岩溶注浆工艺性施工方案doc.docx
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岩溶注浆工艺性施工方案doc
岩溶注浆工艺性施工方案
1.编制依据
（1）沪昆客专8标安顺本车站D1K805+715～D1K807+600路基岩溶分期整治设计图纸。
（2）铁建函[2010]769号《关于新建长沙至昆明铁路客运专线初步设计的批复》、《铁路工程地基处理技术规程》；
（3）现行设计规范、铁路工程质量验收标准及其它有关文件资料。
（4）工地现场调查、采集、咨询所获取的资料。
（5）整治范围内路基岩溶定测及补定测地质勘察报告和地质（物探）平、剖面图。
（6）我单位类似工程施工积累的施工经验及设备。
2.工程概况
2.1工程概况
本工程位于安顺西车站段（D1K805+500～D1K807+600）,位于安顺市郊区，地处云贵高原侵蚀中低山丘陵地貌，地形相对平坦，地面高程1330～1345m；路基形式为路堤，路基最大填土高度为13m；覆盖层为坡残积Q4dl+El粘土，土层厚度2～8m，具有弱膨胀性。
下伏基岩为三叠系中统关岭组一段（T2g1）白云岩、白云灰质岩。
地下水埋深15～20m，地下水波动是本段岩溶地面塌陷的主要诱因，岩溶水较发育。
溶蚀破碎带、溶隙、充填溶洞及空溶洞等岩溶形态发育。
属易塌陷区，需进行岩溶地面塌陷防治处理。
我部计划2011年2月27日在DK807+380～DK807+525进行试验性施工。
2.2水文地质概况
本段地表水主要为沟水、水田水，水量较少。
主要受大气降水补给，流量受季节变化影响较大，以蒸发、下渗和径流形式排泄。
地表水较发育，地下水以孔隙水、基岩风化裂隙水、岩溶水为主，环境对混凝土具酸性侵蚀，侵蚀等级H1。
2.3物理地质：
地震动峰值加速度为≤0.15g。
3.试验目的
总结出适宜的施工设备选型、施工工艺和方法、施工顺序；及时优化动态整治施工流程、注浆工艺控制参数，确保整治的有效性与针对性。
4.施工工艺流程
5施工工艺及技术要求
5.1施工准备
施工准备工作与施工调查同步进行，放好线路中线后，一次性测邮注浆孔位；钻探先行，注浆随后。
边探边钻，边注边察。
及时发现异常，及时调整工艺。
同时做好周边环境的监测，避免污染和控制浆液超出加固范围。
土石界面附近岩溶发育，采用分段注浆法，调整压力，加大注浆量。
遇较大空洞和水流，灌注砂浆或添加粗骨料，加注浓浆等方式封堵。
在施工前、后均采用综合物探与注水相结合的方法进行岩溶地基处理工程的效果检测。
施工用电从附近的变压器接用，施工用水应满足施工要求。
岩溶路基注浆工程施工程序主要为注浆孔钻探、压浆、物探验证三个程序。
5.2钻孔
a、钻孔位置依据平面图施放，按设计排距5m,孔间距5m,正三角形布孔，测设孔位、标高，进行统一编号钉桩，孔位偏差不大于10cm。
当因避让管、线等客观原因需对孔位进行调整，且距离大于50cm时，需报设计、监理单位核准。
先钻边排孔，后钻内排孔。
开孔前先了解有无地下埋藏物。
b、覆盖层中钻孔采用跟管钻进，直径不得小于130mm。
基岩段终孔直径不得小于91mm。
所有先导探灌孔均须按勘探钻孔技术要求施钻，进行岩芯鉴定和编录，具体要求参考《铁路工程地质钻探规程》（TB10014-98）执行。
c、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。
d、对大规模充填溶洞、串珠状充填溶洞等地质条件复杂地段，应通过现场试验确定冲洗方法和工艺要求。
5.3封孔
a、当覆盖层厚度小于4m，注浆钻孔未揭示有溶洞或较大开度溶蚀裂隙发育时，可采用水泥砂浆一次性封孔，封孔段入岩长度不小于50cm；注浆钻孔揭示有溶洞或较大开度溶蚀裂隙发育时，应采用孔口管加止浆塞动态阻塞封孔,孔口管入岩深度不小于50cm。
b、当覆盖层厚度大于4m，应采用孔口管加止浆塞的动态阻塞法封孔,孔口管固结封孔段长度不小于4m,封孔段以下为护孔段,应设置为花管。
c、动态阻塞法封孔孔口管采用Φ110PVC给水管,公称压力（PN）不小于1.5Mpa。
封孔段应用水泥浆浇注密实,护孔段应设置为花管,花管孔眼呈梅花型号布置,直径5mm,孔眼间距3.5cm。
d、终孔与验收时间间隔不宜过长，以免垮孔等不利情况发生。
终孔验收后应及时进行封孔作业，封孔水泥浆（或水泥砂浆）终凝后进行注浆作业。
5.4注浆
