路基巖溶注漿工藝試驗方案樣本

魯南高速鐵路路基巖溶注漿工藝實驗方案1編制根據(jù)(1)有關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)章制度。(2)《鐵路工程地基解決技術(shù)規(guī)程》（TB10106-）。(3)《鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)程》（TB10027-）。(4)《鐵路工程地質(zhì)鉆探規(guī)程》（TBJ10014-）(5)《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》（DL/T5148-）(6)《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》（GB175-）(7)《水工混凝土摻用粉煤灰技術(shù)規(guī)范》（DL/T5055-）(8)《高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收原則》（TB10751-）(9)《鐵路工程物理勘探規(guī)程》（TB10013-）(10)《多道瞬態(tài)面波勘察技術(shù)規(guī)程》（JGJ/T143-）(11)有關(guān)地質(zhì)資料。(12)新建魯南高速鐵路費縣北站DK168+706.692～D1K170+061.800段路基巖溶整治設計圖（魯南臨曲施路(巖)-05）。（13）新建魯南高速鐵路費縣北站站場設計圖（魯南臨曲施(站)-02）。(14)魯南高速鐵路臨沂至曲阜段指引性施工組織設計。(15)現(xiàn)場調(diào)查報告、施工能力及類似工程施工工法、科技成果和經(jīng)驗；本單位為完畢本標段工程擬投入管理人員、專業(yè)技術(shù)人員、機械設備等資源狀況。2工程概述2.1工程概況2.1.1費縣北站概況費縣北站位于山東省費縣北部城北鎮(zhèn)南側(cè)、永清莊北側(cè),S234省道以西，車站距既有費縣站約6km,距費縣政府約8mk。車站設到發(fā)線4條（含正線2條），設450m×9.0m×1.25m旅客站臺2座，站臺均設立等長度雨棚。8m寬旅客進出站兼行包功能地道1座，車站設65m×45m配電所、35m×30m給水所、35m×30m污水解決站，另設信號樓場坪、單身宿舍、工區(qū)場坪各一處。費縣北站為中間站，站房中心里程DK169+400，車站平面設計范疇為DK168+706.69（橋臺）～DK170+061.8（橋臺），全長1335.108m;路基工點設計范疇DK168+706.692～DK170+061.8,全長1335.108m,其中DK169+097～DK169+237段,長140m,采地基用CFG樁加固，別的段地基采用換填解決。重要項目為地基解決、填挖土石方、旅客進出站地道1座、邊坡防護等附屬工程。