浅析路基岩溶整治

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:张丹丹
[导读] 摘要:岩溶是水对地表及地下可溶性岩石的化学溶解和机械破坏剥蚀过程中所产生的一种不良地质现象,它对路基存在极其严重的危害作用,也对道路行车安全构成隐患.通过对某工程岩溶地区路基注浆施工工艺及遇到的不同类型溶洞或裂隙所采用的不同控制及检测方法的介绍,可为类似工程施工提供经验借鉴。
        中铁四局集团有限公司第七工程分公司  安徽合肥  230031
        摘要:岩溶是水对地表及地下可溶性岩石的化学溶解和机械破坏剥蚀过程中所产生的一种不良地质现象,它对路基存在极其严重的危害作用,也对道路行车安全构成隐患.通过对某工程岩溶地区路基注浆施工工艺及遇到的不同类型溶洞或裂隙所采用的不同控制及检测方法的介绍,可为类似工程施工提供经验借鉴。
        关键词:岩溶;路基;地表;溶解
        1、工程概况
        某工程里程范围DK48+900~DK75+500段站前工程以及DK000+000~DK120+220全线铺轨工程。该工程长26.267km。主要施工内容:路基段12.512km/17段;桥梁10.158km/12座(特大桥7座,大桥3座,中桥2座);隧道3.612km/4座;车站一座,为新建扶绥南站(含站线铺轨、铺岔),车站规模为2台4线;铺轨工程包括渠黎铺轨基地,铺设线路250.14铺轨公里。扶绥南站道岔含无砟轨道,其余均为有砟轨道。
        1.1工程地质概况
        管段属剥蚀溶蚀丘陵槽谷地貌,槽谷地势开阔,地形平坦,相对高差小。局部为溶蚀孤峰,地面绝对高程101-198m,相对髙高差约97m;地表多垦为旱地,种植甘蔗,局部为水田、水塘。测区附近有村庄,乡村便道穿插于线路,交通条件一般。
        1.2路基岩溶地面塌陷预测评价
        测区DK64+302.294- DK69+385段覆盖层主要为硬塑状黏土层,部分地表或地下夹软土、松软土层,厚度1-26米,地表未见基岩出露,地下水位埋深0.2-18.5米。本段共布置估孔54个,30孔揭露到溶洞,见洞率55.5%,溶洞直径1-12米,主要为软黏土充填,少数为空溶洞。测区DK67+00~DK69+385.37段覆盖层主要为硬塑状黏土层,部分地表或地下夹软土、松软土层,厚度1~26米,地表未见基岩出露,地下水位埋深0.2~18.5米,见洞率55.5%,溶洞直径1~12米,主要为黏土充填,少数为空溶洞。测区DK73+250以后下伏基岩均为可溶岩。该段共施钻44个勘探孔,其中有12孔揭示出溶洞,见洞率27.3%。最高顶板标高为95.16m,最低底板标高为62.78m,竖向深度0.4~9.2m,多为黏土全充填溶洞,少量半充填溶洞,个别为空洞。溶洞发育规律性差,大小不一,呈串珠状发育,大部分溶洞发育于土石分界面处,根据附近工点钻探综合判断,段内岩溶属中等~强烈发育。
        1.3路基岩溶整治对象
        根据路基岩溶地面塌陷预测评价结果,对溶蚀平原(或谷地)覆盖层厚度小于30m的易塌陷区、极易塌陷区的段落,岩溶整治的对象为危及路基稳定的溶洞、连通性较好且垂直发育的溶蚀破碎带及覆盖层土洞;对评价为不易塌陷区的段落,整治的对象一般为单个不稳定的溶洞。
        2、路基岩溶整治施工方法
        2.1施工准备
        1、熟悉岩溶注浆工点工程概况,进行岩溶路基的地质探测,做好施工方案、岩溶注浆孔位布置平面图、施工技术交底等技术工作。
        2、场地平整。路堑段为设计路肩高程,路堤段为设计基底高程以上50cm:设置必要的排水坡和四周的排水沟,防止地表水下渗。
        3、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,并测量、记录对应的孔口地面高程。
        4、接通施工用水、电,钻机试运行,确保设备能正常开钻。
        5、准备注浆用的水泥、砂、水玻璃,进场原材料进行检验。
        6、检查所有注浆设备状态,确保设备能正常运转,合理设置水泥棚和搅拌站及附属设施。
        7、对现场操作人员进行技术交底、岗前培训。
        2.2钻孔
