淺議巖溶注漿加固技術在高速鐵路路基不良地質的運用

肖碩輝

摘 要 巖溶路基的病害可分為兩大類：一類是變形問題，另一類是水害問題。通過在高速鐵路路基施工中采用巖溶注漿的辦法進行地基加固，簡要介紹了巖溶注漿的應用范圍和工藝原理以及技術要點，為類似施工提供了一種解決思路。

關鍵詞 水泥注漿;高速鐵路;地基加固

前言

喀斯特地貌是具有溶蝕力的水對可溶性巖石進行溶蝕等作用所形成的地表和地下形態的總稱，又稱巖溶地貌。巖溶整治技術是巖溶地貌區域高速鐵路路基修建的關鍵技術。

1應用范圍

適用于巖溶路基需進行地基加固處理的鐵路、公路工程;地下水波動較大，對路基工后沉降控制嚴格的路基工程。

2工藝原理

（1）由于巖溶地區的地下水位會發生變化，造成該地段地層的強度下降，從而導致路基基底的承載力下降，通過巖溶注漿，可以阻隔上層滯水與巖溶水的聯系，保持地下水位的穩定。

（2）由于灰巖中溶溝、溶隙、溶洞發育，在上部地層受到較大壓力時可能造成該段地層塌陷。施工時根據先導勘探孔揭示路基地層中的巖溶發育情況，加固深度由探灌結合孔確定，一般為巖土界面以下6m，對巖溶進行注漿加固。

3施工技術要點

3.1 工藝流程

施工準備-放樣孔位-安裝鉆機-開孔-下套管固結-鉆進-終孔及壓水試驗-質量檢查-安裝空口蓋或混合器-壓力壓漿、監測-測設監測點-質檢-洗孔-壓水試驗—效果檢查-壓漿結束-物探驗證-質量評定-交驗，如工藝流程中效果檢查未滿足結束條件或物探驗證有缺陷時，則重新注漿。

3.2 施工方法及操作要點

（1）施工準備。①施工前必須進行場地清理，完善臨時防、排水設施。②在每次注漿施工前，對機械進行檢查、調試。③注漿所用的水、電供應必須可靠，并有備用水源和電源。④注漿前應進行現場注漿試驗，合理選擇注漿工藝，合理確定注漿壓力、漿液配比、單位注漿量等相關參數，確定停止注漿的條件等。

（2）重要參數的選定。①漿液配合比：在注漿前根據壓水和鉆探的情況來確定，在施工中根據注漿檢查情況來調整，遵循漿液由稀到濃的原則，水灰比為0.6∶1～1∶1，水泥采用P.O 42.5號普通硅酸鹽水泥。②濃度檢測方法：現場漿液濃度檢測儀器采用泥漿三件套。③漿液拌合用水控制：現場設尺寸為1.5*Φ1.0的水箱，根據配合比將水箱里固定位置做一標記定為六袋（300kg）水泥的用水量。

（3） 定孔位。鉆孔注漿一般按二序（Ⅰ、Ⅱ）進行。Ⅰ序孔間距7m，按正方形均布;Ⅱ序孔在Ⅰ序孔正方形中心及溶洞位置內插加密，Ⅰ、Ⅱ序孔形成菱形布置，間距5m。對已發生塌陷、地下水頻繁波動、溶洞（土洞）密集發育、有支擋工程等地段，進行三序注漿處理，Ⅲ序孔在Ⅰ、Ⅱ序孔中間內插加密，加密后的孔間距離為3.5m。

（4）鉆機與注漿設備就位。移動鉆機至鉆孔位置。鉆機呈垂直狀態，安裝牢固，定位穩妥。

（5）鉆進。①鉆機安裝必須使立軸中心、孔口管中心、孔位中心三心一致。②鉆孔孔口直徑不得小于130mm，終孔直徑不得小于91mm。③在鉆探過程中，土層和溶蝕破碎帶采用跟管鉆進。④鉆孔終孔直徑不得小于91mm，鉆至設計深度后，埋入注漿管，管外孔口段用水泥漿凝固加蓋，待達到強度后實施注漿。

（6）洗孔。①鉆孔結束后，下入導管到孔底，通入水流從孔底向外沖洗，沖洗壓力為注漿壓力的80%，直至回清水5-10min為止，孔底沉積物深度不得超過20cm。②鉆孔終孔并沖洗后無法在24h內注漿時，應及時做好孔口封閉和護孔措施，注漿前須進行孔深復測，復測深度須達到設計要求。

（7）注漿施工。①使用純水泥漿為主的單液注漿，水泥采用P.O 42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.6：1～1：1。②注漿壓力為0.2～0.4Mpa（孔口壓力表讀數）。③對土洞、空溶洞或半充填溶洞，應高壓充填砂、碎石后再進行注漿處理。

（8）注漿終孔。注漿結束條件：①當注漿孔口壓力持續維持在0.2MPa左右、吸漿量小于設計要求。②在注漿范圍外3-5m出現冒漿點。③單孔注漿量達到了平均注漿量的1.5～2.0倍，且再難進漿[1]。

3.3 壓水試驗

施工結束后，在注漿孔間布置質量檢測鉆孔，孔數為注漿孔總數的2%，且每個注漿段落不得少于2孔，測定的滲透系數小于注漿施工前的1/10，視注漿施工合格。

3.4 補充注漿孔

對巖溶發育、注漿量大的地段，應追加適當的補充注漿孔，設3%～5%的注漿驗證孔。

3.5 注漿效果檢測

（1）注漿前后的鉆孔壓水試驗對比。根據設計及現場監理要求，選取代表性鉆孔進行注漿前后壓水試驗檢查對比，一般注漿后單位長度吸水量值降低達95%～99% ，證明注漿效果明顯。

（2）檢查孔鉆探抽芯。施工結束后，視工程的重要性和巖溶形態，在注漿孔間布置2%～3%質量自檢孔，且每個注漿段落不得少于2孔，檢查孔巖芯可見水泥結實體，水泥結實體單軸抗壓強度≥0.3MPa，視注漿施工合格。

（3）瞬態面波檢測。瞬態面波法作為一種無損、快速、連續且經濟有效的物探檢測方法，已經在巖溶路基的注漿加固質量檢測中廣泛應用。瞬態面波法采用具有數據處理記錄存儲功能的面波儀，對比每一注漿點的面波速度和面波頻散曲線，進而對注漿效果進行評價。

4結束語

為了確保巖溶地基加固效果，施工單位必須在借鑒以往施工經驗的基礎上，結合當地地質情況，總結及優化實踐中遇到的技術問題。此工法即是在客運專線巖溶地基注漿施工經驗的基礎上總結形成，供類似工程參考。

參考文獻

[1] 孟詳慧.淺析鐵路路基巖溶注漿施工技術[J].科技創新導報，2012，（01）：110.