岩溶路基注浆加固工艺试验总结Word文件下载.docx
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100m，59孔。
第二组试验段采用DK245+300～DK245+400段参数
第三组试验段DK249+600～DK249+700：
100m，88孔。
第四组试验段DK250+485～DK250+605:
120m，101孔。
第五组试验段DK251+050～DK251+150：
100m，104孔。
表3-1LQTJ-3标段岩溶路基工程量统计表
序号
起讫里程
整治长度（m）
孔数
土（m）
石（m）
备注
1
DK245+280~DK245+448.2
168.2
100
94
673
2
DK246+380～DK246+471.22
91.22
56
65
290
3
DK249+600～DK249+755
155
136
2055
678
4
DK250+385～DK250+695
310
261
2575
1303
5
DK250+955～DK251+585
630
657
9699
3091
合计
4.2、注浆压力：
初步选定为，岩层中不小于0.1～0.3MPa，土层中不小于0.2～0.5MPa，最大不超过1.5MPa。
最终注浆压力值通过现场试验确定。
4.3、浆液配合比：
注浆水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥浆液初始水灰比为1:
1，当进浆量较大时，应逐步提高浆液的浓度，当遇到空的岩溶通道、较大岩洞和裂隙处，注浆压力持续较小时，可先灌注中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填，再行注浆。
4.4、注浆深度：
试验区属岩溶中等发育地区，覆盖层厚度6～12m，故按设计图纸选定，覆盖层中注浆3m，岩层中注浆12m，总计单孔注浆15m。
若施工中见溶洞，应加固至溶洞底部以下不小于2.0m。
4.5、注浆范围：
（1）、正线路堑地段一般整治至俩侧路堑测沟平台外侧边缘。
（2）、正线路堤地段一般整治至俩侧路堤坡脚外5m；
车站站线和联络线路堤，整治至路堤坡脚外5m。
（3）、设置路肩挡土墙、路堤挡土墙的地段，整治加固宽度至墙趾以外5m。
5、施工安排
5.1参加施工人员进场情况
（1）管理、技术、质检、检测人员已全部到位，人员名单及相关资料见表一。
（2）参加试验段施工的生产人员有副经理1名、技术员2名，领工员2名以及28名机械操作员均已经到位。
表一主要施工管理人员一览表
姓名
文化程度
职称
职务
姜维亮
本科
高级工程师
技术主管
张玮
工程师
邹恒峰
助理工程师
技术员
陈泰合
队长
闫宁
领班
5.2投入试验施工的机械设备
试验主要包括引孔和注浆。
为满足施工需求配备了足够的施工机械。
所需机械设备见表二。
表二主要施工设备一览表
设备名称
设备型号
功率
数量
钻机
XY-1
11KW
3台
GH-2H
15KW
4台
GY-1A
20KW
5台
泥浆泵
BW150/15
0.37KW
2台
发电机
STC-20
30KW
浆液搅拌机
SM200
储料桶
1000L
--
5.3测量、检测仪器设备的配备
表三主要测量·
检测仪器设备表
仪器设备名称
规格型号
单位
检定状态
超高密度电法勘探仪器
FlashRES64
套
合格
台
6、料源选择及施工准备
6.1水泥选择和室内试验
根据沿线勘察，本段路基基底为粉质粘土，岩层裂隙较发育。
通过注水试验发现，吸水量很大。
经设计规范要求及试验检测，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，其技术指标如下：
6.2技术指标
42.5级普通硅酸盐水泥
比表面积S（m2/kg）
标准稠度用水量（%）
凝结时间（min）
安定性
（≤5mm）
初凝
终凝
345
25.7
198
247
