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摘要:本文结合武广客运专线路基岩溶注浆施工,主要介绍在岩溶发育地区采用钻孔注浆进行地基加固的工艺流程、操作要点及施工过程人员机具的组织方法。
关键词:路基;岩溶注浆;地基加固;施工技术
Abstract: This paper combined with the Wuhan-Guangzhou Passenger Dedicated Line karst grouting construction, mainly introduces the organization method in karst area by grouting process, foundation reinforcement operation points and construction process equipment.
Key words: subgrade; karst grouting; foundation reinforcement; construction technology
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
一、前言
岩溶地区地质情况复杂,承载力低,压缩性大,给铁路特别是客运专线的路基沉降控制带来了很大的困难。随着铁路客运专线的兴建,岩溶路基地基加固技术日益被重视。岩溶路基地基加固的方法主要为钻孔注浆法。本文结合武广客运专线路基岩溶注浆施工,主要介绍在岩溶发育地区采用钻孔注浆进行地基加固的工艺流程、操作要点及施工过程人员机具的组织方法。
本文主要结合中铁十一局武广客运专线XXTJI标段岩溶注浆实验段施工进行分析。
二、施工工艺
(一)基本原理
岩溶地区注浆加固原理为通过地质钻机成孔,直接向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的侵蚀危害,以达到减少地基沉降的作用。
(二)工艺流程
1)施工准备
为保证路基排水通畅,防止对路基对场地平整,在注浆前需要将场地进行整平,作出4%横向排水坡,并在两侧设置纵向排水沟,并采用砂浆抹面,水沟尺寸为30×30cm。
根据该段路基注浆总量为1124T,注浆作业工期以20天考虑,每天注浆量为50T,由于水泥检测周期约为2~3天,所以考虑配备2个100T水泥罐保证水泥供应。
2)钻孔
土层钻孔:采用φ110 钻头钻进,每一回次完成后,取出土芯,摆放整齐,并用标签记录不同土层的深度及其标高。岩层钻孔:基岩面以下0.5 米为φ110 钻头钻进,以下采用φ91 钻头,岩芯摆放整齐,用小标签记录不同岩性和溶洞的深度及其标高。钻至基岩面以下0.5 米后,将套管嵌入基岩并固结。钻孔应确保钻到溶洞底板
以下不小于1.0m,且进入岩层深度不得小于5.0m。
3)注浆
(1)注水试验
注浆前均作注水试验作为注浆措施的参考。注浆后选取5%注浆孔清孔作注水试验。注水主要有两种方法:对于溶洞非常发育或裂隙发育的地区采用无压注水试验,对于溶洞不发育或裂隙不发育的地段采用无压注水试验。由于我项目部地处岩溶非常发育地段,所以采用无压注水。
(2)注浆施工
安装注浆管和止浆塞:钻孔完毕,清孔检查,在确认没有坍孔和探头石的情况下,下注浆套管。为增加套管的周转使用,减少注浆辅助材料费用,套管采用上部3~5 米铁管+下部塑料PVC 管。为减少拔上部钢管时的阻力,在钢套管上涂抹黄油,并在下部PVC 管外侧填塞砂浆固定。注浆管外露长度保持在30—40cm,以便连接孔口阀门和管路。注浆管安放好后,在注浆套管管口加上孔口盖,以防止杂物进入。
浆液配制:注浆采用水泥:水=1:1 水泥浆液,水泥浆液采用高速拌浆机拌合。
注浆:按自路基坡脚向线路中心的顺序进行注浆,先两侧后中间,
以保证注浆质量。连续注浆单孔超过15 吨水泥不见升压时,采取提高浆液浓度(提高为水泥:水=1.1:1)、水玻璃双液注浆(配合比为水泥:水玻璃:磷酸氢二纳:水=1:0.4:0.02:0.9)的措施,必要时间歇注浆(间歇时间一般为4~6 小时)。
