宁杭客专岩溶注浆加固施工技术

徐长军

摘要：宁杭客专大朝山隧道出口DK144+500～+580明洞段以及DK144+580～+870深路堑段，位于冲低丘边缘，溶洞洞径1.0～3.5m，采取岩溶注浆加固施工技术以提高路基的承载力，保证未来铁路的营运安全。

关键词：溶洞 钻孔注浆施工技术

Abstract: Dachaoshan tunnel exit DK144 +500 ～ +580 open cut tunnel segment and DK144 +580 ～ +870 deep road cutting segment are located in the edge of low hill with cave tunnel diameter of 1.0 to 3.5m,in which applying the construction technology of karst grouting reinforcement to improve the bearing capacity of the subgrade can ensure the safe operation of the Nanjing-Hangzhou passenger line.

Key words: cave; drilling grouting; construction technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1、概述

大朝山隧道出口DK144+500～+580明洞段以及DK144+580～+870深路堑段，位于冲低丘边缘，分布二叠系栖霞组灰岩，地貌以山前缓坡，地形起伏较大，该段灰岩岩溶发育，岩溶发育，属易～极易塌陷区，溶洞、土洞发育，溶洞洞径1.0～3.5m，多为粉质黏土夹碎石土充填。岩溶极发育地段进行岩溶注浆处理，以提高路基的承载力。

2、施工要求

本区岩溶发育，属易～极易塌陷区，溶洞、土洞发育，采用全深度注浆，注浆厚度小于30m时，注浆伸入岩层不小于5m，若5m以下遇溶洞，加固至洞底以下不小于1.0m；注浆厚度大于30m时，注浆伸入岩层不小于2m，若2m以下遇溶洞，加固至洞底以下不小于1.0m。土层内遇土洞需注浆回填。

⑴、大朝山隧道出口DK144+500～+580明洞段

①.注浆孔布置采用正方型布置，孔间距4.0m，注浆孔开孔孔径不小于110mm（土层中），终孔孔径不小于91mm（岩层中），钻孔深度为穿过溶腔进入基岩不小于2.0m。钻孔过程中应注意红黏土软硬分界面。

②.注浆水泥采用P.O42.5R水泥，水玻璃38—430Be，模数2.4—3.0。水泥浆液水灰比为1:1（重量比）。

③.注浆压力，一般基岩中为不小于0.1～0.3Mpa，岩土界面附近逐步加大至0.3～0.5Mpa。

⑵、DK144+580～+870深路堑段

①.注浆孔布置采用正方型布置，孔间距5.0m，注浆孔开孔孔径不小于110mm（土层中），终孔孔径不小于91mm（岩层中），钻孔深度为穿过溶腔进入基岩不小于2.0m。钻孔过程中应注意红黏土软硬分界面。

②.注浆水泥采用P.042.5水泥，水玻璃38—430Be，模数2.4—3.0。水泥浆液水灰比为0.8：1～1:1。③.注浆压力，一般基岩中为不小于0.1～0.3Mpa，岩土界面附近逐步加大至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。

岩溶注浆工程数量表

3、现场布置

施工便道：采用已有施工便道。水：在位于DK144+730面向杭州方向线路左侧设置第一个蓄水池，池长5米，宽4米，深度在4米以上，第二个蓄水池设置在DK144+800位置，长10米，宽4米，深4米，。电：现场用电从位于13#砼搅拌站的变压器（100 kw）引入，水泥棚:设置在DK144+700和DK144+760靠近搅拌站位置，污水池：为了保护周边环境，拟在DK144+720和DK144+780靠近线路左侧路基外侧挖一长4米，宽4米，深4的深基坑，以储存废弃浆液。

4、施工方法

钻探前准备

1、场地平整

首先对于要注浆的施工场地进行平整，对于路堑开挖地段要先开挖至设计标高、隧道明洞段开挖至轨面设计标高，然后平整碾压密实；设置必要的排水坡和四周的排水沟，形成有组织排水，防止地表水下渗。

2、测量放线

根据岩溶注浆孔位平面布置图，对各孔位进行放样，用白灰明确标示。并测量、记录对应的孔口地面高程。

先导孔施工

1、试验地点

本段落拟选取DK144+580～DK144+870段，具体桩号从设计院给定的先导孔中选取。

2、试验目的

在进行大面积注浆前，要按设计图纸要求，对注浆段地质情况进行核查，并对岩溶注浆工艺进行工艺性试验，以确定各种施工工艺参数，为施工工艺的合理选择提供依据；积累现场施工组织与管理经验，磨合施工队伍与施工机械设备。

确定经济合理的机械组合，总结出合理的施工组织方案，以指导大规模施工。

3、试验内容

确定选择合理的注浆工艺，确定合理的注浆压力，浆液配比，单位注浆量等相关参数，确定停止注浆条件，注浆管材等。

4、施工步骤

4.1钻孔注浆施工顺序

钻孔→清孔→分段注浆→终止注浆→移孔。

4.2 施工过程

4.2.1钻孔：土层和岩层部分均采用水钻进行成孔。

A.土层钻孔：采用φ108钻头钻进，每一回次钻完后，取出土芯，摆放整齐，并用标签记录不同土层的深度。全孔采用φ108套管，护壁套管露出地面0.2～0.5米。

B.岩层钻孔:基岩面以下采用φ91钻头，钻孔过程中均取出岩芯，摆放整齐，用小标签记录不同岩性和溶洞的深度。钻至设计深度后，用对钻孔进行清洗，清孔时间不少于20min。

C.钻孔完成后，由地质编录员及时对岩芯进行编录，分层记录不同土层和岩层的深度，岩溶发育的情况以及地下水位的深度。钻孔过程中,监理工程师旁站记录地质变化情况。

D.采用水泥砂浆对注浆套管进行固定。

4.2.2.注浆前注水试验：选取代表性孔进行注水试验，确定注浆前单位长度吸水量。

4.2.3注浆：

①试泵

在套管上安置盘混合器(法兰盘)，调试注浆机，对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量，接好压力表，作好注浆准备。

开泵前先将三通转芯阀调到回浆位置，待泵吸水正常时，将三通回浆口慢慢调小，泵压徐徐上升，当泵压达到预定注浆压力时，持续二、三分钟不出故障，即可结束。

②浆液配比

a.纯水泥浆：水灰比W/C=0.8～1.0；

b.水泥砂浆：水：水泥：砂=0.8：1.0：0.5～1.0；

c.双液（水玻璃与水泥浆混合液）：水玻璃：水泥浆（体积比）＝8～20％。浆液配合比按实际情况进行调整，遵循先稀后浓的原则，依吸浆情况逐步加浓浆液；当连续注浆单孔超过15吨水泥不见升压或吸浆量下降时，采用提高浆液浓度或双液注浆措施。

③浆液的选用

根据地质钻孔揭示的溶洞大小采用如下的浆液：

A、较小的溶洞及非岩溶岩层注浆：采用纯水泥浆灌注。

B、较大的溶洞注浆：若遇空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处，视具体情况先灌入中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填，再采用水泥浆液或双液注浆。