高速公路巖溶路基填筑處理技術的應用探討

張仁峰

巖溶地質是高速公路工程領域一項重要的研究對象，目前對其發育過程及形態特征已有了一定的認識。高速公路路基下巖溶具有隱蔽性的特點，且在一定條件下，巖溶地質還存在繼續發育的可能。施工完畢后，應采用科學有效的驗證方法，確保巖溶處理效果滿足后期高速公路安全運營。本文結合工程實例，就高速公路巖溶路基填筑處理技術的應用進行探討。

一、工程概況

貴金古高速公路項目，位于貴陽市觀山湖區，全長160.765km，設計速度100km/小時，采用雙向六車道。該項目采用“股權合作+BOT”模式建設，項目建設期4年，運營期30年。

二、地質條件

根據區域地質資料及初勘成果，路線區域內出露的主要地層有古生界的寒武系、二迭系；中生界的三迭系、白堊系；新生界的第四系。其中碳酸鹽巖地層在區內展布范圍較廣。

路線經過區域絕大部分屬裸露型或覆蓋型巖溶地帶，巖性以灰巖、泥灰巖、白云巖、礫巖、粉砂巖、泥巖、局部夾煤層為主，覆蓋層主要為粘土、粉質粘土夾少量碎石，厚0～5米不等。巖溶地貌上主要表現為溶洞、巖溶漏斗、溶蝕洼地、落水洞等。

根據現場地質調查，結合區域地質資料，路線區主要不良地質為巖溶區，特殊性巖土為山間谷地軟弱土、人工填土等。路線區地殼運動主要以緩慢抬升為主，侵蝕溶蝕、溶蝕地貌地形切割強烈，高差較大，地層巖性較復雜，構造較復雜，巖溶整體弱～中等發育，局部強烈發育，水文地質條件較簡單。地震基本烈度為VI級。區域地質環境處于相對穩定狀態，對擬建路線有影響的地質災害規模小，易防治，無影響路線方案的重大地質災害。路線區現狀自然穩定性好，路線區地質環境適宜擬建公路建設。

三、整治范圍

首先，在一些覆蓋型巖溶區域，如果巖溶區域的覆蓋層厚度不超過30m，并且巖溶化坡地區域的覆蓋層厚度不超過20m，應使用路基填筑處理技術。對于整治寬度而言，主要是路堤坡腳之外的5m范圍內，如果坡腳（塹頂）外的巖溶影響到邊坡的穩定性，可以適當的擴大整治范圍。其次，如果施工區域存在巖質的路塹，應參考工程現場的巖溶形態進一步明確處理措施。此外，對于覆土厚度不超 3m的淺覆蓋巖溶，可結合地基處理，清除覆土后按裸露型巖溶進行處理。

四、溶巖路基處理

巖溶地貌上主要表現為溶洞、巖溶漏斗、溶蝕洼地、落水洞等。路線經過范圍內大型溶洞采用路線避讓和橋梁跨越處理，局部小溶洞采用開挖回填處理。

巖溶工程的處治措施主要根據巖溶的類型、埋深、洞頂板厚、洞的寬度等特征，一般采取修橋跨越、開挖回填、鉆孔注漿、排導巖溶水、支頂加固、高填方路堤穿透等措施。

1.處理原則

（1）對于路基基底的巖溶泉，應設置涵洞將其積水排出。

（2）對于路基旁邊流量較大的暗河，應采用橋涵跨越的方式；如果其規模不大，應采用鋼筋混凝土板跨越，路基外可增設擋土墻。對于路基底的溶洞，應合理計算路基與溶洞的安全距離。

1.就地轉換模式的應用。為完成消費稅正常銷售納稅申報項目，筆者設計了三個教學站，其教學內容分別包括手工項目、電子項目和線上學習，同時把學生（全班48人）按照成績優劣搭配分成三個教學組（每組16人），要求他們分別在上述三種方式之間輪流進行轉換，即在第一個時間段內，第一、二和三個教學站分別進行電子項目、手工項目線上學習；第二個時間段內，第一時間段做電子項目的同學開始做手工項目，而做手工項目的同學進行線上學習；第三個時間段，繼續順時針轉換。

（3）如果溶洞深而小，將不利于洞內加固，在加固時應采用鋼筋混凝土蓋板進行加固，如果溶洞靠近邊溝，應做好防滲措施，以防止邊溝出現滲水現象。同時，如果溶洞洞徑較小，或者其頂板薄，應采用片石進行回填；而若溶洞深度較深，可采用板涵進行跨越。另外，如果路基地表發生塌陷，若基巖未見露出，可采用片石進行回填；如果發生基巖出露，或者洞口空洞，應先采用大塊石將洞口堵塞，然后采用片石進行回填。對于小型溶洞，若埋深較深，應采用鉆孔注漿法加固。在溶洞處理時，施工人員進入施工現場，如果頂板較薄，或者洞內存在水流，可采用漿砌片石作為頂支柱。