注浆压力控制:灰岩中为0.1~0.3MPa。
岩溶注浆达到下列标准之一时,可结束注浆:
①纯压注浆孔口压力维持在1.5MPa 后,注浆压力呈直线上升为止,吸浆量不大于40 升/min,维持30min;
②冒浆点已出浆范围外3~5m 时;
③注浆量达到平均注浆量1.5~2.0 倍,且进浆量明显减少时。
當达不到上述结束标准时,应清孔再次注浆。提管、回填:注浆完成后立即拔管,以防浆液在注浆管凝固。每次上拔高度为500mm。拔出管后,及时刷洗注浆管,保持注浆器清洁、通畅。拔出管后
留下的孔洞,及时用C15 砼回填密实。
注浆前先施工先导勘探孔,检查地质情况,与设计地质情况进行比较是否一致;注浆后进行验证钻孔,检查注浆效果,看岩层内裂隙、溶洞是否已充满水泥浆。
地表监测
在试验段范围内布置有两条监测断面,监测断面按照每50 米布置一个断面的原则,每个断面埋设3 个沉降观测桩,在注浆过程中进行地表位移和沉降监测,每天监测两次。
效果和质量检测
注浆完成后进行注浆后的注水试验。注浆全部完成后,钻探验证孔取芯验证注浆效果,并在注浆完成7 天后作物探(面波法)进行检测。
三、主要原材料及机械人员配置
1、原材料
1)水泥选用P.O32.5 散装普通硅酸盐水泥,工地分别配置2 个100t水泥罐以及一套自动计量设备和自动搅拌设备。
2)水玻璃采用38~43Be′ 模数2.4~3.0 的桶装水玻璃;
3)工程用水采用附近合格的河水和塘水。
2、施工机械及设备
工程地质钻机6台、注浆机2台、搅拌机2台
3、人员配备及分工
管理人1名、技术员1名、记录员1名、实验员1名、钻机司机6名、注浆工4名、普工6名、电工1名。
四、结束语
本文详细阐述了路基岩溶地区钻孔注浆的施工工艺、检测方法,并对单机能耗情况进行了分析,提出了提高工作效率的方法,为今后路基岩溶注浆施工提供了宝贵的经验。
参考文献:
[1] 铁建设[2005]160号,《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》。
[2] TZ212-2005,《客运专线铁路路基工程施工技术指南》。
关键词:路基;岩溶注浆;地基加固;施工技术
Abstract: This paper combined with the Wuhan-Guangzhou Passenger Dedicated Line karst grouting construction, mainly introduces the organization method in karst area by grouting process, foundation reinforcement operation points and construction process equipment.
Key words: subgrade; karst grouting; foundation reinforcement; construction technology
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
一、前言
岩溶地区地质情况复杂,承载力低,压缩性大,给铁路特别是客运专线的路基沉降控制带来了很大的困难。随着铁路客运专线的兴建,岩溶路基地基加固技术日益被重视。岩溶路基地基加固的方法主要为钻孔注浆法。本文结合武广客运专线路基岩溶注浆施工,主要介绍在岩溶发育地区采用钻孔注浆进行地基加固的工艺流程、操作要点及施工过程人员机具的组织方法。
本文主要结合中铁十一局武广客运专线XXTJI标段岩溶注浆实验段施工进行分析。
二、施工工艺
(一)基本原理
岩溶地区注浆加固原理为通过地质钻机成孔,直接向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的侵蚀危害,以达到减少地基沉降的作用。
(二)工艺流程
1)施工准备
为保证路基排水通畅,防止对路基对场地平整,在注浆前需要将场地进行整平,作出4%横向排水坡,并在两侧设置纵向排水沟,并采用砂浆抹面,水沟尺寸为30×30cm。