2.1.2巖溶注漿設計范疇巖溶注漿設計范疇及概況DK168+706.692～D1K170+061.800段雙線填方（速度目的值350Km/h）無砟軌道地段巖溶路基,整治段落路基長度1355.108m。DK168+953～DK169+053段、DK169+747～DK169+847段為車站道岔區(qū)注漿加固加密區(qū)域。2.1.3巖溶注漿重要設計參數(shù)(1)注漿孔按孔間距由大到小分序布置，巖溶整治區(qū)域按分序注漿布置。(2)Ⅰ序孔(先導孔）間距7m，正方形均布；Ⅱ序孔在Ⅰ序孔(先導孔）正方形中心內(nèi)插加密，Ⅰ序孔（先導孔）、Ⅱ序孔形成菱形布置，Ⅰ序孔（先導孔）與Ⅱ序孔間距為5m。(3)DK168+953～DK169+053段、DK169+747～DK169+847段，為Ⅱ序孔注漿加密地段，其平面布置方式為在Ⅰ、Ⅱ序孔中間內(nèi)插加密，加密后孔間距為3.5m。(4)鉆孔注漿按“探灌結(jié)合”分序（Ⅰ、Ⅱ序）分階段進行，先施工Ⅰ序孔(先導孔）,其中Ⅰ序孔(先導孔）30%為勘探孔，勘探孔應均勻分布在整治段落內(nèi)。Ⅰ序孔(先導孔）中勘探孔在施工過程中按勘探孔技術(shù)規(guī)定施鉆，取芯并編制柱狀圖，依照揭示地下巖溶形態(tài)由地質(zhì)專業(yè)作出鑒定，再擬定Ⅱ序孔詳細實行范疇。(5)正線路堤地段加固范疇至路堤坡腳外5.0m，車站站線整治至路堤坡腳處。(6)注漿深度鉆孔深度以費縣北站左線、右線、2股道及4股道注漿加固縱斷面圖標注范疇為準，詳細以實際鉆探地質(zhì)狀況進行調(diào)節(jié)，由設計單位詳細決定。設計原則：①裸露型巖溶：基底有溶洞時注漿加固至洞底如下不不大于2m；基底不存在溶洞時，解決至路肩高程下5米。②覆蓋型巖溶:地表覆蓋層厚度不大于30m地段，以鉆孔壓密注漿封閉土石界面（基巖面上3m，下5m），形成隔水帷幕。在加固深度范疇內(nèi)有溶洞時，則鉆孔注漿至溶洞底板如下2m,上部鉆孔采用充填注漿封孔。(7)土層和巖溶發(fā)育破碎帶注漿孔孔徑130mm，基巖注漿孔孔徑91mm。Ⅰ序先導孔1062個，先導勘探孔319個，注漿孔1062個。2.2地質(zhì)概況該段上覆第四系全新統(tǒng)洞穴堆積層（Q/4ca）空洞、半充填溶洞、溶洞（黏性土充填）、溶洞（碎石土充填），坡殘積（Q/4dl+el/）粉質(zhì)黏土，局某些布種植土（Q/4pd/）；下伏基巖為奧陶系中下統(tǒng)馬家溝組五陽山段（O/2+1mw/）泥晶灰?guī)r。地表水對混凝土構(gòu)造無侵蝕性，地下水對混凝土構(gòu)造環(huán)境作用級別為L1。結(jié)合調(diào)查測繪綜合評價：本段巖溶屬強烈發(fā)育，易塌陷。3實驗目依照設計及驗收原則，施工前應進行工藝性實驗，通過實驗擬定有關(guān)施工參數(shù)以指引我區(qū)段內(nèi)所有巖溶路基施工。