某客运专线岩溶注浆工艺性试验总结.doc

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1、岩溶路基先岩溶路基先导导探灌孔施工情况探灌孔施工情况报报告：告： 工程概况、施工工程概况、施工组织组织、施工工、施工工艺艺、 、质质量控制、完成工程量、量控制、完成工程量、 成果分析等内容；成果分析等内容； 附附图图及附表：先及附表：先导导探灌孔施工平面布置探灌孔施工平面布置图图、代表性工程地、代表性工程地 质质横断面横断面图图、工程地、工程地质纵质纵剖面剖面图图、岩芯照片、岩芯照片、钻钻孔柱状孔柱状图图、注、注 浆浆与与压压水水试验记录试验记录、先、先导导探灌孔探灌孔钻钻孔注孔注浆浆成果成果统计统计表等内容。表等内容。岩溶路基注岩溶路基注浆浆加固工加固工艺试验总结艺试验总结摘要摘要：岩溶是主

2、要的不良地质问题之一，对工农业生产有着非 常重要的影响。在基础设施建设方面，影响更为直接，决定着 地基处理方案的设计和工程建筑的安全。 多年来，广大地质 人员和岩土工程技术人员在勘察设计阶段对岩溶的分析研究 比较重视，取得了一定的成效；但在岩溶地基注浆处理阶段， 主要侧重于对施工工艺的总结及研究，对岩溶的区域地质特 征及发育规律的分析、研究较少。 近年来，作者在铁路岩溶 路基注浆施工中，根据区域地质特征，在勘察、注浆施工阶段 加强岩溶地质分析，以掌握岩溶的发育规律及分布特点，指 导岩溶勘察及岩溶地基处理工程实践，取得了较好的效果。 作者以 XX 客专 TJI 标 DK1XX8*520600 段

3、岩溶路基注浆加 固工程为例，充分论证了岩溶地质分析在岩容地基加固处理 中的必要性和可行性，对今后从事岩溶地基工程勘察及地基 处理具有一定的借鉴意义。 1、前、前 言言 为保证施工质量，并为大面积的注浆处理施工提供施工参数，我单位于 20XX 年 4 月 10 日4 月 14 日在DK1XX8+520DK1XX8+600 段进行了路基基底注浆处理工艺性试验，该试验段注浆处理已按照既定方案顺利完成。现将该试验段施工情况总结如下：22、 、编编制依据制依据 1）路基设计总说明2）分段路基（施工）设计图3）相关施工规范、检测、验收标准4）类似施工经验3、工程概况、工程概况 中铁 XX 局承建 XX 铁

4、路客运专线 XX 段第 XX 标，里程范围 DK1041550.14DK1104+578.99,线路长度 62.300公里，途经 XX 信阳市、XX 省 XX 市 XX 县和 XX 区。全线路基 23.332 公里，路基占线路总长 37.45%。路基共 68 段，最短的路基区段为 XX 隧道XX 老上冲中桥间，长度只有3.27 米；最长的路基区段为 XX 湾大桥XX 大桥间，长度有1248.54 米。我三项目部承建 DK1XX9+193DK1104+540 段路基注浆施工任务，全长 2347m。4、工、工艺试验艺试验段段选择选择方案方案4.1 试验试验段段选择选择 1）根据本标段目前施工的实际

5、情况，经综合分析比较，试验段选择在 DL1XX8+193DK1XX9+064.97 段，即新屋河隧道出口佐家河大桥中的： DK1XX8+520600 右侧注浆处理工艺试验段，全长 80m。该范围内设计无涵渠、通道等构筑物，具有填筑施工时连续、完整的优势。 32）该段路基地基处理采用注浆方式处理，处理深度912m，桩间距 2.2*2.2m 正方形布置。复合地基承载力为250Mpa。4.2 试验试验施工施工进进程：程： 共试验三组，一组二孔，共六孔，第一组：11.6m，11.6m，第二组：11.8m，11.8m，第三组：12m，12m。施工准备：20XX 年 4 月 10 日20XX 年 4 月

6、11 日；第一组：20XX 年 4 月 12 日；第二组：20XX 年 4 月 13 日；第三组：20XX 年 4 月 14 日；5、 、试验试验目的目的 在大面积施工前通过试验检验注浆处理施工设备、施工工艺的合理性、适用性以及泵浆压力、注浆流量、入岩深度的判断、注浆速度等参数，由此确定本标段的注浆处理的施工工艺及施工技术参数，检验设计参数和地基处理效果，确定机械设备选型及配套组合，探明地质情况，为下步大面积施工提供依据，以确保大面积施工时注浆处理的施工质量。拟选工艺参数：项目名称工艺参数配合比（水：水泥）1:1 浆液压力（MPa）0.10.20.3注浆 处理 开孔直径（mm）1104平均水泥

7、用量（Kg/m）2030406、 、 施工人施工人员员、机械、机械设备设备及及测测量、量、检测仪检测仪器、器、设备设备投入情投入情况况6.1 参加施工人参加施工人员进场员进场情况情况 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序号姓名文化程 度职称职务1本科高级工程师副经理2本科助理工程师技术主管3专科助理工程师技术员4本科队长5高中领班6.2 投入投入试验试验施工的机械施工的机械设备设备 试验主要包括引孔和注浆。为满足施工需求配备

8、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备注钻机XY-111KW3 台 钻机GH-2H15KW4 台 钻机GY-1A20KW5 台5泥浆泵BW150/1 50.37KW2 台 发电机STC-2030KW2 台 浆液搅拌机SM20015KW3 台储料桶1000L-5 台6.3 测测量、量、检测仪检测仪器器设备设备的配的配备备 详见表三。表三 主要测量检测仪器设备表序 号仪器设备名 称规格型号单 位数量检定状 态1超高密度电 法勘探仪器Flash RES 64套1合格2钻机GY-1A台1合格7、料源、料源选择选择及施工准及施工准备备7.1 水泥水泥选择

9、选择和室内和室内试验试验 根据沿线勘察，本段路基基底为全风化花岗岩，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“堡垒牌”华新P.O 42.5 水泥，水源采用新屋河隧道出口处地表水。其技术指标如下：7.2 技技术术指指标标 华新水泥 P.O 42.5 技术指标凝结时间（min）比表面 积 S （m2/kg）标准稠 度用水 量（%）初凝终凝安定性 （5mm ）634525.7198247合格8、注、注浆处浆处理理试验试验施工施工8.1、施工准、施工准备备 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，

10、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。8.2 施工方法施工方法 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。施工工艺流程见图 3 7测设监测点、布孔未满足结束条件交验效果检查压浆结束质量评定质检制浆压力注浆、监测开孔钻进基岩质量检查清孔施工准备测设监测点、布孔安装钻机合格有缺陷8图 3 注浆处理施工工艺流程图1）钻探工艺

11、（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 2.2*2.2m 正方形布置。（2）钻机与注浆设备就位注浆孔位标定后，移动钻机至钻孔位置，完成钻机就位。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。各类设备就近安装，注浆管线固定，不宜过长，一般为 3050m，以防压力损失。（3）钻孔钻孔用 108 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。9（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

12、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。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。10孔口封闭注浆法封孔、注浆示意图 （1）试泵试泵时，在开泵

13、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 3040cm，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。11（3）浆液配制注浆采用单液浆或双液浆。单液浆采用纯

14、水泥浆液，水灰比为 1：10.8:1。渗水地段采用水泥水玻璃浆双液浆，水泥浆：水玻璃=1：0.11：0.05。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。（4）注浆注浆管路系统的试运转：用 1.52 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。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。浆液控制：先稀后浓，依

15、吸浆情况逐步加浓浆液，配比控制在 1：10.8：1。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12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

16、。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。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。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。 应及时按要求做好注浆资料的统计与汇总（包括注浆13孔号、孔数及注浆量等）。（

17、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 35%，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 35m 时，可视路基范围岩溶通道堵塞完毕。149、注、注浆浆效果分析效果分析注水试验对比表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：孔号注浆 前 (L)单位吸 水量 （L/m.m in）注

18、浆 后 (L)单位吸水量 （L/m.min）对比分析1-42063.3 250.5546.6 190.027效果良好1-93011.5 120.6162.3 500.031效果良好8-82758.4 110.7357.3 620.036效果良好5-122003.8 640.6063.5 470.03效果良好5-71988.9 960.6865.8 680.031效果良好9-42441.7 580.6364.0 850.034效果良好备注15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。各剖面超高密度电法探测结果异常解释：1）DK1XX8+60

19、0520 段真电阻率剖面图如图所示：按照 DK1XX8+600+520 段真电阻率剖面图 中电阻率分布区间，并结合地质和钻孔资料，可以将剖面下 方的地质情况简单推断解释为： 据钻孔资料所知，此区域-15 米以上，从地表开始都是花 岗岩，破碎、裂隙严重，强风化。此区域含水丰富，地下水位 较浅。 从图中电阻率图所示，大部分电阻率值都在 200 欧姆左16右，电阻率的分布较均匀，花岗岩本身的电阻率值应该相对 高于很多，由此推断此区域有破碎、裂隙存在，并且含水较 多，与钻孔资料相符合。2）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

20、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100300Kpa，卵石土层控制在200400 Kpa，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0.20.5Mpa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35m时。4）单孔注浆量达到平均注浆量1.52.0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

21、持在0.20.5Mpa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35m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17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1.52.0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

22、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。10、 、质质量控制要点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。185) 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。