7、注浆处理试验施工
7.1、施工准备
（1）场地平整：
用推土机、挖掘机等清除表层土，需要路堑开挖地段，开挖至设计基底标高。
采用平地机进行场地平整，采用压路机进行蹍压，要求达到路基本体压实度要求，并做好场地内的排水系统。
（2）施工测量：
按照设计布孔形式测设出注浆孔位，并打木桩标记。
（3）设置临时排水系统，根据设计，结合周边环境，建立完整的临时排水系统，保证在施工过程中，路基基底不被水浸和冲刷破坏。
7.2施工方法
施工准备→布孔位图→测量放线→钻孔、清空→检查岩芯→注浆（砂）→封孔→注浆完成。
施工工艺流程详见下图：
注浆处理施工工艺流程图。
图3注浆处理施工工艺流程图
7.2.1、钻探工艺
（1）定孔位
根据设计要求标出注浆孔位置，并进行复测。
注浆孔采用正方形布置。
（2）钻机与注浆设备就位
①注浆孔位标定后，移动钻机至钻孔位置，完成钻机就位。
②钻机就位后，用经纬仪、水准仪等工具调整钻机角度，安装牢固，定位稳妥。
③各类设备就近安装，注浆管线固定，不宜过长，一般为30～50m，以防压力损失。
（3）钻孔
钻孔用钻头开孔钻进，钻孔采用循环水分节钻进，在先导勘探时，每一节钻杆钻进结束后，将钻取芯样取出，留作与设计地质情况做核对，在正常的钻孔注浆时，只需要将岩芯取出，并以此控制入岩深度。
（4）检查岩芯
根据钻取岩芯的形态，并结合钻进时钻机的状态确认具体的地质情况，并以此判定入岩的深度及注浆方案。
（5）终孔
钻孔应以实际钻探深度为准，加固厚度满足设计要求。
加固深度为岩土界面以下2m。
钻至设计孔深度，经专业工程师自检后，报请现场监理工程师检查，同意后方可提钻，再用清水洗孔直至返清水，如不返水，冲洗时间不少于30分钟。
然后拧紧孔口盖准备压浆。
（6）清孔
在钻孔结束后，要及时进行清孔，将孔中碎石等破碎岩芯取出，确保注浆时水泥浆能顺利的充填基岩中破碎岩层和裂隙。
（7）记录
钻进过程中应注意观察地层变化，详细作好钻孔记录。
7.2.2、注浆工艺
注浆采用孔口封闭注浆法，先注浆基岩后，再注岩层面与土层接触面。
封孔示意图详见下图。
孔口封闭注浆法封孔、注浆示意图
（1）试泵
试泵时，在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后，持续二、三分钟泵管及机械设备不出故障进，方可进行注浆作业施工。
（2）安装注浆管和止浆塞
钻孔完毕，进行清孔检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，方可下管。
否则，必须用钻机进行扫孔。
在确定注浆管内无阻塞物后，即可进行注浆管安装。
把管子插入孔内，再将管顶入孔内到设计要求深度，使橡胶栓塞与孔壁充分挤压紧实，注浆管和止浆塞固定。
注浆管外露的长度不小于30～40cm，以便连接孔口阀门和管路。
注浆管安放好后，在注浆管管口加上孔口盖，以防止杂物进入。
（3）浆液配制
①考虑浆液充盈和结石的稳定性，浆液应以水泥单液为主，孔洞应掺入惰性材料（如：
砂砾石、卵石、砂卵石、碎石、粉煤灰等）。
单液浆采用纯水泥浆液，水灰比为1：
1～0.6:
1。
②有下列情况的采用双液：
水泥单液地表冒浆时，用双液封堵；
注浆已超出有效范围或整治范围，浆液扩散过远时，用双液控制；
岩溶垂直裂隙贯通性好，浆液渗流太深，宜用双液处理；
注浆量较大，单孔注浆量平均大于0.8~1.2m3/m，宜用双液控制；
水泥浆掺入水泥用量50%～100%的水玻璃浆，用于溶岩连续灌浆15t仍不见灌浆压力上升及地表冒浆等情况的紧急处理。
浓水玻璃中加水稀释，边加水边搅拌，并用玻美计测试其浓度。
施工中采用的水玻璃波美度为38°
～43°
Be，模数2.4～3.0。
③所用浆液采用搅拌机拌合随拌随用，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。
将配制好的化学浆液和水泥浆液各送入搅拌式储浆池内。
（4）注浆
①注浆管路系统的试运转：