（1）通過實驗核算設計地質(zhì)狀況；（2）通過實驗擬定有關(guān)設備組合模式及配備數(shù)量；（3）通過實驗擬定有關(guān)工藝性參數(shù)。即選取代表性場地進行注漿、注水實驗，擬定注漿壓力、注漿量、水灰比、外加劑類型及摻量等施工參數(shù)。4實驗地點（1）DK169+400～DK169+600，長200m，為實驗段，以擬定本段注漿參數(shù)。（2）按巖溶注漿施工圖進行施工放樣。擬定Ⅰ序孔（先導孔）平面施工位置，擬定先導孔探查孔并編號，按設計技術(shù)規(guī)定先開展Ⅰ序孔（先導孔）中勘探孔成孔施工，依照鉆孔成果—溶蝕破碎、鉆孔見洞等狀況，經(jīng)設計院地質(zhì)狀況分析，對勘探孔進行分類，按類型進行封孔、壓水、注漿工藝實驗，每一類型鉆孔實驗孔數(shù)不少于3孔。本次實驗擬選用巖溶發(fā)育區(qū)3個點，溶蝕破碎帶區(qū)3個點，進行壓水、注漿工藝實驗。編號現(xiàn)場決定。（3）實驗段進行注漿時(僅施工該范疇內(nèi)I序孔），設計、施工、監(jiān)理及業(yè)主四方必要到場見證注漿過程。5實驗時間4月10日開始實行實驗工作，至5月10日完畢現(xiàn)場實驗工作，待達到一定強度后組織有關(guān)檢查工作（加固地基采用面波檢測或壓水實驗配合鉆孔取芯等綜合辦法進行注漿效果檢測及評價），及時完畢有關(guān)總結(jié)報告以指引大面積施工。6實驗方案6.1施工總體方案巖溶整治施工按“先探后灌、探灌結(jié)合”原則進行，通過先導探查孔鉆探，對巖溶段路基整治范疇覆蓋層、巖層進一步探察，充分理解并掌握該區(qū)域下伏巖溶發(fā)育限度、巖溶空間分布狀況，為后續(xù)巖溶注漿提高充分、精確探察資料。注漿采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比0.6:1-1:1，注漿壓力：巖溶發(fā)育時0.3~0.5MPa，極發(fā)育時0.1~0.3MPa，在巖土界面時逐漸加大注漿壓力至0.3~0.5MPa,最大不超過1.5MPa。6.2材料機械設備人員配備6.2.1材料及機械設備（1）水泥選用P.O42.5袋裝普通硅酸鹽水泥、砂、粉煤灰；（2）鉆機選型：依照地質(zhì)狀況及選定實驗點擬采用XY-150地質(zhì)鉆機6臺；（3）注漿泵：采用3SNS型注漿泵3臺，該泵為三缸單作用柱塞式定量泵，最大工作壓力可達10Mpa，注漿機注漿壓力普通控制在0.5～1.0MPa之間，注漿套管采用φ90無縫鋼管；（4）帶攪拌裝置攪漿桶：使用射流式攪拌機，能使水泥漿液攪拌均勻，容量為500L。6.2.2重要人員配備（1）成立工藝實驗方案領導小組組長：常立軍副組長：劉春亭、張續(xù)文成員：陳樺錕、徐國清、王位圣、何海玉、蘭天、王偉超、于廷洋、謝高歌、陳振、孫茂珍。（2）成立工藝實驗方案實行工班由五工區(qū)架子隊負責本次工藝實驗任務詳細管理工作，地基解決鉆探注漿工班負責該段先導孔鉆孔、先導勘探孔勘探及注漿實驗孔注漿工藝實驗。