路基巖溶注漿施工工藝論文
時間:2022-06-15 04:05:21
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1工程概況
新建向莆線中仙車站是時速200km/h的客貨共用車站,其中涵洞7座,大橋2座及路基支擋結(jié)構(gòu)和路基附屬工程方。中仙車站存在不良地質(zhì)及特殊巖土,具體為:DK420+790~DK421+250地段灰?guī)r巖溶發(fā)育,存在巖溶塌陷區(qū),表層細角礫土厚大于40.0m,松散~稍密,其密度差異較大,溶洞充填物多為粉質(zhì)黏土夾角礫、碎石,可塑~硬塑,局部軟塑,部分充填物為細角礫土。鉆孔的遇洞率為44.12%,溶洞空洞率15%,鉆孔線巖溶率為36.09%,最大洞穴為29.45m;共有5個鉆孔發(fā)現(xiàn)土洞,最大土洞3.97m。
2.1施工方案
為防止巖溶地面塌陷及變形,并使覆蓋層工后沉降能滿足設(shè)計要求,采用注漿帷幕封閉土石分界面溶蝕發(fā)育帶,巖溶發(fā)育地段按照“探灌結(jié)合”的原則進行處理。施工時,首先實施先導(dǎo)勘探注漿孔(取鉆孔總數(shù)30%),然后根據(jù)先導(dǎo)孔資料確定注漿段落、深度及注漿參數(shù),進行巖溶發(fā)育地段的整治處理。對煤洞、人工坑洞采用回填片石、砂礫石后注漿處理。
2.2路基巖溶注漿施工
2.2.1施工順序
施工準(zhǔn)備→定孔位→鉆機與注漿設(shè)備就位→鉆進→注漿→結(jié)束注漿→注漿結(jié)束效果檢查→封孔。
2.2.2施工準(zhǔn)備
調(diào)查地下管線的分布情況,防止鉆孔傷及地下管線和當(dāng)?shù)厮?,防止污染水源;將實驗場地平整,設(shè)置必要的排水坡,防止地表水下滲;接通施工用水、電,鉆機試運行,確保設(shè)備能正常開鉆;準(zhǔn)備灌漿用的水泥、砂等,并對進場原材料進行檢驗;檢測所有注漿設(shè)備狀態(tài),確保能正常運轉(zhuǎn);對現(xiàn)場操作人員進行技術(shù)交底、崗前培訓(xùn)。
2.2.3定孔位
根據(jù)設(shè)計要求定出注漿孔位置,完成注漿孔位放樣,測量、記錄孔口地面高程,并進行復(fù)測。注漿孔采用梅花型布置,間距5m。
2.2.4鉆機與注漿設(shè)備就位
注漿孔位標(biāo)定后,移動鉆機至鉆孔位置,完成鉆機就位。鉆機就位后,用傾斜尺、水平尺等工具調(diào)整鉆機角度,安裝牢固,定位穩(wěn)妥。各類設(shè)備就近安裝,注漿管線固定并不宜過長,一般為30~50m,以防壓力損失。
2.2.5鉆進
將鉆桿對準(zhǔn)所標(biāo)孔位,用φ108鉆頭開孔鉆進,保證開孔直徑≮110mm。開孔時要輕加壓、慢速、大水量,防止將孔開斜。鉆進至一定深度,采用套管護壁。鉆進至設(shè)計深度要求后進行終孔,終孔直徑≮91mm。鉆進過程中應(yīng)注意觀察地層變化,詳細作好鉆孔記錄??孜坏钠睢?0cm,鉆孔實際孔深誤差≯10cm,斜孔方向偏移和傾角誤差均≯3°。鉆孔的直徑和終孔深度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)定,孔內(nèi)殘留巖芯≯20cm。鉆孔在施鉆進入巖層0.3~1.0m時,應(yīng)將注漿套管帶鉆頭與巖層用水泥砂漿固結(jié)完好。
2.2.6注漿
1)漿液配制:注漿水泥采用P.042.5水泥。水泥漿液水灰比為1:1。若遇空的巖溶通道、較大溶洞和裂隙處,視具體情況先灌注中粗砂或稀的水泥砂漿對溶蝕腔體進行充填,再采用水泥漿液或雙液注漿,距線路中心線最外一排注漿孔必須灌注水泥砂漿,全充填溶洞一般采用單液注漿。2)注漿順序:按自路基坡腳向線路中心的順序進行,先兩側(cè)后中間,以保證注漿質(zhì)量。3)注漿壓力控制:灰?guī)r中為0.1~0.3MPa,巖土界面附近逐步加大到0.3~0.5MPa。
2.2.7結(jié)束注漿
當(dāng)注漿達到下列標(biāo)準(zhǔn)之一時,可結(jié)束該孔注漿:1)注漿鉆孔孔口壓力長時間超過1.5MPa時,漿液很難注入。2)冒漿點已出注漿范圍外3~5m時。3)單孔注漿量達到平均注漿量1.5~2.0倍,且進漿量明顯減少時。當(dāng)達不到上述結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)時,應(yīng)清孔再次注漿。