        1、钻孔位置依据平面图施放,孔位偏差不大于50cm,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,在I序孔中选取选取30%按勘探孔技术要求施钻,作好钻探岩芯记录和描述,用以验证设计地质条件。


        2、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。
        3、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。
        4、钻孔施工工艺。
        布孔:根据现场调查和设计要求,现场定出线路中线后,采用GPS准确设置孔位,测出孔口标高。
        安装钻机:平整场地,设置机台,安装XY-150型型钻机,调平机架、机体,因地物、管线影响时移动不宜超过0.1m。
        准备钻具:备好108套管、钻头以及钻杆、岩心管等设备。
        开孔:钻孔孔径110,采用108钻头、岩芯管开孔。第四系土层采用干钻。
        下套管:第四系松散地层,边钻进边下套管;如成孔较好则钻入基岩0.5m后一次性下入套管。
        封套管:钻至基岩0.5m嵌入套管,用水泥砂浆封闭;孔口套管露出地面0.2~0.5m,孔口捣实密封。
        钻基岩:待水泥砂浆初凝后,继续基岩钻过,孔内一般采用清水循环钻进,非特殊情况不采用泥浆循环,如遇硅质灰岩或碎石团块即改用金刚石等钻进工艺。钻至溶洞充填物改用干钻并取样鉴定。
        2.3封孔
        1、在满足设计注浆压力条件下,根据现场地质情况可采用浓水泥浆或水泥砂浆一次性封闭或孔口管动态阻塞法封孔。孔口管封孔可有效的避免垮孔,并可灵活处理浆液漏失,原则上优先采用孔口管动态阻塞法。
        2、当钻探揭示有溶洞发育、溶蚀破碎且漏水严重时,采用孔口管动态阻塞法。孔口管直径为110m,当覆盖层为黏性土时封孔深度不小于4m;当覆盖层为砂性土及卵石土时,应封至土石界面4m以下孔口管设置为花管。
        3、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。
        钻至设计孔深度,经专业工程师自检后。请监理工程师检查同意方可提钻。用清水洗孔直至返清水。如不返水,冲洗时间不少于30分钟。然后拧孔口盖准备压浆。
        2.4注浆
        注浆施工按照《既有建筑地基基础加固技术规范》(JGJ123-2012)有关规定与设计要求进行,压浆设备主要为HJ800型搅拌机、注浆机:BW-250型、SYB50/50-1注浆泵。
        设搅拌站:在施工段就近选取少占地、地势高、平坦、环境影响小、运输方便的位置设置搅拌站。
        备料:按设计要求,备足PO42.5号普通硅酸盐水泥,38~43Be’、模数2.4~3.0的水玻璃和磷酸氢二钠以及注浆管材等。并做好小样配比试验。
        注浆前准备:根据设计图及注浆孔岩溶发育程度,做好浆液配比用料。检查搅拌机、注浆泵等设备运转情况;注浆孔孔口盖换上混合器(法兰盘),对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量,搅拌浆液不少于5分钟。注水试验:选取代表性孔进行注水试验,确定单位长度吸水量。
        注浆:遵循先边排,后内排跳孔注浆顺序;先稀后浓,依吸浆情况逐步加浓浆液,配比控制在1∶1~0.6∶1;压浆压力应在0.1~0.3MPa,岩土界附近逐步加大至0.3~0.5MPa,最大应不超过1.5MPa。
        结束语:
        岩溶发育区地质情况是十分复杂的,注浆过程中反映出的不同现象需要分析判定并采取相应措施。判定不同现象的主要依据是钻孔记录、注浆压力、注浆数量、冒浆情况等,这些数据应集中综合分析,不能只看一项数据而确定措施。
        参考文献:
        [1]叶中兵.路基岩溶注浆施工技术[J].铁道标准设计,2019,(9):44-46.
        [2]赵发燕.道路路基施工的重要性及施工技术要点分析[J].黑龙江交通科技,2018,(9):67-680.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: