岩溶注浆专项方案.docx
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岩溶注浆专项方案
1、编制依据1
2、编制范围1
2.1水文地质条件1
3、施工组织及总体施工方案2
3.1材料机械设备人员配置2
3.1.1材料及机械设备2
3.1.2人员配置2
3.1.3浆液配比选用3
3.2路基地段岩溶注浆的施工工艺3
3.2.1施工工艺流程3
3.2.2施工准备4
3.2.3钻孔5
3.2.4钻孔注水试验5
3.2.5注浆5
3.3桥梁注浆6
4、岩溶注浆施工控制要点7
4.1钻进7
4.2注浆7
5、监测与测试8
5.1监测8
5.2测试9
5.2.1试验9
6、施工注意事项9
7、施工安全及环境保护10
岩溶注浆注浆专项方案
1、编制依据
1、国家的法律、法规和铁道部、湖南省的相关管理制度规定；
2、本项目采用的标准、指南、验标、工法、定型图、通用图、标准图等；
3、铁道部《铁路工程施工组织设计指南》（铁建设〔2009〕226号）。
4、公司下发的《长昆客专（湖南段）指导性施工组织设计》；
5、铁道部《贯彻落实国家发展改革委等7部门关于加强重大工程安全质量保障措施的通知的意见》（铁建设〔2009〕235号）。
6、铁道部《关于进一步加强铁路建设项目临时用地复垦工作的通知》。
（铁建设〔2008〕104号）。
7、公司关于项目建设管理的规章制度；
8、项目招标文件、施工承发包合同文件、补遗书等；
9、客专用材料、机械设备、机具等相关规程、标准、质量文件；
10、本项目采用的施工图、设计文件、《站前专业技术交底》、纪要等；
11当前客运专线铁路建设技术、装备和施工水平；
12、与客运专线有关的科学研究及试验成果。
2、编制范围
仅适用于路桥建设沪昆铁路客运专线（湖南段）站前工程CKTJ-2标第一项目分部DK55+068.8~DK74+187.63管段内岩溶地段的桥梁和路基的注浆处理。
2.1水文地质条件
本段线路第四系空隙潜水及基岩裂隙水、岩溶水。
丘坡地下水为基岩裂隙水、岩溶水，较发育；丘陵谷底下水为空隙潜水。
地下水主要靠大气降雨补给，水位随季节影响而变化，勘探单位勘探期间地下水水位埋深0.30～33.30m。
经取钻孔地下水及地表水进行分析，一般情况地下水及地表水对砼结构不具侵蚀性。
管段内地质中生界白垩系泥质岩及古生界二叠系、石炭系碳酸盐岩及碎屑岩为主，局部为岩浆岩、浅变质岩及煤系地层。
①岩溶：
分布广泛，地下水位多在土石界面上下波动，极易发生岩溶坍陷，调查多处可见岩溶坍陷迹象。
②软土地层：
主要为路基地基上覆盖软土层，施工中要严格按设计做好地基处理，重点还要做好地质核查。
3、施工组织及总体施工方案
3.1材料机械设备人员配置
3.1.1材料及机械设备
①水泥选用P.O42.5袋装普通硅酸盐水泥；②水玻璃采用38～43Be′,模数2.4～3.0；③砂采用中粗砂；④XY-100地质钻机；⑤工作压力为2MPa的注浆机；⑥注浆管线采用φ36PVC管；⑦注浆套管采用φ110无缝钢管；⑧水泥浆拌制采用桶搅拌过滤灰团后流入储浆桶。
3.1.2人员配置
序号
名称
人数
工作内容
1
现场负责人
1
全面负责整个施工过程
2
技术负责人
1
负责现场施工技术
3
钻机机长
1
负责钻机操作，现场记录
4
钻机工人
3
协助机长进行钻机操作
5
注浆工人
4
进行洗孔和注浆工作
6
安全员
1
负责现场施工安全
7
质量员
1
负责现场施工质量
8
测量员
3
对注浆孔位进行放样和沉降观测
3.1.3浆液配比选用
①水泥砂浆：
水：
水泥：
砂=0.8：
1.0：
0.5～1.0；
②双液（水玻璃与水泥浆混合液）：
水玻璃：
水泥浆（体积比）＝8～20％。