用1.5～2倍于注浆终压的压力对系统进行吸水试验检查，并接好水、电；
检查管路系统能否耐压，有无漏水；
检查管路连接是否正确；
检查设备状况是否正常；
使设备充分热身，试运转时间为20min。
②注浆顺序：
遵循先边排，后内排、跳孔、由疏至密注浆顺序；
自路基坡脚向中心的顺序进行，先两侧后中间，以保证注浆质量。
注浆方式采用分段前进方式，即先钻孔后注浆。
③浆液控制：
先稀后浓，依吸浆情况逐步加浓浆液，配比控制在1：
1～0.6：
④灌浆压力控制根据受灌地层的地质条件和渗透性、灌浆时吸浆量，以及对浆液稠度变换等一并考虑。
一般情况下，当吸浆量较小时，可尽快地达到规定的灌浆压力；
而在吸浆量较大时，则可较缓慢的升到规定的灌浆压力。
灌浆过程中，灌浆压力的控制采用“一次升压法”。
“一次升压法”，就是在灌浆开始后，将压力尽快的升高到规定的压力，使整个灌浆过程尽量是在规定的压力下进行。
其优点是裂隙不至于在低压下提前被堵塞，能较多地灌进一些浆液，使一些较小的裂隙也能得到充分地灌实。
（5）提管、回填
注浆完成后应立即拔管，若拔管不及时，浆液会把注浆管凝固住而造成拔管困难。
拔管时使用拔管机。
每次上拔高度为500mm。
拔出管后，及时刷洗注浆管，以便保持清洁、通畅。
（6）封孔
①注浆结束拔出套管后，用C15砼封孔，封孔时必须边灌边插捣，确保孔内密实。
严禁不封孔或假封孔，以致人为形成竖向水力通道，加重路基岩溶病害。
②封孔完成后，在原孔位处标注注浆孔号，要求字迹工整、清晰。
（7）注浆原始记录整编
①每个注浆作业工班在注浆施工过程中，都必须边施工边记录，当天的注浆施工记录必须当天整理完成，不得积压或遗漏。
②注浆原始记录是竣工文件的重要组成部分，各记录人员应本着认真负责的态度，做到字迹工整、资料整洁无误，填写规范齐全。
③应及时按要求做好注浆资料的统计与汇总（包括注浆孔号、孔数及注浆量等）。
（8）试验检测
为正确的检测注浆效果，准确验证各项施工参数，在试验段检测时加大检测项目与力度，注浆前后，物探成果资料对比，检查注浆效果；
注浆前后，钻孔注水试验的单位长度吸水量对比，检查注浆效果，注浆后单位吸水量小于注浆前吸水量的3~5%，且没有明显漏水现场；
钻孔检查，检查孔数的5%，根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果；
注浆观察，冒浆点在路基范围之外3~5m时，可视路基范围岩溶通道堵塞完毕。
8、试验分析
8.1注水试验注浆效果分析
表8.1注水试验对比表
孔号
注浆前
（L）
单位吸水量（L/m.min）
注浆
后（L）
对比分析
1-4
2063.325
0.55
46.619
0.027
效果良好
1-9
3011.512
0.61
62.350
0.031
8-8
2758.411
0.73
57.362
0.036
5-12
2003.864
0.60
63.547
0.03
5-7
1988.996
0.68
65.868
9-4
2441.758
0.63
64.085
0.034
通过分析此段路基基底裂隙发育，结合这样的情况，应采用单液注浆，注浆压力可按设计执行。
钻芯取样效果图：
所取出的芯样浆液填充饱满，达到加固效果。
通过钻芯取样直观判断，该段岩溶注浆效果良好，满足设计要求。
8.2先导孔注浆配合比试验
我分部对岩溶注浆配合比进行了调整，分步进行了试验。
试验室试配了八种配合比（见岩溶注浆浆液配比试验记录（实验室内））。
岩溶注浆浆液配合比试验记录（实验室内）
容重（g/cm3）
水灰比
水泥
水
砂
粉煤灰
（kg/m3）
（Kg/m3）
0.6
1216
729
/
1.945
0.8
953
762
1.715
1013
675
112
1.8
826
733
91
1.65
1093
648
109
1.85
6
895
715
90
1.7
7
掺4%的水玻璃，初凝为7h30min,终凝为8h.
8
掺6%的水玻璃，初凝为6h,终凝为7h.
