铁路路基岩溶注浆作业指导书

一、编制依据

(1)设计文件及工程地质勘察报告。

(2)铁路工程相关施工规范、规程及质量验收标准:

(3)国家、江苏省有关的法律、法规、条例、及有关文件。

(4)指挥部、项目部相关管理文件。

二、工程概况

***～***段为岩溶路基，需要进行岩溶注浆，路堤地段加固范围至路堤坡脚外5m,路堑地段加固范围至侧沟平台外边缘。路堤地段注浆孔布置采用梅花形布置，路堑地段为正方形布置， ***～***段每隔50m布置一排先导孔，***～***段每隔15m布置一排先导孔。

三、施工准备

    1、场地平整及便道利用

先进行场地平整，清除桩位处地上、地下的一切障碍物，并沿钻孔位置开挖沟槽和集水坑，本段便道利用***～***段路基便道。

    2、施工用电

   施工用电全部采用自发电。

3、材料

(1)注浆用水采用新建仙西联络线与既有宁芜线间水沟及附近鱼塘水。

(2)注浆用水泥采用复合硅酸盐水泥，水泥强度等级为P.C32.5，水泥保持新鲜，不超过出厂日期3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。

    (3)符合国家质量要求的玻美度为38°～43°的水玻璃，模数2.4~3.0。

    (4)对选购的水玻璃进行稀释直至符合要求的浓度备用。

4、人员配备

本段岩溶注浆安排技术员1名，工班长一名，安全员1名，试验员1名，作业人员20人，负责该段岩溶路基注浆加固处理施工。

    5、主要工种配备表

在注浆施工前，对钻机、注浆泵、搅拌机等机械进行检查、调试、维修，使其保持良好的状态。

四、岩溶地基加固原则

依据工点区地形地貌、地层结构、地质构造、岩溶发育特征、地下水动力条件，结合工程建设及运营的影响，对易引起路基变形的岩溶不稳定和欠稳定区采用“先探后灌，探灌结合”岩溶注浆处理为主的处理措施。先进行物探及部分钻孔作为先导勘察孔，探明岩溶发育、分布情况，再进行相应处理。对空洞部分先采用中粗砂或粉煤灰填充，再注浆。

覆盖性岩溶发育地段路基，对地表覆土较薄、地下水位较高，溶沟、溶槽、溶洞等岩溶中～强发育地段采用“注浆”等加固措施，对“裸露或浅埋型”，则采用挖除换填或加混凝土盖板整治；对地表覆土较薄、地下水位较高，偶见溶沟、溶槽等岩溶破碎带，为封闭水的渗流通道、改变水的渗流条件，采用“先探后灌、探灌结合”原则进行注浆加固。

五、工艺流程

    1、定孔位 

首先采用全站仪根据岩溶注浆的里程桩号放出孔位控制桩，然后使用经纬仪根据图纸逐一放出孔位。

    2、钻机与注浆设备就位

    (1)注浆孔位标定后，移动钻机至钻孔位置，完成钻机就位。

    (2)钻机就位后，用倾斜尺、水平尺等工具调整钻机角度，安装牢固，定位稳妥。

    (3)各类设备就近安装，注浆管线固定，不宜过长，一般为30～50m，以防压力损失

    3、先导孔钻进

    根据探灌相结合的原则，钻孔分为先导孔和一般注浆孔，首先施钻先导孔，待先导孔完成后，整理资料，上报设计单位和监理，确定相关注浆深度与范围。

    (1)钻进：土层和岩层部分均采用水钻进行成孔。

注浆孔间距5m;土层厚度≥3m,注浆层厚度不小于10m，伸入基岩面以下不少于5m，土层厚度＜3m，岩溶处理深度不小于10m。

①土层钻孔：采用φ108mm钻头钻进，保证开孔直径≮110mm，每一回次钻完后，取出土芯，摆放整齐，并用标签记录不同土层的深度。全孔采用φ108mm套管，护壁套管露出地面0.2～0.5米。

②岩层钻孔:基岩面以下采用φ91mm钻头，钻孔过程中均取出岩芯，摆放整齐，用小标签记录不同岩性和溶洞的深度。钻至设计深度后，并对钻孔进行清洗，清孔时间不少于20min。

(2)钻孔完成后，由地质编录员及时对岩芯进行编录，分层记录不同土层和岩层的深度，岩溶发育的情况以及地下水位的深度。钻孔过程中,监理工程师旁站记录地质变化情况。

（3）采用水泥砂浆对注浆套管进行固定。

4、注浆施工

(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，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。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，再用台车将管顶入孔内到要求深度，使麻丝栓塞与孔壁充分挤压紧实，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。注浆管外露的长度不小于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）注浆前注水试验：进行注水试验，压水压力由小逐渐增大到预定注浆压力，并持续15min，确定注浆前单位长度吸水量。

（4）浆液配置

①水泥浆液水灰比为0.8:1~1:1。若遇空的岩溶通道、较大溶洞和裂隙处，视具体情况先灌入中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填，再采用煤灰水泥浆液或双液注浆。按设计要求的水灰比用高速拌浆机拌合水泥浆液。

    ②在浓水玻璃中加水稀释，边加水边搅拌，并用玻美计测试其浓度。施工中采用的水玻璃波美度为38°～43°。

    ③将配制好的化学浆液和水泥浆液各送入搅拌式储浆桶内备用。

（5）注浆

①注浆管路系统的试运转：用1.5~2倍于注浆终压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；检查设备机况是否正常；使设备充分热身。试运转时间为20min。