岩溶注浆过程中浆液配的合比应按实际情况进行调整，遵循先稀后浓的原则，依吸浆情况逐步加浓浆液；当连续注浆单孔超过15吨水泥不见升压或吸浆量下降时，采用提高浆液浓度或双液注浆措施。
3.2路基地段岩溶注浆的施工工艺
岩溶注浆要遵循“探灌结合”原则，封闭土石界面，形成隔水帷幕。
要求：
岩溶注浆孔要求注浆厚度不小于8m，入基岩5m,注浆孔按设计要求采用梅花形或正方形布置，孔间距7.0×7.0m或5.0×5.0m；本路段内采用5.0×5.0m正方形布置的形式，路堤地段加固范围至路堤坡脚外约5m，路堑地段加固范围至侧沟平台外边缘。
另外，施工中如遇溶洞,孔深至溶洞底板下1m。
3.2.1施工工艺流程
岩溶地段注浆工艺流程
3.2.2施工准备
①、调查地下管线分布情况，防止钻孔伤及地下管线和当地水井，防止污染水源；
②、将试验场地平整，设置必要的排水坡，防止地表水下渗；
③、完成工艺试验段全部孔位放样，并测量、记录孔口地面高程；
④、接通施工用水、电，钻机试运行，确保设备能正常开钻；
⑤、准备灌浆用的水泥、砂、水玻璃等，并对进场原材料进行检验；
⑥、检测所有注浆设备状态，确保设备能正常运转；
⑦、对现场操作人员进行技术交底、岗前培训。
3.2.3钻孔
按注浆布孔图，现场测放注浆孔点。
注浆钻孔孔位偏差不宜超过50cm，垂直度偏差不大于1%，开钻前必须保证机身平稳。
场地平整并确保排水通畅，准确测量钻孔前原始地面高程。
注浆孔孔径110mm，注浆孔应进行统一编号，注明施工次序。
钻孔采用跳控施钻，首先在两侧外缘进行注浆，再在中部进行，中部钻孔一方面作为两侧注浆效果的检查孔，又作为下道工序的注浆孔。
在两侧进行注浆时，也必须采用间隔注浆的方法，以提高注浆的效果。
不能全部钻完再注浆，以免引起孔位串浆，增加注浆难度和清孔工作量。
沿线路方向每100m左右设一帷幕区域，先进行帷幕孔钻孔注浆，再进行帷幕内部的钻孔注浆。
为防止覆盖层土层塌孔，土层范围内钻孔套管跟进，并固结在基岩上。
钻孔过程中,邀请监理工程师旁站记录地质变化情况,所有芯样摆放整齐。
当遇岩溶时,应详细记录岩溶深度、填充情况等。
施钻完成后一般采用钻杆注水清孔，如因钻孔较深，土层较厚，泥浆含碎石颗粒沉渣较多，可采用φ50mm的导管，插入钻孔底部。
用注浆泵大压力大流量清孔，以保证清孔质量。
3.2.4钻孔注水试验
按孔数的10%均匀选定注水孔，以调整注浆段的单位长度吸水量和浆液配方、配比、泵压等参数。
3.2.5注浆
注浆孔的距离应根据溶蚀的发育程度、溶隙、溶缝的连通性等地质条件和注浆压力、浆液浓度等确定，并通过现场注浆试验验证。
注浆段的单位注浆量也必须通过现场试验确定。
注浆处理时宜采用分层分段注浆，注浆时采用纯压注浆的方式，自下而上进行,先对土层帷幕注浆完毕后,然后再对岩层（或溶洞）孔进行注浆。
①、对土层帷幕注浆
钻孔施钻时当钻孔钻孔至土石界面时，在土层帷幕分界线3.5m上安装止水栓塞，进行压浆；当灌浆压力达到0.5MPa以上,且注浆压力呈直线上升或吸浆量不大于40L/min，持续10～30min,方可提塞清孔，清孔完毕后进入岩层钻孔。
②、岩层注浆
先完成土层帷幕注浆，钻机重新钻孔至设计深度后，提钻清孔，清孔完毕后视钻孔揭示的地质情况及溶洞大小，下注浆管，封闭孔口，最后加压注水泥砂浆，直到达到注浆结束条件为止。
③、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。
3.3桥梁注浆
桥梁的溶洞均是埋置较深的溶洞，桥梁溶洞处理时前期的准备和钻孔与路基同，桥梁主要是在压力方面的不同，桥梁注浆压力控制：
用注浆泵注浆，注浆压力不宜太大，控制在0.5-1.0MPa范围，具体压力值现场试验确定。
注浆速度为15-20L/min，其目的是使浆液渗透到填充物内（包含灌入的砂和碎石），然后固结，渗透最小直径定位3.0米，以保证冲钻成孔是有足够的固结体。
