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临营施工岩溶注浆施工要点

  • 投稿王陶
  • 更新时间2015-09-16
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孔宝贵 KONG Bao-gui

(中铁十二局集团第一工程公司,西安 710038)

摘要: 结合徐州地区的岩溶地质情况,通过对临近营业线岩溶注浆施工原则的阐述,进一步细化到具体的钻孔和注浆工艺,确保了临营施工岩溶注浆在该区域的成功实施,对临营施工和相似地质条件下的岩溶注浆地质加固具有一定的借鉴意义和参考价值。

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关键词 : 临营施工;岩溶注浆;监控量测

中图分类号:U445.55+2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)03-0127-02

作者简介:孔宝贵(1974-),男,山西临汾人,毕业于石家庄铁道学院交通工程系,铁道工程专业,研究方向为土木工程桥隧方向。

1 工程概况

郑徐客专徐州枢纽徐州至大湖客车联络线路基工程地基加固处理采用岩溶注浆加固,根据设计院提供的地质资料,徐州地区本路基施工区域内,地质情况上部为15m的易地震液化的粉土、黏土,下部为岩溶发育的寒武系灰岩,岩溶主要以溶洞形态存在。既有陇海铁路在1982~1992年间发生3次岩溶地面塌陷情况,导致房屋地基下沉,结构变形、开裂、倒塌。路基施工区域内L2DK0+565~L2DK0+685临近陇海线,岩溶加固区域距离陇海右线最近距离为5.5m,在先期的施工中曾出现临近施工区域,营业线轨顶提高2cm的现象。陇海铁路是国家铁路繁忙干线,临营施工务必保证其运营安全,同时新建铁路的岩溶加固质量也必须符合设计及验标要求,兼顾二者,安全有序快速施工成为一个新的研究点。

2 临营施工岩溶注浆的施工原则

2.1 岩溶注浆施工中要贯彻边探边灌、探灌结合的原则。在施工过程中,将所有注浆孔按等量原则分为Ⅰ序孔和Ⅱ序孔,Ⅰ序孔和Ⅱ序孔间隔布置,如图1所示。然后选择Ⅰ序孔中20%作为先导孔,先导孔最先施工,根据钻孔取得的芯样资料,进一步补充勘察资料,,修正设计参数,以便指导下一步施工。

2.2 岩溶路基注浆根据“先外后内,先边缘后中心”的顺序注浆施工,同时坚持跳孔施钻,跳孔注浆。在岩溶注浆施工时,先施工临近营业线侧的,再施工原离营业线侧的,然后由两边向中间逐步施工。在岩溶注浆孔位布置时,设置了Ⅰ序孔和Ⅱ序孔,钻孔时先施工Ⅰ序孔,这样就保证了跳孔施工,注浆也是如此,严禁一个区位内钻孔全部完成然后逐个注浆。

2.3 临近营业线岩溶注浆施工尽量要“慢”,在设计规范容许范围内,取中下值,如注浆流量一般为100L/min~150L/min,在施工时适宜采用100L/min,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到0.3~0.5MPa,施工时基岩中压力采用0.2MPa,岩土界面处采用0.4MPa。

2.4 岩溶注浆要加强对邻近营业线路基造成的沉降变形进行观测,通过数据分析,评定施工对既有铁路工程结构的影响,及时判断既有铁路工程的结构安全,对可能发生的事故提供及时、准确的预报,避免事故的发生,监测主要由路基沉降和线路位移变化监测两部分组成。

