1、1灌浆技术在铁路岩溶路基处理中的应用【摘要】分析了岩溶的特点及的危害，介绍了灌浆技术及其发展。结合铁路岩溶地基处理的工程实例，详细探讨了灌浆技术在岩溶地基处理中的应用。 【关键词】灌浆技术， 岩溶，地基， 处理 中图分类号：U445.55+2 文献标识码： A 文章编号： 一前言 近年来，人们对岩溶地质的研究一直未停止过。通过不断的研究，人们已经对岩溶地质形成过程特点有了一定的认识。路基中的岩溶是造成路基不稳定性的主要因素之一。它具有极强的隐蔽性，即使经过详细地勘察，很难准确的把握岩溶地质的发育形态和规模，因此在路基施工时可能会遇到一些无法预料的岩溶发育状况，从而影响施工进程与路基稳定性。怎样
2、应对施工中的岩溶路基的危害，如何处理地基岩溶的不确定性，提高地基的承受力、确保地基的稳定性成为近年来研究的热点问题。目前研究的一种新型的地基处理技术-灌浆技术，在建筑行业得到了较为广泛的运用，采用灌浆技术处理地基岩溶是一种很有效的方法，不但可以不影响正常施工，节约成本、缩短工期，有可以有效的确保工程的质量。为此文中结合铁路岩溶地基处理例，对灌浆技术在岩溶地基处理中的应用进行探讨。 二工程概况 2在某铁路线的路基施工中过程中，出现了很多的岩溶地质。施工路面下、存在大量的溶洞及地下暗河，造成了很大的施工难度，路基施工的可行性和稳定性也受到严重影响。因此，需要我们尽快查明岩溶发育情况，提出并采取什么
3、措施来处理。根据详细的地质勘察， 路基下面岩溶以石灰岩为主，形成于泥盘石炭时代，岩溶发育充分，洞穴裂隙发达，属构造复杂地带，上覆层为第四纪冲积和残积成因的粘土和亚粘土。地基承载力大概是 250 kPa300 kPa，压缩模量约为 9 MPa11 MPa，地基承载力能够满足设计的要求，但地质钻探资料表明在 12.5m-7.9m 处各两处地下溶洞，如果采取打开溶洞再回填的施工方法，会造成工期周期延长，成本加大。在参考有关资料和多方讨论，最后决定采用灌浆处理此两处溶洞。 三.灌浆技术及其发展 灌浆技术在中国经历了 60 多年的发展。浆液技术、灌浆工法技术的研究取得了的较大的进展。目前灌浆技术主要有：
4、超细水泥灌浆技术、膏浆及速凝膏浆技术、双限压力控制技术与 GIN 工法、坝基岩溶渗漏灌浆处理、砂砾石覆盖层灌浆技术等。我国灌浆技术水平虽然和国际领先水平的国家相比某些方面尚有差距，灌浆效果的力学指标不确定性影响了设计人员的采用，但可以认为，在高质量的帷幕、岩溶防渗处理、在浆材的可灌性、大孔隙和动水下的灌浆技术等方面我国已达到了相当高的水平，和国际上也逐步接轨，并在某些方面有独到之处。 四灌浆技术在路基工程中的应用 1.主要技术参数 3（一）灌浆材料。采用普通硅酸盐水泥、粘土、粉煤灰。 （二）浆液配比。需要根据现场的钻孔的可灌性来决定采用何种灌入材料及配合比。通常要考虑的几个主要因素有: 岩溶的
5、发育程度；岩溶的漏水状况；岩土层的钻进速度，会不会有掉钻等；岩溶洞尺寸的大小，是否有充填物等情况。综合考虑这些因素，决定采用水泥、 粉煤灰作为此次注浆材料，其配合比为 3:7， 水料比范围0.5-0.55。 （三）灌浆压力。当灌浆压力超过地层的压重和强度时，极有可能会破坏地基结构，因此，选定灌浆压力的前提是保证地基结构不会被破坏或者尽量局部少破坏的情况下，同时也应考虑浆液浓度对灌浆压力的影响。根据地质岩溶的发育情况、灌浆方法及地基为回填材料的情况，采用0.3Mpa-2.0Mpa的灌浆压力。 （四）浆液扩散半径的估算。由于该工程的地质条件特别复杂，尤其是基岩裂隙发育的无规律性，因此很难准确的计算
6、浆液扩散半径。影响扩散半径的因素有:岩溶洞隙的形状、大小以及它们的连通性;灌浆充填材料的性质(颗粒大小、浆液浓度、浆液的流变性等)、注浆压力、注浆流量以及注浆时间等。故按孔序注浆量的大小来控制扩散半径。 （五）钻孔深度。由于该工程回填土基本在 10 米左右，初步将钻孔深度定为基岩以下 4 米到 5 米，必要是可以根据实际情况适量的加深。 2灌浆施工工艺 灌浆的完成需要不同材料和多道工序。吃浆量会因为岩溶空隙、溶洞大小及充填物不同，也会有所不同。因此，先采取试探性灌浆，然后进行间歇式和交替式灌浆，最后进行加压灌浆的方法。 4（一）试探性。事先先配制好标准浆和稠浆两种不同浓度的浆液。如果地基孔隙小