鉆探注漿工班人員配備見表6-1。表6-1鉆探注漿工班人員配備表序號名稱人數(shù)工作內(nèi)容1現(xiàn)場負責人1全面負責整個施工過程2技術(shù)負責人1負責現(xiàn)場施工技術(shù)3鉆機機長6負責鉆機操作，現(xiàn)場記錄4鉆機工人6協(xié)助機長進行鉆機操作5注漿工人12進行洗孔和注漿工作6安全員1負責現(xiàn)場施工安全7質(zhì)量員1負責現(xiàn)場施工質(zhì)量8測量員3對注漿孔位進行放樣和沉降觀測6.2.3漿液配比選用水泥凈漿：水：水泥=0.8～1.0；巖溶注漿過程中漿液配合比應按實際狀況進行調(diào)節(jié)，遵循先稀后濃原則，依吸漿狀況逐漸加濃液；當灌入量較大時可據(jù)狀況采用濃一級漿液灌注。普通當持續(xù)注漿單孔超過15噸水泥不見升壓或吸漿量下降時，采用提高漿液濃度辦法。6.3巖溶路基注漿施工工藝先導孔鉆探時按設計圖統(tǒng)一編號，運用30%注漿孔做為補充勘探孔進一步查清巖溶發(fā)育狀況，勘探孔宜均勻布置，其詳細布置按工點設計圖布置（魯南臨曲施路(巖)-05）。補充勘探時詳細描述勘探狀況（勘探孔位置、水位、覆蓋層厚度、巖溶溶蝕狀況、溶洞高度及溶洞充填狀況等），并完畢補充勘探報告，孔底遇有溶洞時，應鉆入洞底不不大于2.0m。路塹地段應開挖至路基面后進行補充勘探?？碧窖a充勘探成果報設計單位以便進一步擬定巖溶地基解決辦法，在未擬定巖溶地基解決辦法前不得進行巖溶注漿施工。本實驗點擬選取6個孔做注漿工藝性實驗，實驗成果報設計單位、監(jiān)理單位、建設單位審批后大面積施工。巖溶注漿要遵循“探灌結(jié)合”原則，封閉土石界面，形成隔水帷幕。規(guī)定：路堤地段加固范疇至路堤坡腳外約5m，路塹地段加固范疇至側(cè)溝平臺外邊沿。①裸露型巖溶為消除地基不均勻性并防止地面塌陷及變形，采用挖除換填或注漿相解決方案。當基底存在溶洞時，注漿加固至洞底如下不不大于2m。當基底不存在溶洞時，解決至路肩高程下5m。溶洞頂板厚度不不大于15m地段普通不作整治設計。當頂板破碎、溶洞跨度較大時，采用安全頂板厚度法鑒別擬定與否需要注漿整治。若頂板厚度達不到規(guī)定（完整頂板厚跨比不不大于0.5，非完整頂板厚高比不不大于5.0），則要采用鉆孔注漿至溶洞底板如下2m。②覆蓋型巖溶地表覆蓋土厚度不大于30m地段，以鉆孔壓密注漿封閉土石界面（基巖面上3m，下5m），形成隔水帷幕；在加固深度范疇有溶洞時，則鉆孔注漿至溶洞底板如下2m。上部鉆孔采用充填注漿封孔。注漿孔按設計規(guī)定采用正方形布置，先導孔間距7×7.0m；6.3.1施工工藝流程巖溶地段NN平整場地測量放孔鉆機對位注漿前實驗監(jiān)理監(jiān)測鉆孔/監(jiān)測清孔注水實驗注漿填寫注漿施工記錄流入灰漿筒過濾拌制漿液配比擬定原材料檢查注漿效果檢查鉆機移位注漿完畢后實驗檢測Y注漿工藝流程

