溶洞多孔注浆工法

高速铁路岩溶路基封闭型溶洞多孔注浆施工工法

2．工法特点

2.1 采用多孔排浆技术对孔内杂质进行清除，增大了结石效果。

2.2 采用连通器原理排除孔内气压，最大化增加填充效果。

3．适用范围

本工法适用于铁路、公路等工程岩溶路基注浆施工或桥梁桩基础溶洞处理施工，特别是对于大范围岩溶路基整治，任务集中、工期紧张的项目有显著的经济效益。

4．工艺原理

利用连通器原理对封闭溶腔开孔，形成循环通道，将孔内杂质及气压排除后封闭进行纯浆液的压力注浆，确保填充及结石效果。

5．施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

施工工艺流程如图1-1所示。

图1-1 施工工序流程图5.2操作要点

5.2.1场地平整及泥浆循环系统设置

施工前清理场地，整平压实，开挖泥浆沟、沉淀池、循环池，设置泥浆循环系统，布置钻机，形成流水作业。

5.2.2施工先探孔绘制地质图

按照施工图放出钻孔位置，按照“隔三钻一”原则选出先探孔，首先启动水泵，开动钻机钻进，当第一根钻杆钻进后，接长钻杆，继续钻进，直到钻至土石界限；土层钻孔过程中，若遇流塑土层，及时用φ108 导管护孔，防止塌孔。土层钻孔结束后，清孔（若遇流塑土层提钻至孔口，下Φ108 无缝钢管护筒）。然后采用直径91钻头钻进，直到钻至设计深度。

钻进岩芯采取率，第四系土层不小于90%，岩层不小于80%，溶洞充填物不小于50%。一般回次进尺土层1m～2m，岩层不大于3m，溶洞地段回次进尺应不大于1m。各种分界线深度误差控制在5cm左右。现场采取的岩芯应按照顺序整齐排列在岩芯箱(长度为1m整, 每箱5m并有隔断) 内，岩层分层界线、空洞、充填物等处需有标签，并注明孔号、工程名称、里程、起始深度，由地质工程师拍数码图像，每5m拍照一次(另外拍摄整孔岩芯照片1张)，应俯拍，照片要清晰、明亮，不得有重影、阴影，照片反映岩芯应与日志描述相对应，每孔照片按孔号及里程编制文件夹。

地质工程师应在现场根据钻进情况填写钻探日志,及时记录钻进情况、地层岩性界线、空洞界线、充填物界线以及特征等。记录内容应全面、描述应完整、文字应清晰。钻探过程中出现的异常情况应有详细记录,并及时上报勘察设计人员。

钻进结束后应进行地下水位的观测(观测水位孔不少于总孔数的1/4,分散布置),采用清水钻可将孔内水抽干, 24h后进行观测,若采用泥浆钻进,应用清水洗孔后将水抽干，24h后观测, 选2～3孔采取地下水样进行环境水侵蚀性分析。

根据现场记录绘制地质剖面图及地质横纵断面图，对溶洞的发育情况进行统计分析。

5.2.3施工加密孔

根据地质先探孔所取得地质资料情况进行分析，对封闭型溶洞进行汇总，根据溶洞的发育大小及方向确定加密孔的位置。然后按照钻孔施工工艺进行钻孔，钻孔结束后及时下入套管准备清孔。

5.2.4 清孔及注水试验

将孔口注浆管与水泵接好后进行孔内清孔，孔内杂质会从其他孔中冒出，当其他孔均冒出清水后将各个孔口封闭，进行注水压力试验，记录详细吸水量，然后将注浆管接到泥浆泵，当各个孔口冒出纯浆液时将各个孔口再次封闭，进行压力注浆。

5.2.5注浆施工

钻孔完成后，接上孔口法兰盘和混合器，连接送浆设备；浆液确定和注浆量的控制按岩溶发育程度等地质情况及设计要求，确定浆液施工配比，将配好的浆液送入孔内，注浆量用带有刻度标志的注浆筒控制，由现场技术人员根据实际情况调整施工配比并控制注浆数量，认真作好施工记录；

当注浆达到下列标准之一时，可结束该孔注浆：

1)、浆孔口压力维持在0.2MPa左右，吸浆量为40L/min，维持30min；

2)、冒浆点已出注浆范围外3～5m时；

3)、单孔注浆量达到平均注浆量的1.5～1.0倍，且进浆量明显减少时；

4)、连续注浆，当出浆口冒出浓浆液，可停止注浆，即该土洞注浆已饱满；

5)、压浆过程中压力表读数瞬间增大，立即暂停压浆，过1～2min 后再稳压注浆，如再出现读数瞬间增大，即可停止压浆，表示土洞已压满水泥混合砂浆；

6)、最后一次注浆结束后，及时采用水泥砂浆封孔，并截断露出地表的注浆管；

7)、当达不到上述标准时，应清孔再次注浆。

5.2.6 取芯、注水验证

注浆前后，进行成果资料对比，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，注浆后单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3%～5%，且不存在明显漏水现象。

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，土层、裂隙溶岩、洞穴等必须杆钻取芯，岩芯采取率>90%，检查孔的同时补浆孔。

6．材料与设备

6.1 材料

注浆所用材料为普通硅酸盐水泥、粉煤灰、水玻璃、砂等材料，无需特殊说明。

6.2 设备

机具设备及仪表见表6.2（表内为单个工点所需，可根据自身条件及工程规模自行调整移动式注浆车间内设备和混凝土搅拌运输车规格型号及数量）。

7．质量控制措施

7.1 质量标准

布孔、钻孔、终孔、浆液原材料必须符合设计要求。压力注浆需满足设计及《注浆技术规程》--YSJ 911-92、YBJ 44-92要求。

7.2 质量控制措施

7.2.1 建立健全质量管理体系，制定质量目标，设置质量预控点。

7.2.2 加强原材料质量控制，确保浆液配置质量可控。

7.2.3 对施工人员进行岗前培训和技术交底，学习并掌握工程质量检验标准、操作过程和工艺流程。

7.2.4 坚持文明施工，施工现场保持整齐、有序。

8．安全控制措施

8.1 建立安全组织机构，设立专人负责安全教育、检查和监督各项安全规程和制度的执行情况。

8.2 严格执行安全操作规程，机械操作手和特殊工种作业人员必须经过专门培训，考试合格取得上岗证才能进场作业。

8.3 注浆管路应畅通，防止塞泵、塞管，使用后要使用注压清水清洗干净。8.4 移动式注浆车间基础必须稳固，转动部位设置防护装置；机电设备必须配漏电保护器，注意保护过路电缆，机电设备不准带故障运转或超负荷作业。检修设备时必须切断电源，并挂牌告示。

8.5定期检查、维护保养机电设备，发现问题及时处理。

8.6夜间施工必须有足够的照明，临时照明电线和灯具应高出地表2.5m，且电线必须使用专用的电缆线。

8.7操作钻孔机械和注浆机械的人员必须与孔口人员密切配合，做到稳妥安全。

8.8施工现场必须配备适量的消防器材，严禁明火取暖。