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摘要：在我国进入21世纪的新时期，我国的工程建设在不断增多，铁路工程溶洞处理问题一直为工程界所关注。注浆法处治非饱和土、饱和土取得了一定的成果，但帷幕注浆，灌浆时采用一次升压法收效甚微，且取芯、压水试验及面波处理的综合评估技术应用较少。由于我国幅员辽阔，地质结构复杂，加之高速铁路建设高歌猛进，铁路工程的建设技术与质量要求也要日益提升，这激励着人们在这一领域的施工工艺进行探索，其成果具有极大的推广和应用价值，因此课题研究具有非常重要的意义。
关键词：溶洞；强发育；地基处理技术
引言
我国是一个人口众多的国家，人多地少矛盾日益突出。随着生活水平的不断提高，节奏的加快，人们对快速、舒适出行的要求也越来越高，因此铁路建设如火如茶，铁路里程快速增加。铁路里程的增加，路网密度也越来越大，铁路建设过程中经过岩溶等不良地质区域无法回避。由于岩溶区工程地质情况错综复杂，因为不同的岩溶地质，其处治方法各异，一旦处理不好，将直接影响到工程的质量、安全及铁路的使用品质，轻则造成经济损失，延误工期，重则在施工及运营过程中造成重大的人员伤亡。故岩溶地区溶洞处理问题就一直困挠着工程界。这也激励着从事工程建设的人们对这个问题进行不懈的研究。
1工程概况
沪昆客专DK311+918.42~DK312+320路基以填挖相间通过低山、丘陵区，以剥蚀地貌为主，地形切割强烈，沟谷发育，斜坡为主，地表波状起伏。路基中心最大填高3.9m，最大边坡高7.0m。
2溶洞强发育地基处理技术
2.1先导孔探测技术
通过对岩溶地段路基整治范围的覆盖层、岩层进一步的探察，充分了解并掌握该段路基区下伏岩溶发育程度、岩溶空间分布情况，为后续岩溶注浆或其它整治设计方案提供充分、准确的探察资料。本段路基（DK311+958.42～DK312+320）岩溶先导探察以钻探为主，在钻孔资料的基础上结合前期勘察成果精心分析后进行资料综合整理。本次探察共完成钻探145孔/2983.6m。1、先导孔布孔及钻孔控制要点：（1）布孔将本段路基先导孔及注浆孔以5m间距交错布孔，并编制孔号。本段路基共布设145个先导孔，338个注浆孔。采用XY-2型岩芯钻机钻探取芯。（2）控制要点1、当上覆土层小于30m时，应钻至完整基岩不小于8.0m。遇有溶洞时，应钻入洞底以下不小于8.0m。当为串珠状溶洞时，应继续探至洞底以下不小于8.0m，并且应满足：岩土分界面以下深度不小于20m。2、当上覆土层厚度大于30m时，探察深度应不小于40m。3、路堑地段岩溶探察，宜在开挖至路基面或基床换填层底面后再进行，支持结构范围应在支挡结构施工前进行探察；路堤地段岩溶探察，必须先进行岩溶探察并经过整治后再进行覆盖层的地基处理。
2.2先导孔数据分析
经钻探揭露，路基（DK311+958.42～DK312+320）主要岩石为白云岩，为可溶性岩。本次施工的钻孔中有132个孔遇溶洞，钻孔遇洞率为104/145＝71.72%。其中DK311+958.42~DK312+150.42段钻孔74个先导孔，遇溶洞孔数为40个，钻孔遇洞率为40/74＝54.05%，根据区域地质特征综合判定为岩溶中等发育；DK312+150.42~DK312+320段钻孔71个先导孔，遇溶洞孔数为64个，钻孔遇洞率为64/71＝90.14%，根据区域地质特征综合判定为岩溶强发育。线岩溶率为1.82～34.85%，溶洞最大溶腔高度为9.2m。
2.3注浆孔注浆