6.3.2施工準備(1)調(diào)查地下管線分布狀況，防止鉆孔傷及地下管線和本地水井，防止污染水源；

(2)施工邁進行場地清理，完善暫時防、排水設施，水田地段應疏干地表水。場地平整，設立必要排水坡，防止地表水下滲；

(3)完畢工藝實驗段所有孔位放樣，并測量、記錄孔口地面高程；

(4)接通施工用水、電，鉆機試運營，保證設備能正常開鉆；

(5)準備注漿用水泥等，并對進場原材料進行檢查；

(6)按漿液配比制備注漿液;(7)檢測所有注漿設備狀態(tài)，保證設備能正常運轉(zhuǎn)；

(8)對現(xiàn)場操作人員進行技術(shù)交底、崗前培訓。6.3.3鉆孔⑴根據(jù)注漿平面布置圖施放鉆孔位置,鉆機就位對中,孔位偏差不不不大于10cm，垂直度偏差不不不大于1%，開鉆前必要保證機身平穩(wěn)。當因避讓管、線等客觀因素需對孔位進行調(diào)節(jié)，且距離不不大于50cm時，需報設計、監(jiān)理單位核準。精確測量鉆孔前原始地面高程。⑵鉆孔到一定深度，可采用鋼護管護壁，鉆孔深度按設計規(guī)定入基巖不不大于5m。若遇溶洞鉆孔至底板下2m即可終孔。注漿套管嵌入基巖0.5m。⑶土層和巖溶發(fā)育破碎帶注漿孔終孔孔徑不不大于130mm，基巖注漿孔終孔孔徑不不大于91mm，注漿孔應進行統(tǒng)一編號，注明施工順序。⑷鉆孔采用跳孔施鉆，一方面在兩側(cè)外緣進行注漿，再在中部進行，中部鉆孔一方面作為兩側(cè)注漿效果檢查孔，又作為下道工序注漿孔。⑸在兩側(cè)進行注漿時，必要采用間隔注漿辦法，以提高注漿效果。不能所有鉆完再注漿，以免引起孔位串漿，增長注漿難度和清孔工作量。⑹沿線路方向每100m左右設一帷幕區(qū)域，先進行帷幕孔鉆孔注漿，再進行帷幕內(nèi)部鉆孔注漿。⑺為防止覆蓋層土層和巖溶發(fā)育破碎帶塌孔，采用跟管干鉆，土層段終孔直徑不得不大于130mm，基巖段終孔直徑不得不大于91mm，并固結(jié)在基巖上。⑻鉆孔過程中,邀請監(jiān)理工程師旁站記錄地質(zhì)變化狀況,所有芯樣擺放整潔。當遇巖溶時,應詳細記錄巖溶深度、填充狀況等。⑼施鉆完畢后采用鉆桿注水清孔，如因鉆孔較深，土層較厚，泥漿含碎石顆粒沉渣較多，可采用φ50mm導管，插入鉆孔底部。用注漿泵大壓力大流量清孔，以保證清孔質(zhì)量。⑽所有鉆孔必要按規(guī)定做好勘探記錄。特別對于土石分界面、覆蓋層中松散層和土洞、基巖中溶蝕裂隙發(fā)育帶、溶洞及充填物要詳細記錄。6.3.4封孔孔口采用孔口管動態(tài)阻塞法封口。當覆蓋層為黏性土時封孔深度不不大于4m；當覆蓋層為砂性土及卵石土時，應封至土石界面，4m如下孔口管設立為花管。6.3.5注水（壓水）實驗按孔數(shù)10%均勻選定注水孔，以調(diào)節(jié)注漿段單位長度吸水量和漿液配方、配比、泵壓等參數(shù)。壓水實驗：壓力壓水由小逐漸增大到預定注漿壓力。6.3.6制漿按選定水泥漿配比，進行水泥漿拌制。據(jù)制漿機容量稱取定量水，注入制漿機內(nèi)，據(jù)水灰比稱取相應重量水泥，啟動制漿機，邊攪拌邊加入水泥，攪拌時間要不不大于3分鐘，漿液無明顯沉淀即可，完后將水泥漿倒入儲漿桶，并不斷人工攪拌，防止沉淀離析。制漿應先加水后加水泥及外加劑，拌和10-20分鐘，將漿液流入過濾篩進行二次過濾，放存漿池備用。6.3.7注漿開始注漿時采用稀漿灌注，當灌入量較大時可據(jù)狀況采用濃一級漿液灌注。注漿解決采用分層分段注漿，注漿時采用純壓注漿方式，自下而上進行,先對土層帷幕注漿完畢后,然后再對巖層(或溶洞)孔進行注漿。（1）對土層帷幕注漿

鉆孔施鉆時當鉆孔鉆孔至土石界面時，在土層帷幕分界線3.5m上安裝止水栓塞，進行壓漿；當灌漿壓力達到0.5MPa以上,且注漿壓力呈直線上升或吸漿量不不不大于5L/min，持續(xù)10min以上,方可提塞清孔，清孔完畢后進入巖層鉆孔。

（2）巖層注漿

先完畢土層帷幕注漿，鉆機重新鉆孔至設計深度后，提鉆清孔，清孔完畢后視鉆孔揭示地質(zhì)狀況及溶洞大小，下注漿管，封閉孔口，最后加壓注水泥漿，直到達到注漿結(jié)束條件為止。終注條件：在終注壓力下持續(xù)注漿10min注入量不不不大于5L/min。