7、，则用标准浆；如果地基孔隙大，那么采用稠浆。 （二）间歇式。采用间歇式复灌的条件时：当空隙过大且采用稠浆时，如果浆液未同步上升，这种情况下，在灌入一定的浆液后，可以过一段时间再灌浆，直到托底为止。 （三）交替式。就是当间歇式灌浆耗时很长的情况下，可以考虑用先灌浆液，再灌砂砾，然后在灌浆液，如此不断的重复反复，托底即可。（四）加压。最后用标准浆进行加压灌浆时，在压力稳定前，需要严格控制灌浆的压力，托底灌浆终孔。 3灌浆技术要求 (一)在进行灌浆时，要明确孔的深度以及浆液面高度。投入的砂料应剔除砾石，只含中粗砂，同时下料要均匀，避免引起堵塞钻孔，而且要控制用量。 (二)灌浆技术包括托底和静压灌浆。
8、钻孔如果要托底，那就不能先下注浆管封孔，等完成托底以后，才能采用下注浆管封孔进行静压灌浆。(三) 间歇式静压灌浆。首先采用稠浆，控制灌浆时间半个小时，停 12 小时后，在用标准浆进行灌浆。如果半个小时仍不起压，过 6 个小时后在进行第三次灌浆，如此类推，直到终孔为止。 (四)灌浆时，浆液压力范围维持在 0.3Mpa 到 2.0Mpa，分不同的工序进行，同时根据土层来调整浆液压力。 5(五) 灌浆的厚度。灌浆的厚度控制在 2 到 3 米，这样可以保证灌浆的质量。 (六) 进行沉降变形观测， 掌握施工中要时刻注意观察沉降变化，要及时监测灌浆对路面的影响。如果发现地面变形超过 5 mm10 mm，应
9、该立即报告，采取措施纠正。 (七) 灌浆压力保持一定值，稳定半个小时就可以。 4.灌浆效果分析 （一） 地质:采取对相同地质在钻孔灌浆前和钻孔灌浆后的声波测试。通过测试在，岩溶不发育、岩石完整的声波速度达到 5000km/s， 灌浆前后差别不明显。岩溶发育的钻孔，在灌浆前声波速度最低为 3000km/ s， 加固后达到 4500km/ s，加固效果十分显著。 （二）测量: 由于工程处理前在相关位置埋设了沉降点， 定期观测地面的沉降情况。通过在试验和施工期间的观察， 沉降量很小，正负不超过 2 毫米，说明灌浆施工对整体地基未产生影响。 （三）注浆:通过现场灌浆试验， 一序孔吃浆量平均为 11.9
10、2，最大为 28，最小 3.64;二序孔吃浆量平均为 5.65， 最大为 9.67， 最小为2.6。说明 5m 的孔距太大，不能使岩溶洞隙得到较好的充填， 选用 2.5m 的孔距能得到较好的充填，从检查孔的吃浆量分析，均能满足设计标准要求， 说明选用 2.5m 的孔距和压力是适宜的。从灌浆孔吃浆量的不均匀性分析， 最大为 28，最小为 3.64， 反映了岩溶洞隙发育的可灌性和不均匀性。 （四）力学指标: 根据质量验收标准，对检查孔进行取芯浆柱体强6度和抗渗试验。力学性质指标均达到检验标准要求。 五结语 实践表明，通过灌浆技术的应用，不但有效地防止了地表水渗入和岩溶土洞吸蚀塌落，而且对地基安全稳
11、定性也有了保障。通过采用优化灌浆技术，工程缩短工期进一个月，节约了成本上百万万元。理论和实际证明，采用灌浆技术处理地基岩溶是一种很有效的方法，不但可以不影响正常施工，节约成本、缩短工期，有可以有效的确保工程的质量，值得推广和应用。随着灌浆材料和工艺技术的进步，灌浆技术的应用范围和领域将得到进一步的扩展。而工程应用范围和领域的扩大，又必将促进灌浆材料和工艺技术的进一步发展。 参考文献: 1 谭现锋.岩溶地基的注浆加固期刊论文西部探矿工程-2006( 3):67 -68. 2 蒋硕忠. 灌浆材料与灌浆工艺研究期刊论文水利水电技术- 2001( 9):122-123. 3曾国熙.地基处理手册M.北京:中国建筑工业出版杜，1998. 4 叶书麟.地基处理M. 北京:中国建筑工业出版杜，1998.