3 临营施工岩溶注浆主要的施工工艺

3.1 钻孔工艺 ①场地平整:施工前进行场地平整,采用人工开挖排水沟,排水沟连至沉淀池,确保施工现场无积水。②测量放样:测量队采用全站仪按照布桩图现场放样。将复合过的孔位分排按序号Ⅰ,序号Ⅱ进行交叉分类,并插上孔位牌。③钻机就位:注浆孔位标定后,移动钻机至钻孔位置,复核孔位,孔位偏差<50cm,符合要求;钻机就位后,调整钻机角度,对钻杆进行垂直度检查,垂直度<1%,符合要求。④钻孔:钻孔采用跳孔施钻,成孔直径土层中孔径不小于110mm,在岩层中孔径不小于91mm。⑤终孔:钻孔深度一般岩土界面以下5m,如钻孔过程中遇溶洞要继续钻至溶洞地板下2m;先导孔钻孔过程中对地质取样进行检查,当钻至设计加固深度时,经质检工程师自检后,报请现场监理检查,监理同意后方可提钻,孔内残留岩芯不超过20cm。⑥下套管:套管采用Φ110钢套管,并在准备安装的最底层一节套管的1m范围内交叉错位的切割2-3cm的孔洞不少于8个。成孔后,套管底部下至岩土交界处;顶部露出地表0.1m以上。⑦封孔:套管装完后先清除地表松动土层,再开挖直径1m左右,深度不小于50cm锥形坑,并用M10水泥砂浆固结套管,并四周捣实封闭。封孔应在注浆前一天完成。

3.2 注浆工艺 ①清孔:用PE管插入注浆孔内注水清孔,直至孔口冒出清水,如不返水,冲洗时间30分钟左右。清孔用水可回流到沉淀池循环使用。②注浆管安装:将2根注浆管(一根下至孔底以上0.8m处,一根下至岩面以上0.5m处),在止浆阀上安装0.6MPa压力表,通过止浆阀与注浆管一起安装在套管顶部。注浆管采用内径20mm厚PVC管。注浆管口贴上标签,防止用错。③浆液配制:采用浆液搅拌机随拌随用,每桶搅拌时间不少于2min。将配制好的浆液送入搅拌式储浆桶内备用。采用泥浆比重测试仪测试。④注浆:1)基岩中用距离孔底0.8m的注浆管注浆,当注浆压力达到0.2MPa后,持续10分钟注浆量不大于5L/min,即可停止;2)在岩土界面1m帷幕中,用下至岩土界面处的注浆管注浆,当注浆压力达到0.4MPa后,持续10分钟注浆量不大于5L/min,即可停止。在注浆过程安排技术人员负责仪表的观测,如压力突然上升,应立即停止并卸压,等查明原因后,再行处理。如果发现仪表损坏或指针等异常时立即更换,注浆过程中做好注浆记录。⑤封孔:注浆结束后,用C15细石砼封孔,封孔时必须边灌边插捣,确保孔内密实。封孔完成后,在原孔位处标注注浆孔号,字迹工整、清晰。

4 临营施工岩溶注浆监控量测

①岩溶注浆施工时,现场安全员、防护员、现场配合的工务人员持续巡视观察既有线路基、钢轨的沉降、位移变化,如果发现异常应立即停止施工并通知车站跟线路工务部门。②营业线路基观测桩。在营业线左右侧路肩上埋设观测桩,观测桩埋设间距为20m(见图2观测桩埋设示意图);沉降、水平位移观测桩采用Φ16mm长60cm的钢筋,观测桩埋深60cm,形成固定观测点,桩周上部0.2m用混凝土浇注固定,并进行编号。③营业线接触网立柱监测点。在营业线接触网立柱上与仪器架设高度基本水平的地方张贴3cm*3cm全站仪测量专用反射片。④预警标准。当路基横向水平位移或垂直位移变化量大于2mm/天,或累计变化量大于10mm时应暂停施工,待路基稳定后方可继续施工。或采取稳定路基的相应措施。

5 结论

郑徐客专徐州枢纽徐州至大湖客车联络线临近陇海线L2DK0+565~L2DK0+685段,在前期出现铁路安全预警的情况下,经与建设、设计单位等共同研讨、分析,针对徐州地区的岩溶地质,在探灌结合,跳孔施工,选取保守参数、监控量测等原则指导下,确定了适宜的钻孔和注浆工艺,使得本段落路基加固顺利完成,成为全线样板进行推广。L2DK0+565~L2DK0+685段岩溶注浆的成功经验,对临营施工和类似地质条件下的地质加固,具有一定借鉴意义和参考价值。

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参考文献

[1]TB10414-2003,铁路路基工程施工质量验收标准[S].

[2]《徐州至大湖客车联络线路基设计图》郑许客专施图(路)-X07(代建3).

[3]任新红.南广铁路岩溶路基注浆效果检测方法与评价指标研究[D].西南交通大学,2013.