（3）一次性注漿工藝：

鉆孔一次性成孔到設計深度，提鉆清孔，下入注漿導管至孔底或溶洞底板上部0.5m處，封閉孔口，封閉深度當覆蓋層為黏性土時封孔深度不不大于4m；當覆蓋層為砂性土及卵石土時，應封至土石界面，4m如下孔口管設立為花管，接通注漿管至注漿機，孔口安裝壓力表，在0.2～0.5MPa壓力下自下而上進行注漿，直至達到注漿終結(jié)條件后結(jié)束注漿，巖溶空洞初期可采用自流注漿。終注壓力0.3～0.5MPa。對土洞、空溶洞或半充填溶洞，用高壓沖填砂、碎石后再進行注漿解決。對溶蝕裂隙發(fā)育、連通性好、漏液嚴重時，注漿時可摻入一定量粉土或粉煤灰，粉土摻入量<水泥重量10%，粉煤灰摻入量<水泥重量30%。注漿必要安裝帶打印功能自動流量計裝置，每孔均應打印水泥漿量小票，并作為歸檔資料。重要施工機械設備有鉆機、注漿泵、攪拌機、挖掘機等。本段內(nèi)路基巖溶解決均采用一次性注漿工藝。（4）注漿過程中作好注漿記錄，登記表應滿足注漿參數(shù)、漿液耗量、填充料耗量及其她特殊解決等記錄規(guī)定。6.3.8質(zhì)量檢測注漿加固地基質(zhì)量檢查,采用鉆孔取芯配合壓水實驗、面波檢測等綜合辦法進行注漿效果檢測及評價。質(zhì)量檢測應在注漿結(jié)束28天之后進行。（1）鉆孔取芯鉆孔檢查，檢查孔數(shù)不少于注漿孔總數(shù)2%，且每個注漿段落不得少于3孔。檢查孔位于注漿孔中間。鉆孔取芯觀測檢測原則：覆蓋層中水泥呈劈裂充填，巖芯中水泥呈條紋、帶狀，溶洞中水泥呈塊狀充填，巖芯中水泥呈柱狀、塊狀。鉆孔巖芯可見多處水泥結(jié)石體，基本填滿可見縫隙。（2）壓水注漿實驗

壓水注漿實驗運用取芯鉆孔進行,按注漿孔數(shù)量5%計，在注水實驗前，量測孔內(nèi)穩(wěn)定水位后，進行孔內(nèi)定量注水，觀測單位長度吸水量變化幅度，壓漿后實驗單位長度吸水量不大于壓漿前吸水量3%～5%，即可鑒定達到壓漿效果。

（3）注漿質(zhì)量滿足如下規(guī)定之一：①自檢孔巖芯可見多處水泥結(jié)石體，基本填滿可見縫隙；②自檢孔每延米注漿量不不不大于周邊4孔平均每延米注漿量15％。（4）面波檢測瞬態(tài)面波測點在整治范疇內(nèi)抽檢，測點數(shù)不少于注漿總孔數(shù)5%；電測深檢測段落長度為整治段落長度10%，且不不大于15m，測線優(yōu)先選用巖溶形態(tài)強烈發(fā)育地段布置，測線位置應與設計平面圖中測線重疊（即物探剖面DP-Ⅰ和物探剖面DP-Ⅱ）。3）面波檢測及壓水實驗檢測原則按表6-2執(zhí)行，介質(zhì)面波檢測速度V（m/s）面波頻散曲線注漿后巖土體單位吸水量w（L/min.m.m）附注土層（路塹）V≥19.7h+58.2不離散w≤0.33（1）面波檢查以速度原則為主，輔以頻散曲線。

（2）面波檢查與壓水實驗檢測鑒定注漿質(zhì)量成果不一致時，應以壓水實驗檢測鑒定為準。巖層（路塹）V≥9.8h+342.8不離散w≤0.42土層（路堤）V≥12.0h+58.7不離散w≤0.33巖層（路堤）V≥9.8h+207.8不離散w≤0.427工藝性實驗數(shù)據(jù)收集及整頓分析實驗成功后及時將原始記錄數(shù)據(jù)進行整頓分析，繪制地質(zhì)柱狀圖、先導探察孔平面布置圖、工程地質(zhì)斷面圖，附勘探、測試、實驗、巖芯照片等資料形成書面成果報告，報監(jiān)理、設計、建設單位審批后指引本管段路基巖溶整治全面施工。8施工安全及環(huán)保（1）施工前應完畢對地下管線核對、排查、遷改注漿區(qū)域內(nèi)地下管線。（2）注漿過程中應避免高壓噴嘴街頭斷開或軟管破裂導致漿液噴射、軟管甩出進發(fā)安全事故。（3）施工中鉆機應置于平整堅實地面上，鉆機移位時應平穩(wěn)并