岩溶路基整治技术

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1、岩溶路基整治技术【摘要】本文结合关岭车站岩溶整治施工，对岩体裂隙分布、岩溶塌陷、注浆扩散、注浆加固原理进行详细的分析，详细阐述注浆施工工艺、注浆过程控制。理论指导施T,使整治效果达到质量要求的标准。【关键词】岩溶、注浆、施工工艺屮图分类号：C35文献标识码：A1.工程概况关岭站场DK851+860〜DK852+640段岩溶路基。设计范围地处侵蚀构造低中山区地貌。路基主要以填挖结合通过，地表上覆盖层为坡洪积(Q4dl+pl)红黏土、软土，基岩大部分裸露。下伏基岩为寒武系中统高台组(E2g)白云岩。地下水主要为第四系孔隙水、基岩裂隙水及岩溶水,岩溶水较发育。岩溶形态

2、主耍为溶蚀破碎带、溶隙、充填溶洞及空溶洞。水IT),表层为笫四系粉质粘土，层厚一般为1・8~4・5m,下伏岩层为灰岩,岩溶强烈发育。2.岩溶注浆的相关理论与技术2.1岩溶发育的基本规律(1)岩石的可溶性是岩溶发育的有利的条件。可溶性的岩石在有溶蚀能力的水的作用下岩石内部形成孔隙。(1)循环交替的水流是岩溶不断发育的保证。岩溶形态的分布具有分带性，在河谷地带较为发育。（3）岩溶发育程度与规模总是由浅至深减弱、减小。岩溶是多次长期发展演变的结果，岩溶在形成过程中或强或弱地一次一次累积、叠加。2.2岩溶塌陷的机理岩溶塌陷可分为土体塌陷和岩体塌陷。路基岩溶塌陷的原因可归

3、纳为以下几种情况：（1）由于地下洞穴的顶板坍塌，或因溶洞内填充物被地下水流动带走，使其上方的路基发生下沉、开裂或坍塌。（2）覆盖土层较薄结构单一，地势低洼地下水位浅。（3）地下水位下降引起的地面塌陷或开裂。路基岩溶病害本质原因是：岩溶水的流动形成的不稳定的特殊的岩体，在岩体内形成大量的裂隙和溶洞，土石界面有空隙和土洞。因此路基岩溶病害治理应考虑两个方面：一是要弄清岩溶水的变化情况；二是要把握土石界面的形态与空隙岩体的分布。2・3浆液扩散特征及加固机理2.3.1浆液扩散特征注浆就是用压送设备把具有充填和胶结性能的浆液材料注入岩体中的裂隙、溶洞、土石界面的空隙和土洞

4、内，使其扩散、胶凝或固结，增加地层承载力，防止地层变形的地基处理技术。浆液的扩散具有以下特征：（1）注浆压力较小时，在注浆压力作用下，浆液克服各种阻力（地下水压力）而渗入岩体的孔隙和裂隙中，基本上不改变岩体原有的结构和体积，一般适用于裂隙较发育的松散岩体。（2）压密注浆的注浆压力较大、浆液较稠时，浆液基木不能渗透到岩体细小的孔隙中，只能进入裂缝和溶洞中，加固体结构受到扰动和破坏,浆液较多为速凝型浆液或水泥稠浆，在充填型溶洞屮结石体在土屮呈现似球状或块状分布。2.3.2压力注浆加固机理（1）在0.2MPa~0.5MPa压力下，浆液从高压向低压运动首先填充岩体的裂隙

5、和土体，压力较大时对土体产生剪裂作用，对土体的加固作用较大。（2）在注浆压力的作用下浆液充填土体和岩体中的裂隙，浆液固结体在强度达到一定程度后纵横交错的固结体起到了骨架作用，使破碎的岩体成为整体，又能对溶洞内的填充物进行压缩起到了固定的作用。（3）水泥的水化反应形成胶状体，当胶凝体的颗粒的接近，胶体首先结晶成为针状结晶体，以化学键相互作用的结品构造，具冇较高的强度。3•地下水对地表注浆的影响地下水对注浆的影响有两个反面：一是，地下水会稀释浆液的浓度，影响浆液的固结度，同时在裂隙内形成水压力，影响浆液在裂隙内的扩散和注浆压力的变化。二是，大量的地下水流动使得浆液扩

6、散不均匀，甚至浆液会随地下水流失，使得注浆量无法控制，达不到注浆效果。4.注浆施工与控制4.1钻孔布置关岭站场路基岩溶注浆，分为一期注浆和二期注浆，一期注浆采用“探灌结合”的原则，分序施工，钻扎平面位置布置图见图1：图1钻孔平面布置图4.2钻孔关岭站场路基岩溶注浆所采用XJ-100的地质钻机。钻机就位固定牢固后开始钻孔，覆盖层中钻孔采用跟管钻进，直径不得小于130mmo基岩段终孔直径不得小于91mm。所有先导探灌孔均须按勘探钻孔技术要求施钻，进行岩芯鉴定和编写钻孔记录，保存岩芯照片。4.3清孔在钻孔结束后，要及时进行清孔。清孔可以把裂隙或空洞屮所填充的松软的泥质

7、填充物冲出孔外，确保注浆时水泥浆能顺利的充填基岩中破碎岩层和裂隙，起到防渗和固结作用，提高岩体强度、改善岩体均匀性以及降低岩体透水性。4.4封孔满足设计注浆压力条件下，根据现场地质情况可采用浓水泥浆（水泥砂浆）一次性封闭或孔口管动态阻塞法封孔，见图2,封孔的主要措施和要求如下：（1）当覆盖层厚度小于4ni时，封孔段入岩长度不小于50cm；当覆盖层厚度大于4m时，封孔段长度不小于4m,对结构松散易垮孔地层自封孔段以下至基岩面应采用花管护孔，防止垮孔。（2）未遇见溶洞的孔，采用一次性封孔。（3）有溶洞的孔为满足冲填粗骨料需要，采用孔口管动态阻塞法封孔，护孔管管径为l

8、lOnini,封孔段应用