    ②注浆顺序：按自路基坡脚向线路中心的顺序进行，先两侧后中间，以保证注浆质量。

    ③注浆压力控制：黏土层控制在0.1~0.3MPa，卵石土层控制在0.1~0.2MPa，灰岩控制在0.2~0.5MPa。 注浆压力在注浆过程中视注浆深度和地下水位等情况随时调整。

（6）结束注浆

当注浆达到下列标准时，可结束该孔注浆：在0.1~0.5MPa压力下进浆量小于4L/min，延长30分钟。分段注浆时，对基岩采用0.2~0.5MPa压力闭浆20分钟，土层及卵石土层采用0.1~0.3MPa压力闭浆30分钟可达到分段注浆结束标准。

5、拔管、封孔

注浆结束后，经质检工程师检查，通知监理工程师检查确认终孔条件。卸下法兰盘、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。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。拔出管后留下的孔洞，及时用水泥砂浆封孔。

6、一般注浆孔钻进与注浆：

先导孔施工完毕后，对一般注浆孔进行钻孔、注浆施工及封孔。

六、注浆效果检测

注浆后通过物探、钻芯、水压试验法检测处理效果。

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，注浆后试验的单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3～5%，即可判定达到注浆效果。

2、综合物探检测：

采用标贯法和触探法对注浆前后的土体、桩体分别进行测试，检查注浆效果。

    3、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。

七、注意事项

1、通过注浆前注水试验，调整材料配比和注浆压力等工艺技术参数。

2、注浆钻孔采用钻机成孔，钻机须安装牢固，定位稳妥、固定。注浆孔应跳孔施钻，不得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。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。注浆孔有空洞时灌注中粗砂或水泥浆液（可含碎石）直至溶洞充填后才能进行注浆。

3、注浆钻孔孔位偏移设计孔位不宜超过0.5m。

4、注浆过程应加强地面观测记录（位移、冒浆点的位置、地面沉陷等）。

5、注浆施工时，采用自动流量和压力记录表，并及时做好技术资料和基础数据记录、整理、分析工作。

6、钻机成孔插入注浆管后及时封堵孔口及附近的地面裂缝以防冒浆。注浆结束后及时用水泥砂浆封孔至空口。

7、岩溶注浆施工地段，除应加强地面观测外，还必须加强地表变形监测，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观测，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。

8、L1XDK19+087.5~LXDK19+312.5段需进行浆喷桩加固，先进行注浆后再进行地基加固。

9、各类设备应就近安装固定管线，不宜过长，以防压力和流量消耗。注浆过程中尽可能控制流量和压力，防止浆液流失。

    10、注浆用的浆液应经过搅拌机充分搅拌均匀后才能开始注浆，并应在注浆过程中不停地缓慢搅拌，搅拌时间应小于浆液初凝时间。浆液在泵送前应经过筛网过滤。

    11、开启或关闭注浆泵时必须先开启或关闭化学注浆泵，以免堵塞管路。

    12、机电设备固定就位，不可乱堆放、搬动，电动部分设置网罩，电箱电线应悬挂。

    13、不得将盛浆桶和注浆管路暴露于阳光下，以防浆液凝固。

    14、各孔注浆量依据具体地质情况有较大的差异，当连续注浆单孔超过15吨水泥不见升压时，应考虑提高浆液浓度、添加粉煤灰双液注浆。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。

八、成品保护

    1、组装设备及注浆孔施工时，需注意保护现场轴线桩和高程桩。

    2、先成孔后注浆施工注意对成孔的保护。

    3、注浆体未达到设计强度前，不得开挖或扰动注浆体。

九、安全、环保措施

    1、安全操作要求

    (1)操作人员必须持证上岗。钻机操作工、注浆泵司泵人员应具有熟练的操作技能并了解施工的全过程。

    (2)机械、电气设备必须达到防护标准；施工中若发现设备运转异常，应立即关闭电源进行检修。

    (3)机电设备应固定就位，不可随意搬动，电动部分应设置网罩，电箱电线应悬挂。

    (4)注浆过程中应避免高压喷嘴接头断开或软管破裂导致浆液喷射、软管甩出引发安全事故。

    (5)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挺杆垂直，防止倾斜倒塌。

(6) 防止机械材料侵入限界卡控措施

①在铁路营业线施工，所有机械、工具、材料不得侵入铁路行车限界。

②在铁路营业线旁施工，必须设置限界标志（桩），限界标志（桩）距线路中心不得小于1.950米,曲线地段按照标准另加内(外)侧加宽。

③在铁路营业线旁进行机械作业，必须指派安全防护人员，每台机械配置一名机械操作指挥人员。

④在铁路营业线旁进行机械作业的驾驶人员必须经过铁路限界知识教育且考试合格。

⑤铁路营业线施工所需的材料、工具必须安放在铁路限界外，作业完毕后及时将工具带回驻地、将材料堆放在安全地带。施工负责人在收工前必须仔细检查材料、工具收集状况及安放情况。

2、环保措施

    (1)水泥和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。

    (2)化学注浆时应避免浆液对地下水源及周围环境的污染。

    (3)废弃的砂料及水泥袋等包装物及时清理，不得随处抛撒。施工机具应采取降低噪声措施，减少扰民。