（4）如果路基基底存在干溶洞，如果洞口深度較淺，可采用塊石回填；如查洞口較寬，可采用橋涵跨越；另外，如果溶洞頂板太薄，可采用爆破的方式進行回填，也可設置橋涵跨越。

2.注漿孔平面布置

縱向間距5～7.0m，排距5～7m，路堤地段采用梅花型布置，路塹地段采用正方形布置。在路堤加固時，其加固范圍與坡腳外的間距為2.0m，對于路塹地段，其加固至路塹坡腳。

3.加固深度

結合巖溶發育現狀，應以巖土界面以下6m作為加固深度，若在此孔深6m范圍內未遇見溶洞或裂隙，則鉆進8m結束鉆探；施工過程中，若在此范圍內遇溶洞，則應鉆至溶洞底板下0.5～1.0 m，并對溶蝕裂隙進行注漿加固，加固深度不得小于6m。

4.鉆孔孔徑

在注漿時，其開孔和終孔孔徑分別為φ≮K11mm和φ≮91 mm。

如果采用水泥注漿，應選用Po32.5水泥，并采用單液注漿方式，加強水泥漿液水灰比控制，一般控制在0.8:1～1:1范圍內。如果溶洞較大，應先進行機制砂灌注，再采用水泥砂漿進行充填，注漿方式為雙液注漿。如果溶洞采用全充填，應采用單液注漿方式。如果漿液擴散較遠，或出現地表冒漿等現象，應采雙液注漿方式。水泥漿、水玻配比為1:0.1～1:0.05。雙液注漿工藝復雜，必要時可同時摻入緩凝劑（水玻璃量的1～3%）。

6.注漿壓力參數

若灰巖中為0.1～03MPa，應適當加大巖土界面，一般加大至0.3～0.5MPa。

7.注漿結束標準

在注漿時，如果出現以下現象，可終止孔注漿：

（1）在注漿時，應將孔口壓力控制在0.2MPa，確保吸漿量小于40L/min。

（2）在注漿時，注漿范圍外3～5m出現冒漿點。

（3）如果采用單孔注漿，其注漿量應為平均注漿量1.5～2.0倍，如果進漿量不斷減少，可以先清孔以后再進行注漿。但要注意的是，上次注漿與清孔間隔時間應超過一天。

8.注漿效果檢查

（1）在注漿前，應嚴格審核注漿效果。

（2）在注漿完畢后，先進行注水試驗，再對其吸水量進行對比，并加強注漿效果檢查。同時，要確保注漿完畢后的吸水量不大于注漿前吸水量的3～5%，以 防漏水現象的發生。

（3）加強鉆孔檢查，根據漿液充填情況對注漿效果進行判斷。對于裂隙巖溶，應采用干鉆取芯，同時加強漿孔檢查和修補。

9.注漿地表監測

在巖溶注漿時，應加強施工地段地面觀測和地表變形監測。首先，應在路線中心或者路基兩側各設一排觀測樁，縱向間距小于50m，同時對過渡段剖面進行觀測。在施工時，應加強地表變形監測和變形量實測，測量精度應大于1mm。此外，加強注漿壓力控制，確保塹坡的穩定性，并及時向相關部門匯報監測數據，為路基沉降分析工作提供數據依據。

五、施工中注意事項

1.在施工前，應及時深入施工現場對既有線地下設施進行收集和調查，確認地下管線的位置。

2.在鉆孔時，對于土層應采用跟管干鉆方式，當鉆至巖層以后，再采用飽和水鉆進方式。嚴禁用泥漿鉆、大水沖水鉆進。

3.在注漿時，應確保注漿連續性，若中間出現注漿中斷現象，應及時停止，并采取措施以及時恢復注漿作業。

4.在工程實際注漿過程中，應做好地面觀測工作。首先，應將觀測樁埋設在注漿區域，在注漿前，應加強地表沉降觀測，加強壓力控制，防止環境污染，如果在作業時，發現異常情況，應及時采取針對性處理措施。

六、結語

總而言之，隨著國內高速公路事業的迅速發展，推動了周圍地區的經濟、文化等方面的發展。通過對高速公路巖溶路基填筑處理技術及注意問題進行探討，不僅可以對施工質量作出評判，為今后高速公路巖溶路基施工提供極大的幫助。