站：在工地就近选取用地，尽量选取在少占地，地势高、平坦、环境影响小、运输方便的位置设置搅拌站。尽量减少耗费、压力损失。
备料：按设计要求，备足PO42.5普通硅酸盐水泥，38~43Be、模数2.4~3.0的水玻璃以及注浆管材等，水泥注浆液水灰比为1:1~1:1.2。
注浆前准备：根据设计图及注浆孔岩溶发育程度，做好浆液配比用料。检查搅拌机、注浆泵等设备运转情况：压浆孔孔口盖换上混合器（法兰盘），对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量。
注水试验：选取代表性孔进行注水试验，确定单位长度吸水量。
压浆：遵循先边排，后内排跳孔注浆顺序：先稀后浓，依吸浆情况逐步加浓浆液，水灰比控制在1:1~1:1.2；一般基岩中压浆压力不小于0.1~0.3Mpa，岩土界附近逐步加大至0.3~0.5Mpa。注浆压力视注浆方法、注浆段深度和地下水位而定，并针对注浆过程中出现的情况随时调整压力，终孔注浆压力0.5~0.8Mpa，稳定时间不小于30分钟，注浆量每分钟不小于40L。
当连续注浆单孔超过设计单孔注浆量2倍不见升压或吸浆量下降时，采用提高浆液浓度或双液压浆措施。双液压浆时采用水泥浆与水玻璃之体积比1:0.5~1:1。
如遇岩溶通道、较大溶洞和裂隙处情况先灌注机制砂或稀的水泥砂浆（灰砂重量比1：3~1：6）对溶腔进行充填，再采用粉煤灰水泥浆液或双液注浆。稀的水泥砂浆水灰比与注浆水灰比保持一致（1:1~1：1.2）、灰砂重量比采用1:3~1:6
注浆结束：当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆。
①注浆钻孔孔口压力长时间超过1.5Mpa时，浆液很难注入。
②冒浆点超过注浆范围3~5m时。
③单孔进浆达到平均设计压浆量的1.5~2倍，且进浆量明显减少时。当达不到上序结束标准时，应清孔再次注浆。
特殊条件控制标准：当注浆压力不大或降低注浆量，基地出现异常上鼓，应终止注浆，同事采用附近注浆孔“补偿”等措施。
压浆结束后，确认终孔条件。将注浆孔填实封闭截割孔口套管，留下标记备查。最后清理场地，去除污染。
三、效果检验与评价
3.1 注浆检测与评价的基本原则：
（1）注浆质量检验应分析注浆施工资料的基础上，按照随机抽检的原则进行。
（2）一般抽检点应布置在岩溶发育、坍塌严重、对注浆可疑之处，或布置在工程的关键部位、抽检数量满足设计要求。
（3）质量检验方法宜以钻孔注水试验和物探面波检测为主，结合钻探取芯进行。
（4）根据各种方法的检测结果，进行综合分析，对注浆质量作出综合评价。
3.2 质量检验评定标准
(1)监测
为了对岩溶路基注浆施工的质量进行宏观控制，避免施工造成环境的影响。施工时安排专人进行质量、环境的检测。
调查施工区的井、泉、坍坑以及居民的生活水源分布，定期或日常进行水量、水质的观测、访问，确保生活用水的质量，农田的用水无污染。
(2)压水试验
在注水实验前，量测孔内稳定水位后，進行孔内定量注水，观测单位长度吸水量变化幅度，压浆后试验的单位长度吸水量应小于压浆前吸水量的3~5%，且不存在明显的漏浆现象，即可判定达到压浆效果。
检验数量：以总孔数5%作注水（压水）试验。
表1注浆后压水试验检验标准
(3)综合物探测试
岩溶注浆前、完工后遵循《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004），采用瞬态面波和四极电测深两种方法为主进行探测。瞬态面波法能快速、有效对岩溶路基进行整体评价。检验点位置以注浆孔为准，波验距为0.5~10m：四极电测探法采用点距为5m。前后两次在同样的位置采用两种方法进行2~4个剖面的探测，然后分析面波速度和面波对频散曲线，进而对注浆效果进行评价，需根据表1、表2来综合评价。