注浆时注浆管必须插入填充物底部，然后边注浆边缓慢上提，提管速度不宜太快，根据注浆速度确定，应是渗透半径控制在允许范围内。
在压浆过程中做好同条件试块检验浆液的强度，一般在7天之后开始取芯检查芯样强度，判断该孔地基情况调整该桩的钻孔方案。
施工注意事项：
防止浆液流失太远造成浪费，采用间歇注浆方式，使得先注入浆液与沙子（或碎石）初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直至达到规定的注浆量和注浆压力控制值为止。
注完一个孔后，继续对其余孔进行注浆，后注浆压力必须调高，最后封孔。
注浆顺序由现场自行掌握。
且应在桩基范围取芯检验填充效果，待溶洞完全填充且强度达到后方可进行桩基施工。
4、岩溶注浆施工控制要点
4.1钻进
施钻时将钻杆对准所标孔位（孔位偏差不超过0.5m），用φ110钻头开孔钻进，保证开孔直径≮110mm。
注浆孔终孔直径≮91mm。
开孔时轻加压、慢速、大水量钻进，防止将孔开斜。
钻进至一定深度，采用套管护壁。
直至进入岩土界面以下3-5m，基岩裸露地段保证注浆深度不小于8m。
遇溶洞，加固深度为至溶洞底板下1.0m。
基岩面下孔深5m范围内未遇见溶洞，即可结束钻进。
4.2注浆
①试泵：
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时，持续二、三分钟不出故障，即可结束。
②安装注浆管和止浆塞：
钻孔完毕，清孔检查，在确认没有坍孔和探头石的情况下，下注浆管。
否则，采用钻机扫孔。
确定注浆管内无阻塞物后，安装注浆管。
为减少拔管时的阻力，在注浆管上可上防水板。
用沾有CS胶泥的麻丝绳绕成不小于钻孔直径的纺锤形柱塞，把管子插入孔内，然后在麻丝与孔口空余部分，填充CS塑胶泥，使注浆管和止浆塞固定。
注浆管外露长度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压水试验：
对注浆管路压水检查密封性，压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续15min。
④浆液配制,施工控制分以下三种：
a、水灰比固定，水玻璃浓度不变，变换双浆比例。
当水玻璃溶液所占比例由小到大，凝胶时间则由长到短，初、终凝由慢到快。
b、水玻璃浓度不变，双液比例固定，变换水灰比。
当水灰比由小到大，凝胶时间由短到长，初、终凝由快到慢。
c、水灰比不变，双液比固定，变换水玻璃浓度。
当水玻璃浓度由高到低，凝胶时间由短到长，初、终凝由快到慢。
⑤注浆：
根据现场情况及时调整双液浆的配合比，一般在注浆量较大，注浆压力较低时，浆液的浓度应调高，胶凝时间应缩短，以控制浆液扩散范围和注浆量；在注浆量较小，注浆压力高的场合，浆液的浓度应适当降低，胶凝时间也应适当延长，这样才能使浆液得到充分地扩散，保证注浆质量。
发生漏浆时，通过调整浆液配合比使其浓度加大，胶凝时间缩短，并采取间隔注入的方法，便可有效地将其控制住。
⑥注浆压力控制：
灰岩中为0.1～0.3MPa，岩土界面附近逐步加大到0.3～0.5MPa。
⑦结束注浆条件当注浆达到下列标准之一时，孔道停止注浆：
a、注浆孔口压力维持在0.2MPa左右，吸浆量不大于40L/min，维持30min。
b、注浆钻孔基岩完整，或多次注浆，孔口压力超过1.5Mpa时。
c、冒浆点已出注浆范围外3～5m时。
D、单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～2.0倍，且进浆量明显减少时。
⑧未达结束条件处理：
经检查达不到上述标准时，清孔后再次注浆。
⑨注浆完成后立即拔管，以防浆液在注浆管中凝固。