8.3注浆试验
8.3.1试验前
试验室对每种水灰比的水泥浆凝固结石情况进行了试验：
水灰比为1:
1的结石率为52.7%，0.8:
1的结石率为71%，0.6:
1的结石率为95.4%。
选用结石率较好和最好的两种水灰比进行试验。
试验时根据钻孔取芯的情况，对小于1m的溶洞用纯浆液试验，1m~2m的半填充状的用粉煤灰试验，大于2m的用双液加砂子试验。
8.3.2注浆试验检测
根据不同的配合比结合钻孔取芯芯样情况进行了试验注浆。
七天后将试注浆的情况在距原位孔30~50cm范围内取芯，
8.3.3.试验结果
通过对上述先导孔注浆试验芯样对比分析，水灰比为0.8:
1的芯样无论从芯样的完整性、对溶洞填充的密实情况及强度都不如0.6:
1，所以从此次的试验表明浆液浓度决定填充效果。
在地下水丰富时，水玻璃加速凝固有利于注浆质量，减少环境水影响。
综上所述，弋江站场段最佳浆液配比为0.6:
8.4结论
经综合分析，工艺适配参数选择如下：
1、机械组合：
XY-1型、GH-2H型、GY-1型钻机，BW150/15型泥浆泵，STC-20型发电机，SM200浆液搅拌机,储料桶1000L。
2、注浆压力，黏土层控制在100~300Kpa，卵石土层控制在200~400Kpa，
3、当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆：
1）注浆孔口压力维持在0.2~0.5Mpa左右，吸浆量不大于40升/min，维持30min。
2）注浆钻孔基岩完整，或多次注浆，孔口压力超过1.5Mpa时。
3）冒浆点已出注浆范围外3~5m时。
4）单孔注浆量达到平均注浆量1.5~2.0倍，且进浆量明显减少时，当达不到上述结束标准时，应清空再次注浆。
以上条件之一满足即可停止注浆，但在进行判定时还应根据地质钻孔记录、注浆方式等多种因素综合判定：
（1）注浆孔口压力维持在0.2~0.5Mpa左右，吸浆量不大于40升/min，维持30min时可停止注浆的判定及注意事项：
该条件是判定停止注浆使用较多的标准，在判定时应随时记录好注浆压力及注浆流量。
（2）冒浆点已出注浆范围外3~5m时可停止注浆的判定及注意事项：
该条件是现场出现较多的情况，但应结合压力及其裂隙发育情况综合判定。
当注浆时间短而且无压力值时应采用间歇注浆的方式进行注浆，直至满足压力及吸浆量条件，如果岩溶裂隙发育，与地面存在联通情况时必须增大注浆量。
（3）单孔注浆量达到平均注浆量1.5~2.0倍，且进浆量明显减少时的判定及注意事项：
本条件在我们施工过程中基本不采用，因为岩溶发育区地质情况异常复杂，即使在短短的几十米路基重点其岩层界面、裂隙发育都有可能变化很多。
（4）注浆孔基岩完整，或多次注浆，孔口压力超过1.5Mpa时的判定及注意事项：
该条件是实际施工过程中出现较多的情况，但必须从分与注水试验情况、注浆的位置相结合综合分析。
综合所述，该实验工艺能够满足设计规范要求，可以指导大面积施工。
9、质量控制要点
根据注浆处理试验段的注浆结果分析，总结出注浆处理质量控制要点如下：
（1）注浆孔应跳孔施钻，不应全部钻孔完成后再注浆，以免孔位串浆，增加难度及清孔工作量。
（2）注浆孔施工应自路基坡脚向线路中心的顺序进行，先两侧后中间，保证注浆质量。
（3）注浆孔孔位移动不宜超过0.5m，开钻前必须保证机身平稳，钻孔偏斜<
1%。
（4）注浆用的水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为PO42.5，水泥不超过出厂日期三个月，受潮结块者不得使用。
水泥的各项指标符合国家标准，并附有水泥出厂报告。
（5）注浆用水必须满足砼用水的要求，使用前需进行水质化验。
（6）原材料进场后，需做好原材料检测。
（7）注浆孔封闭必须采用C15砼封闭岩石饱满，以免对客运专线路基留后患。
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