表2面波检测注浆效果评价表
表3路基岩土体注浆质量面波检验标准
注浆钻探取芯检验
钻孔检查，检查孔数为5%,根据取芯浆液，填充情况直观判断，注浆后取芯完整，无掉钻、漏水现象，钻孔回流带出有水泥粉末。仍可沿用采用“可见裂隙结石充填率大于85%”的标准。
四、注浆施工注意事项
(1)注浆施工工序：注浆应自注浆加固范围周边向中間进行。先两侧后中间，先桥台尾部、盖板边缘或挡墙基础再其他部位，先大的溶洞在小的溶洞或裂隙。注浆孔应跳钻施钻，不应全部钻孔完成后再注浆，以免孔位串浆，增加难度及清孔工作量。
(2)钻孔过程中遇岩层破碎造成卡钻，应停止钻进，进行扫空后再行钻进。
(3)通过注浆前注水试验，调整材料配比和注浆压力等工艺参数。
(4)注浆过程应加强地面观测记录（水平移位、冒浆点的位置、地面沉陷等。）注浆全过程应做好技术资料的基础数据记录整理、分析工作。
(5)各孔注浆量依据具体地质情况确定，当连续注浆单孔超过设计单孔注浆量一倍水泥不见升压时，应考虑提高浆液浓度，添加粉煤灰双液注浆，必要时间歇注浆，注浆过大时，应提请建设单位，组织设计、咨询、监理单位五方会勘，采取适当的工程措施进行处理。
五、结束语
该工程经施工单位的精心组织和严格管理，以及相关单位的积极协作，确保了“安全、质量第一”的目标实现，共完成注浆孔889孔，满足了设计和合同的要求，成功地整治了病害隐患。
参考文献
[1]刘之葵.岩溶区溶洞及土洞对建筑地基影响的研究[D].长沙:中南大学,2003.
[2]叶中兵.石武客运专线路基岩溶注浆施工技术[J].铁道标准设计, 2010,09.
[3]中华人民共和国铁道部.TB10751-2010 高速铁道路基工程施工质量验收标准[S].北京：中国铁道出版社，2002.
关键词：岩溶病害路基； 注浆； 整治
Abstract: loudi-shaoyang railway expansion renovation project DK52+630 to DK67+500 section of subgrade, due to the development of Karst Subgrade bottom, the existence of security risks. On the way to success by grouting, the rectification of the disease risks. The experience and achievements can be a reference for other karst grouting engineering.
Keywords: karst roadbed disease; grouting; rectification
中图分类号：U213.1 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
一、工程概况
娄邵铁路沿线不良地质和特殊地质较多，主要为：采空区、顺层、岩溶、弱膨胀土、软土及松软土。局部采空区规模较小，对线路影响不大；软土及松软土厚度不大；溶岩地区岩溶较发育，膨胀土分布较广。
DK52+630~DK52+780、DK53+250~DK53+370、DK55+900~DK56+630，DK57+600~DK57+700、DK66+750~DK67+500为第四系覆盖层以粉质粘土、含砾粉质粘土为主，下伏基岩以灰岩为主，个别地段为灰岩夹砂页岩。
二、施工工艺及技术要求
2.1施工准备