根据该段路基注浆总量为1124T,注浆作业工期以20天考虑,每天注浆量为50T,由于水泥检测周期约为2~3天,所以考虑配备2个100T水泥罐保证水泥供应。
2)钻孔
土层钻孔:采用φ110 钻头钻进,每一回次完成后,取出土芯,摆放整齐,并用标签记录不同土层的深度及其标高。岩层钻孔:基岩面以下0.5 米为φ110 钻头钻进,以下采用φ91 钻头,岩芯摆放整齐,用小标签记录不同岩性和溶洞的深度及其标高。钻至基岩面以下0.5 米后,将套管嵌入基岩并固结。钻孔应确保钻到溶洞底板
以下不小于1.0m,且进入岩层深度不得小于5.0m。
3)注浆
(1)注水试验
注浆前均作注水试验作为注浆措施的参考。注浆后选取5%注浆孔清孔作注水试验。注水主要有两种方法:对于溶洞非常发育或裂隙发育的地区采用无压注水试验,对于溶洞不发育或裂隙不发育的地段采用无压注水试验。由于我项目部地处岩溶非常发育地段,所以采用无压注水。
(2)注浆施工
安装注浆管和止浆塞:钻孔完毕,清孔检查,在确认没有坍孔和探头石的情况下,下注浆套管。为增加套管的周转使用,减少注浆辅助材料费用,套管采用上部3~5 米铁管+下部塑料PVC 管。为减少拔上部钢管时的阻力,在钢套管上涂抹黄油,并在下部PVC 管外侧填塞砂浆固定。注浆管外露长度保持在30—40cm,以便连接孔口阀门和管路。注浆管安放好后,在注浆套管管口加上孔口盖,以防止杂物进入。
浆液配制:注浆采用水泥:水=1:1 水泥浆液,水泥浆液采用高速拌浆机拌合。
注浆:按自路基坡脚向线路中心的顺序进行注浆,先两侧后中间,
以保证注浆质量。连续注浆单孔超过15 吨水泥不见升压时,采取提高浆液浓度(提高为水泥:水=1.1:1)、水玻璃双液注浆(配合比为水泥:水玻璃:磷酸氢二纳:水=1:0.4:0.02:0.9)的措施,必要时间歇注浆(间歇时间一般为4~6 小时)。
注浆压力控制:灰岩中为0.1~0.3MPa。
岩溶注浆达到下列标准之一时,可结束注浆:
①纯压注浆孔口压力维持在1.5MPa 后,注浆压力呈直线上升为止,吸浆量不大于40 升/min,维持30min;
②冒浆点已出浆范围外3~5m 时;
③注浆量达到平均注浆量1.5~2.0 倍,且进浆量明显减少时。
當达不到上述结束标准时,应清孔再次注浆。提管、回填:注浆完成后立即拔管,以防浆液在注浆管凝固。每次上拔高度为500mm。拔出管后,及时刷洗注浆管,保持注浆器清洁、通畅。拔出管后
留下的孔洞,及时用C15 砼回填密实。
注浆前先施工先导勘探孔,检查地质情况,与设计地质情况进行比较是否一致;注浆后进行验证钻孔,检查注浆效果,看岩层内裂隙、溶洞是否已充满水泥浆。
地表监测
在试验段范围内布置有两条监测断面,监测断面按照每50 米布置一个断面的原则,每个断面埋设3 个沉降观测桩,在注浆过程中进行地表位移和沉降监测,每天监测两次。
效果和质量检测
注浆完成后进行注浆后的注水试验。注浆全部完成后,钻探验证孔取芯验证注浆效果,并在注浆完成7 天后作物探(面波法)进行检测。
三、主要原材料及机械人员配置
1、原材料
1)水泥选用P.O32.5 散装普通硅酸盐水泥,工地分别配置2 个100t水泥罐以及一套自动计量设备和自动搅拌设备。
2)水玻璃采用38~43Be′ 模数2.4~3.0 的桶装水玻璃;
3)工程用水采用附近合格的河水和塘水。
2、施工机械及设备
工程地质钻机6台、注浆机2台、搅拌机2台
3、人员配备及分工
管理人1名、技术员1名、记录员1名、实验员1名、钻机司机6名、注浆工4名、普工6名、电工1名。
四、结束语
本文详细阐述了路基岩溶地区钻孔注浆的施工工艺、检测方法,并对单机能耗情况进行了分析,提出了提高工作效率的方法,为今后路基岩溶注浆施工提供了宝贵的经验。
参考文献:
[1] 铁建设[2005]160号,《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》。
[2] TZ212-2005,《客运专线铁路路基工程施工技术指南》。