a、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:
1。
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。
b、注浆压力（孔口压力表读数）为0.2～0.3Mpa，终注压力0.3～0.5Mpa。
c、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。
d、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%。
e、终注条件为：
在终注压力下连续注浆10min的注入率不大于5L/min时，可终止注浆。
f、特殊情况处理
（1）注浆必须连续进行，若因故中断，应找出注浆中断原因，尽快采取处理措施，及早恢复。
（2）注浆过程中应分序施工。
如出现串浆现象，应对串浆孔同时进行注浆处理。
（3）注浆过程中如有冒浆、返浆等现象发生，应暂停注浆，尽快采取处理措施，处理完后立即恢复注浆。
（4）对垮孔严重的溶蚀破碎带、充填粗粒土的溶洞等实施跟管钻进极为困难的注浆钻孔，可采用自上而下注浆法复钻施工，严禁使用泥浆等影响注浆加固效果的方法护壁钻进。
（5）如浆液漏失严重，局部使用双液注浆堵漏时，应先据试验确定水玻璃与浆液体积比，水玻璃浓度35～40Be′,模数2.4～3.4。
（6）当采用冲填砂、碎石或掺入其他填充物处理后注浆量仍然较大时，可采用间歇注浆处理。
6.主要施工机械设备配置
主要施工机械设备配置如下表所示
序号
设备名称
型号和功率
单位
数量
备注
1
钻机
XJ-100
台
10
良好
2
注浆机
4.0KW
台
2
良好
3
搅拌机
2.2KW
台
2
良好
7.施工人员组织
序号
工种
人数
备注
1
施工负责人
张敏
负责全施工组织协调工作
2
路基工程师
陈若鹄、李枝扬
负责施工现场技术工作
3
实验人员
刘俊华
负责实验工作
4
测量人员
刘强
负责测量工作
5
钻机操作手
20人
负责长螺旋钻机操作及维修
6
安全员
1人
负责现在施工安全
7
质检员
1人
负责现场质量监控
8
施工配合人员
20人
配合现场作业
8.原材料要求
8.1注浆用水泥的品质必须符合GB175，或所采用的其它水泥的标准满足本条文的规定。
充填注浆、渗透注浆所用水泥的强度等级为42.5级。
8.2注浆水泥应妥善保存，严格防潮并缩短存放时间。
不得使用受潮结块的水泥。
8.3注浆用水应符合拌制铁路混凝土用水的要求。
8.4水泥注浆一般使用纯水泥浆液。
在特殊地质条件下或有特殊要求时，需要使用双液浆、混合浆等时，需通过现场注浆试验论证。
8.5根据注浆需要，可在水泥浆液中加入下列掺合料：
a.黏性土，塑性指数不宜小于14，黏粒含量不宜低于25%，含砂量不宜大于5%，有机物含量不宜大于3%；
b.粉煤灰，可选用Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ级粉煤灰。
各级粉煤灰的口质指标应符合DL/T5055；
c.水玻璃，模数宜为2.4～3.4，浓度宜为35～40波美度（Be′）。
d.其它掺合料。
8.6根据地质情况，为防止浆液的无效漏失，可对岩溶通道冲填如下骨料：
a.砂，质地坚硬的天然砂或人工砂，SO3含量不宜大于1%（以重量计，下同），含泥量不宜大于3%，有机物含量不宜大于3%；
b.碎石，质地坚硬的天然砾石或人工碎石，SO3含量不宜大于1%（以重量计，下同），含泥量不宜大于3%，有机物含量不宜大于3%；
8.7根据注浆需要，可在水泥浆液中加入下列外加剂：
a.速凝剂，水玻璃、氯化钙等；
b.缓凝剂，磷酸氢二钠等；
c.稳定剂，高塑性黏土；
d.其它外加剂。
所有外加剂凡能溶于水的应以水溶液状态加入。
8.8各类浆液中加入掺合料和外加剂的种类及数量，应通过室内浆材试验和现场注浆试验确定。
8.9原材料的检验
同一产地、品种、规格且连续进场的水泥，袋装水泥200t为一批、散装水泥500t为一批，当袋装水泥不足200t或散装水泥不足500t时也按一批计。
同一产地、品种、规格且连续进场的粗、细骨料，分别每400m3为一批，当不足400m3时也按一批计。
各种原材料施工单位每批抽样检验1组。
9．质量检测评定标准
9.1监测
为了对岩溶路基注浆施工质量进行宏观控制，避免施工造成环境的影响。
施工时安排专人进行质量、环境的监测。