注浆前应对加固区进行物探检测，以便注浆后效果对比检查。
岩溶地基处理前，一般选取钻孔总数的30%作为先导勘探孔，探明岩溶发育情况和红黏土软硬，以确定合理的岩溶地基处理相关参数和施工工艺。先导勘探孔资料完成后，交设计单位根据岩溶发育情况，确定相关注浆深度与范围。
2.2施工工艺
岩溶路基注浆施工工艺流程如图1所示。
(1) 钻孔施工工艺：
布孔：按设计要求沿线路中心纵、横间距5m和10m两种形式布置，正方形布孔。测设孔位，标高，进行统一编号钉桩。先钻边排孔、后钻内排孔。
安装钻机：平整场地、机台后，设置钻机，调平机架、机体。
开孔：开孔前先了解有无地下管线，确认无误后采用Φ127mm岩心管开孔钻进，直接钻入基岩0.5米。
钻孔平面布置于设计误差不大于50cm，钻孔的直径和深度应符合设计规定，孔深误差小于0.1m，孔内残留岩芯不应超过20cm，除施工要求5%~10%超前探取芯外，其它注浆孔可不取芯，但应逐孔作好记录，准确划分岩土界面、岩溶裂隙及溶洞的填充情况。
下套管：钻至基岩0.5m后，下入Φ127mm套管，并嵌入基岩；套管露出地表0.2~0.5米。用水泥砂浆固结套管，并将孔口套管四周捣实封闭，防止浆液从套管周围串出，影响注浆效果。
基岩钻进：待固结套管水泥初凝后，继续钻进。循环水应用清水，如遇岩层破碎或构造带使钻进困难时，可采用泥浆循环，但终孔前用清水冲洗，直至返清，不返清时，冲洗时间不少于20min。钻进时注意岩溶空洞会出现掉钻具的危险，应测量空洞的深度、大小、充填物的情况。
终孔：钻至基岩下面5米终孔，如遇溶洞，再钻至溶洞底板以下1.0m，按要求做注水试验；验孔合格后，拧上孔口盖。
(2) 注浆工艺
施工设备的选择：钻机机械根据注浆孔的大小、深度、地质情况要求确定：注浆泵应选具有泵体抗腐蚀材料，压力大，流量大，体积小，质量轻，搬运方便的特性，满足注浆工艺要求。
设搅拌站：在工地就近选取用地，尽量选取在少占地，地势高、平坦、环境影响小、运输方便的位置设置搅拌站。尽量减少耗费、压力损失。
备料：按设计要求，备足PO42.5普通硅酸盐水泥，38~43Be、模数2.4~3.0的水玻璃以及注浆管材等，水泥注浆液水灰比为1:1~1:1.2。
注浆前准备：根据设计图及注浆孔岩溶发育程度，做好浆液配比用料。检查搅拌机、注浆泵等设备运转情况：压浆孔孔口盖换上混合器（法兰盘），对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量。
注水试验：选取代表性孔进行注水试验，确定单位长度吸水量。
压浆：遵循先边排，后内排跳孔注浆顺序：先稀后浓，依吸浆情况逐步加浓浆液，水灰比控制在1:1~1:1.2；一般基岩中压浆压力不小于0.1~0.3Mpa，岩土界附近逐步加大至0.3~0.5Mpa。注浆压力视注浆方法、注浆段深度和地下水位而定，并针对注浆过程中出现的情况随时调整压力，终孔注浆压力0.5~0.8Mpa，稳定时间不小于30分钟，注浆量每分钟不小于40L。
当连续注浆单孔超过设计单孔注浆量2倍不见升压或吸浆量下降时，采用提高浆液浓度或双液压浆措施。双液压浆时采用水泥浆与水玻璃之体积比1:0.5~1:1。
如遇岩溶通道、较大溶洞和裂隙处情况先灌注机制砂或稀的水泥砂浆（灰砂重量比1：3~1：6）对溶腔进行充填，再采用粉煤灰水泥浆液或双液注浆。稀的水泥砂浆水灰比与注浆水灰比保持一致（1:1~1：1.2）、灰砂重量比采用1:3~1:6
注浆结束：当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆。
①注浆钻孔孔口压力长时间超过1.5Mpa时，浆液很难注入。
②冒浆点超过注浆范围3~5m时。