每次上拔高度为50cm。
拔出管后，及时刷洗注浆管，保持清洁、通畅。
拔出管后留下的孔洞，及时用C15混凝土封孔。
5、监测与测试
5.1监测
为了对岩溶路基压浆施工的质量进行宏观控制，避免施工造成环境的影响，施工时安排专人进行质量、环境的监测。
施工前，调查每段工地的周边环境特点，依据设计注浆孔的布置，影响半径及范围设立监测点、控制点，注浆过程加强地面观测记录。
每个压浆工班的孔口压浆工负责当班的地表观察，一旦有异常即停止注浆，分析原因并调整压浆工艺。
调查施工区的井、泉、坍坑以及民居的生活水源分布，定期或日常进行水量、水质的观测、访问，确保生活用水的质量，农田用水无污染。
5.2测试
5.2.1试验
对压浆中出现异常的压浆孔，采用注水试验，或水位传递、指示剂、气体传递等方法确定岩溶通道连通性和压浆质量。
①注水试验
在注水试验前，量测孔内稳定水位后，进行孔内定量注水，观测单位长度吸水量变化幅度，压浆后试验的单位长度吸水量应小于压浆前吸水量的3%～5%，即可判定达到压浆效果。
②钻孔检查，检查孔数为5%，根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。
③综合物探测试
压浆完工后进行物探检测对比，物探检测按设计要求为工后物探，可以考虑用地质雷达或高密度电法进行检测。
6、施工注意事项
1、施工前应向有关部门收集和调查地下设施、地下管线的具体位置。
2、当地质钻孔发现岩溶较大,相临两孔可能连通时,注浆孔应跳孔施钻,不应全部钻孔完后再注浆,以免孔位串浆,增加难度及清孔工作量。
溶洞较大且填充较少时,应先快速灌注中粗砂，再灌注水泥浆。
3、注浆钻孔孔位偏差不宜超过50cm，开钻前必须保证机身平稳。
采取措施确保注浆连续进行,不得中途中断。
4、注浆过程加强地面观测记录。
在注浆区域埋设观测桩,在注浆前后观测其地表沉降。
一般应在线路中心、路基两侧路堤或路堑坡脚、以及坡脚外（或堑顶外）10m各设一排观测桩，纵向间距一般不大于50m，过渡段范围及非均质地区应加密观测剖面。
施工期间必须每天进行地表变形监测，实测地表变形量，测量精度不大于1mm，并做好详细记录，根据观测数据控制注浆压力，以免堑坡的稳定性或附近构筑物受影响，同时监测数据应提交相关部门，以备路基沉降分析用。
5、各孔注浆量根据具体地质情况有较大的差异，当连续注浆单孔超过15吨不见升压时，应考虑提高浆液浓度。
必要时间歇注浆。
注浆量过大时，应提请有关四方会勘，采取适当的工程措施进行处理。
6、钻孔及注浆顺序
为防止临孔串浆,增加处理难度,本次钻孔及注浆顺序原则为:
①先钻探灌结合孔,后钻一般注浆孔;
②无论探灌结合孔还是一般注浆孔,全部采用跳孔钻进;
③一般注浆孔采用路基两侧向路基中心进行
④边钻边灌
7、注浆前作好注水试验并记录，根据钻孔的地质情况和注水试验的情况采用不同的注浆浆液和措施。
8、注浆过程中，作好记录，并专人巡视，避免注浆超出加固范围以及对环境的污染。
7、施工安全及环境保护
①、施工前应完成对地下管线的核对、排查、迁改注浆区域内地下管线。
②、靠近既有线地段注浆施工时，应对既有路基及结构结构物进行变形观测，注浆过程中严格控制注浆压力，避免引注浆施工对既有线产生破坏。
③、注浆过程中应避免高压喷嘴街头断开或软管破裂导致浆液喷射、软管甩出进发安全事故。
④、施工中钻机应置于平整坚实的地面上，钻机移位时应平稳并保持钻杆垂直，防止倾斜倒塌。
⑤、水泥、粉煤灰等细颗粒散体材料，应遮盖存放，运输时防止遗撒、飞扬。
⑥、废弃的砂料及水泥袋等包装物及时清理，不得随处抛洒。
施工机具应采取降低噪声措施，减少扰民。
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