注浆孔注浆制浆设备采用HJB双筒搅拌机现场拌制；注浆设备采用BW-250型注浆泵，最大流量250L/h；采用流量计进行数据记录输出。注浆工艺采用三次序隔孔灌浆，施工顺序为边孔—次中孔—中孔；竖向采用一次性注浆。一次性注浆工艺：钻孔一次性成孔到设计深度，提钻清孔，下入注浆导管至孔底或溶洞底板上部1.0m处，采用水泥砂浆封闭孔口，封闭深度进入原生黏土层0.5m以上，待水泥砂浆凝固后，接通注浆管至注浆机，在0.1～0.5MPa压力下自下而上进行注浆，直至达到注浆终止条件后结束注浆。注浆加固及嵌补的主要施工机械设备有钻机、注浆泵、搅拌机、挖掘机等。管段内路基岩溶处理均采用一次性注浆工艺。灌浆时采用一次升压法，灌浆开始后在较短时间内将压力升到设计规定值，并保持至注浆结束。在规定压力下每一级浓度浆液的累计吸浆量达到一定限度后，浆液加浓一级。随着浆液的逐级加浓，单位吸浆量逐渐减少直至达到结束标准。注浆管采用φ50、δ=2mm的钢管，长1.0m；注浆材料为水泥浆；水泥浆液水灰比：1：1；注浆压力0.3～0.5MPa，终压0.5Mpa，并稳压10分钟；搅拌时间为20分钟。
2.4岩溶评估技术
在注浆结束后，采取钻孔取芯、压水试验及物探结合进行注浆质量检测。取芯钻孔孔数不小于注浆孔数的2%且不小于3孔，压水注浆试验利用取芯钻孔进行；瞬态面波测点在整治范围内注浆孔间抽检，测点不小于注浆孔数的5%，且一般不小于10个点，检测注浆深度范围的岩体波速。取芯：根据注浆孔钻孔深度，确定取芯孔。取芯孔一般选用注浆量较大的孔，钻孔较深的孔，本段选用了4个孔进行取芯工作。根据钻孔取芯芯样分析，覆盖层中水泥呈劈裂充填，岩芯中水泥呈条纹，带状，溶洞中呈块状充填。压水实验：用固定的水头向取芯孔压水，水通过孔壁周围的裂隙向岩体内渗透，最终渗透的水量会趋于一个稳定值。根据压水水头、试段长度和稳定渗入水量，可以判定岩体透水性的强弱。经过此4个孔的压水数据分析得出，其吕荣值均小于0.42。面波检测：注浆后面波等值线相对较平顺，层厚Ls=5m处，波速Vs=0.32~0.41km/s之间，层厚Ls=10m处，波速Vs=0.39~0.43km/s之间，层厚Ls=15m处，波速Vs=0.40~0.44km/s之间，层厚Ls≥20m处，波速Vs≥0.43km/s，面波速度符合检测标准要求，整体来看各层速度基本比较均匀，注浆前的低速区域已基本消失，面波频散曲线图不离散，说明DK311+958~DK312+140段注浆充填均匀，注浆空洞和软弱松散等不均匀体有效固结，为一个整体，地基的强度和其他力学指标有了明显的改善，该段整体注浆效果较好。
综合取芯、压水试验及面波处理资料，DK311+958~DK312+140段路基岩溶处理达到了质量检测标准，注浆效果合格。
2.5沉降观测方法
1、路基面沉降观测桩观测方法：采用水准仪按照二级测量标准，按测量精度要求和频次定期观测路基面观测桩顶面测点高程；2、沉降板观测方法：采用水准仪按照二级测量标准测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数为初始读数，随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管，每次接长高度为0.5m为宜，接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用内接头连接，保护套管用PVC管外接头连接。测量时，按测量精度要求和频次定期观测路基面观测桩顶面测点高程。沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽，测量帽下部以刚好套入测杆为宜，测量帽上部中心为一半球形的测点。
结语
对岩溶地层的注浆技术，进行了系统研究，针对岩溶地质特点，采取了帷幕加固注浆、竖向采用一次性注浆、灌浆时采用一次升压法工艺技术，解决了路基岩溶发育、地下水丰富、地基处理难度大等问题。该项目研究成果具有施工简单、易于操作、缩短工期、降低费用等优点，具有良好的经济效益和应用前景。
参考文献：
［1］杨帆．岩土工程中软土地基处理技术的应用解析［J］．居业，2018，36（7）：134，136．
［2］朱君．地基设计和岩土工程勘察过程中的问题及措施［J］．工程技术研究，2018，41（7）：201－202．