调查施工区的井、泉、坍坑以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，农田用水无污染。
9.2压水试验
在注水试验前，量测孔内稳定水位后，进行孔内定量注水，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。
参考标准：
《铁路岩溶路基坍塌注浆质量面波检测标准研究》检验质量的标准。
9.3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》（TB100313-2004），采用瞬态面波和四极电测探两种方法为主进行探测。
瞬态面波法能快速、有效地对岩溶路基进行整体评价。
检测点位置以注浆孔为准，波检波距0.5～1m，炮检距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个断面的探测，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２来综合评价。
9.4注浆钻控取芯检测
钻孔检查，检查孔数为5％，根据取芯浆液，充填情况直观叛断，注浆后取芯完整，无掉钻，漏水现象，钻孔回流带出有水泥粉沫，仍可沿用采用“可见裂隙结石充填率大于85％”的标准。
10．施工注意事项
（1）施工前必须进行场地清理，完善临时防、排水设施，水田地段应疏干地表水，合理组织岩溶的施工顺序。
（2）对施工用水及整治段落地下水，施工前应取样化验分析，当其对浆液结石体具侵蚀性时，应按程序上报有关部门。
（3）为验证地基溶蚀渗漏情况和对注浆效果进行对比分析，各工点正式注浆前应利用先导探灌孔进行压（注）水试验，原则上每个施工单元不应少于3组。
（4）钻孔注浆施工应贯彻"探灌结合"的原则。
施工中如钻孔揭示有串珠状溶洞、直径大于2m的空溶洞等岩溶异常发育段落,施工单位应及时报请设计单位进行现场核，必要时采取加密钻孔或辅以其他手段，摸清隐伏岩溶的分布情况和发育特征，并做好各项施工记录。
（5）对岩溶路堑段，当路堑开挖至基床底面标高后，施工单位应及时通知设计进行现场核对或加深勘察。
（6）施工中应注意调查搜集既有管、线网等地下设施，并留足安全作业距离，加强安全防护，安全作业。
靠近既有线地段，施工过程中注意避免侵限，必须有专人负责进行瞭望、预警，以确保人身及设备安全；施工机具不得随意堆放，不得侵占既有线及施工便线限界，以保证行车安全。
既有线上下道避车、线路作业、材料装卸与堆放等安全注意事项详见《铁路工务安全规则》（铁运[2006]177号）。
（7）注浆过程中须配置自动流量实时采集系统，注意控制压力并加强巡视，避免污染环境（如水源、农田、道碴）,发现异常情况，应立即采用相应措施。
11.环境保措施
（1）在机械施工过程中，要尽量减少噪音、废气、废水及尘埃等污染。
以保障当地居民和施工人员的健康。
（2）对清理场地的表层腐植土，砍伐的荆棘等废料，要及时运到指定的地点进行废弃。
在弃土场不具备条件时，可临时堆放在施工场地。
（3）清理输送管、输送泵和其他机械设备的废水、废油等有害物质以及生活污水，不得直接排放到河流、池塘或其他水域中，也不得倾卸在饮用水源附近的土地上，防止污染水源和土壤。
（4）施工前做好场地临时排水系统，确保排水通畅并保证遇雨水时不浸漫农田。
12.安全保证措施
（1）作好现场调查，开工前对地下管线详细调查。
（2）对人员进行安全教育，进入工地时，必须佩戴安全防护用品，所有施工人员必须听从指挥。
（3）施工现场设安全员，施工作业区设安全标志，防止无关人员进入施工现场。
（4）施工现场平整密实，确保施工顺利安全进行。
（5）严禁非作业人员进入施工场地。
在吊车、桩机大臂半径范围以内，机械正在作业时，施工人员应远离。
吊车要按其性能要求工作，不得超负荷工作，定期进行检查、维修和保养。
驾驶室的挡风玻璃及回转大齿轮前应增设防护网（罩），施工中应经常对钻孔装置、吊车臂杆及索具进行检查，以便及时发现问题。
（6）施工用电使用380V三相五线制配电系统。
电缆线路必须埋地或架空敷设，避免机械损伤和介质腐蚀。
（7）每台电力设备必须确保“一机一箱一漏一闸”。
电箱、开关箱内的电箱内的电器设备必须完好，停用设备拉闸断电，锁好开关箱。
（8）泵压料时应有专人指挥泵压操作,防止因排气不畅和操作失误造成爆管形成伤害。
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