2.2.8注漿效果檢查
1)檢查孔觀察法,通過對檢查孔的觀察,確定檢查孔完整,無涌水、涌沙、涌泥現(xiàn)象,檢查孔放置一段時間后無塌孔現(xiàn)象。2)檢查孔取芯法,對檢查孔進行取芯,通過對檢查孔取芯率、巖芯強度試驗等進行綜合分析,判定檢查孔合格。3)檢查孔P-Q-t曲線法,對檢查孔進行注漿試驗,根據(jù)檢查孔P-Q-t曲線線性特征進行分析,判定檢查孔合格。
2.2.9封孔
注漿結(jié)束后及時用水泥砂漿封孔至孔口,封孔必須保證質(zhì)量,并在孔口作好水泥標(biāo)志。
2.3施工安全措施
1)現(xiàn)場施工安全操作人員為持證上崗的工人。鉆機操作工、注漿泵司泵人員都具有熟練的操作技能并了解施工的全過程。2)現(xiàn)場所使用的機械、電氣設(shè)備經(jīng)檢查已達到國家安全防護標(biāo)準(zhǔn);在施工中發(fā)現(xiàn)設(shè)備運轉(zhuǎn)異常,應(yīng)立即關(guān)閉電源進行檢修。現(xiàn)場機電設(shè)備被固定就位,以免設(shè)備運轉(zhuǎn)時帶來的不可控制的甩動,且不隨意搬動,電機的電動部分設(shè)置網(wǎng)罩,保證安全,電箱電線應(yīng)懸掛起來,電箱要隨時保持上鎖狀態(tài)。3)注漿過程中應(yīng)避免高壓噴嘴接頭斷開或軟管破裂導(dǎo)致漿液噴射、軟管甩出引發(fā)安全事故。實際操作中,在每次注漿前先進行壓水試管,若管線運轉(zhuǎn)正常方可開始注漿,注漿過程中派專人對注漿的沿線進行檢查,注漿結(jié)束后,對注漿管進行通水清洗,以免漿液對管線造成腐蝕或堵塞。4)施工中鉆機應(yīng)置于平整堅實的地面上,鉆機移位時應(yīng)平穩(wěn)并保持挺桿垂直,防止傾斜倒塌。
2.4環(huán)境保護措施
1)對注漿孔注漿時,應(yīng)按照操作規(guī)程要求進行施工,減少漿液的浪費;對廢棄漿液按指定的地點進行排放,注意與周圍水溝的通暢,確保與周圍環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一。2)施工過程中,嚴(yán)禁將含有污染的物質(zhì)或可見懸浮物的水排入河渠、水道。所有機械費油回收利用或妥善處理,嚴(yán)禁隨意潑倒。3)水泥和粉煤灰等細顆粒散體材料,應(yīng)遮蓋存放,運輸時防止遺撒、飛揚?;瘜W(xué)注漿時應(yīng)避免漿液對地下水源及周圍環(huán)境的污染。4)廢棄的砂料及水泥袋等包裝物及時清理,不得隨處拋撒,嚴(yán)禁在工地現(xiàn)場焚燒廢棄物和會產(chǎn)生有害有毒氣體、煙塵、臭氣的物品。5)選擇性能優(yōu)良、噪音小的施工機械,對工程使用的鉆機、等機械要進行定期養(yǎng)護,以減少因機械故障產(chǎn)生的附加噪聲與振動,同時施工機具應(yīng)采取降低噪聲措施,減少擾民。
2.5水土保持措施
1)嚴(yán)格組織施工管理,開展文明施工,創(chuàng)標(biāo)準(zhǔn)化施工現(xiàn)場,施工前做到全員教育,全面規(guī)劃,合理布局。2)定期檢查、監(jiān)督本施工段的各項水土保持工作的落實;建立健全的水土保持體系,堅持“預(yù)防為主,綜合防治,全面規(guī)劃”原則,抓住本工程水土保持工作重點,有針對性地采取措施,確保水源、植被不被污染和破壞。3)施工前對沿線水文、地質(zhì)、植被情況進行調(diào)查,研究制定出可行的水土保持方案以及詳細的水土保持施工措施。
3結(jié)束語
巖溶注漿具有防滲、堵水、固結(jié)、防止滑坡、降低地表下沉、提高地基承載力等功能。因此,巖溶注漿加固地基施工技術(shù),已成為鐵路線巖溶地區(qū)地基加固的主要措施之一,并被廣泛推廣和使用。該技術(shù)設(shè)備簡單、操作方便,工效快,并為建設(shè)新建向莆鐵路線提供了優(yōu)質(zhì)的技術(shù)保證,成功有效的保證了路基施工質(zhì)量。
作者:張金祥 單位:中鐵十二局集團第二工程有限公司
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