③单孔进浆达到平均设计压浆量的1.5~2倍，且进浆量明显减少时。当达不到上序结束标准时，应清孔再次注浆。
特殊条件控制标准：当注浆压力不大或降低注浆量，基地出现异常上鼓，应终止注浆，同事采用附近注浆孔“补偿”等措施。
压浆结束后，确认终孔条件。将注浆孔填实封闭截割孔口套管，留下标记备查。最后清理场地，去除污染。
三、效果检验与评价
3.1 注浆检测与评价的基本原则：
（1）注浆质量检验应分析注浆施工资料的基础上，按照随机抽检的原则进行。
（2）一般抽检点应布置在岩溶发育、坍塌严重、对注浆可疑之处，或布置在工程的关键部位、抽检数量满足设计要求。
（3）质量检验方法宜以钻孔注水试验和物探面波检测为主，结合钻探取芯进行。
（4）根据各种方法的检测结果，进行综合分析，对注浆质量作出综合评价。
3.2 质量检验评定标准
(1)监测
为了对岩溶路基注浆施工的质量进行宏观控制，避免施工造成环境的影响。施工时安排专人进行质量、环境的检测。
调查施工区的井、泉、坍坑以及居民的生活水源分布，定期或日常进行水量、水质的观测、访问，确保生活用水的质量，农田的用水无污染。
(2)压水试验
在注水实验前，量测孔内稳定水位后，進行孔内定量注水，观测单位长度吸水量变化幅度，压浆后试验的单位长度吸水量应小于压浆前吸水量的3~5%，且不存在明显的漏浆现象，即可判定达到压浆效果。
检验数量：以总孔数5%作注水（压水）试验。
表1注浆后压水试验检验标准
(3)综合物探测试
岩溶注浆前、完工后遵循《铁路工程物理勘探规程》（TB10013-2004），采用瞬态面波和四极电测深两种方法为主进行探测。瞬态面波法能快速、有效对岩溶路基进行整体评价。检验点位置以注浆孔为准，波验距为0.5~10m：四极电测探法采用点距为5m。前后两次在同样的位置采用两种方法进行2~4个剖面的探测，然后分析面波速度和面波对频散曲线，进而对注浆效果进行评价，需根据表1、表2来综合评价。
表2面波检测注浆效果评价表
表3路基岩土体注浆质量面波检验标准
注浆钻探取芯检验
钻孔检查，检查孔数为5%,根据取芯浆液，填充情况直观判断，注浆后取芯完整，无掉钻、漏水现象，钻孔回流带出有水泥粉末。仍可沿用采用“可见裂隙结石充填率大于85%”的标准。
四、注浆施工注意事项
(1)注浆施工工序：注浆应自注浆加固范围周边向中間进行。先两侧后中间，先桥台尾部、盖板边缘或挡墙基础再其他部位，先大的溶洞在小的溶洞或裂隙。注浆孔应跳钻施钻，不应全部钻孔完成后再注浆，以免孔位串浆，增加难度及清孔工作量。
(2)钻孔过程中遇岩层破碎造成卡钻，应停止钻进，进行扫空后再行钻进。
(3)通过注浆前注水试验，调整材料配比和注浆压力等工艺参数。
(4)注浆过程应加强地面观测记录（水平移位、冒浆点的位置、地面沉陷等。）注浆全过程应做好技术资料的基础数据记录整理、分析工作。
(5)各孔注浆量依据具体地质情况确定，当连续注浆单孔超过设计单孔注浆量一倍水泥不见升压时，应考虑提高浆液浓度，添加粉煤灰双液注浆，必要时间歇注浆，注浆过大时，应提请建设单位，组织设计、咨询、监理单位五方会勘，采取适当的工程措施进行处理。
五、结束语
该工程经施工单位的精心组织和严格管理，以及相关单位的积极协作，确保了“安全、质量第一”的目标实现，共完成注浆孔889孔，满足了设计和合同的要求，成功地整治了病害隐患。
参考文献
[1]刘之葵.岩溶区溶洞及土洞对建筑地基影响的研究[D].长沙:中南大学,2003.
[2]叶中兵.石武客运专线路基岩溶注浆施工技术[J].铁道标准设计, 2010,09.
[3]中华人民共和国铁道部.TB10751-2010 高速铁道路基工程施工质量验收标准[S].北京：中国铁道出版社，2002.