营业线铁路路基岩溶塌陷整治施工工法

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1、营业线铁路路基岩溶塌陷整治施工工法1前言1.0.1我国岩溶地区分布广泛，面积达56万平方公厘。许多铁路工程穿越了岩溶地区，这给铁路路基、桥梁的基础稳定构成了极大的危胁。岩溶塌陷是可溶岩中的岩溶发育到一定程度后，岩溶地质环境的平衡条件遭到破坏，岩溶上方岩土体产生直接或I'可接陷落的一种自然灾害现象。在铁路建设和运营过程屮，此类现象较为多见。据不完全统计，浙赣线南昌局管段先后发生7次岩溶塌陷，其中3次造成线路枕木悬空；浙赣线上海局管段先后发生4次岩溶塌陷，严重影响列车行车安全。浙赣线电化提速改造工程在路基施工期间和通车运营初期,也先后多次发生岩溶塌陷。屮铁二十四局集团福建铁路建设有限公司2006年

2、结合浙赣线电气化改造工程施工进行研究总结，形成了营业线铁路路基岩溶塌陷整治施工关键技术，形成本工法。1.0.2本工法达到国内先进水平。1.0.3本工法由中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司2006年在浙赣线电气化改造工程首次应用，随后在工程建设中得到进一步推广和完善。2工法特点2.0.1本工法施工机具设备简单，施工方便。2.0.2本工法路基注浆岩溶整治所用材料为加速凝剂的水泥浆，流动性好，溶岩地基达到填充加固效果住。2.0.3本工法是针对隐蔽的深层岩溶最佳岩溶处理方法。2.0.4本工法不影响营业线行车，对行车安全影响小。既可用于区间线路路基整治，也可用于站场线路路基整治。本工法适用于速度160

3、Km/h以下岩溶地质营业线铁路路基发生塌陷的整治，尤其适用于孔径小于2.5m的溶洞注浆处理。4工艺原理4.0.1根据岩溶塌陷的形成过程，采用注纯水泥浆使其渗透到可溶岩中的裂隙和孔洞，并通过施加一定压力，将其注入到岩层内让其沿裂隙流动扩散，使其水泥浆充满整个可溶岩中的空洞及溶洞之中去，从而切断了降水或其所形成的地表水沿着盖土下渗的可能性，避免了淘空和潜蚀作用的发生，使土体流失失去了原有的动力，在覆盖土中无法形成土洞，同时起到了填塞裂隙、截断水流、加固地层，提高路基的整体稳定性的作用，达到整治目的。4.0.2岩溶塌陷的形成机理主要包括降水入渗致塌，人为干扰（抽水）情况下导致岩溶塌陷以地下水波动引起

4、的潜蚀作用，及地面荷载大将导致溶洞顶板坍塌而引起地面塌陷等情况等。岩溶整治时要根据不同的成因采取相应措施，施工时必须采取“探灌”结合的原理，应有不少于30%孔作为“探灌”孑L,并根据钻孔情况和压浆情况调整岩溶整治范围和深度。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5.1所示。施工准备补孔注浆图5.1施工工艺流程5.2操作要点5.2.1施工准备注浆施工前，利用注浆孔选取2〜3个代表性点进行注水和压水实验、注浆实验，确定注浆压力、水灰比、注浆量，待初凝结束后，利用附近的注浆钻孔进行观测验证，以确定注浆参数。5.2.2加固方案选择1对已经开通运营的线路，钻孔采用斜钻，倾斜角度不宜超

5、过20度。2车站内仅对正线进行处理，对铁路咽喉区段采取在线路外侧大角度钻斜孔跟管钻进的方法。3当覆盖土厚度小于30m时，完整基岩整治至基岩面以下2m深度；溶蚀破碎带整治至基岩面以下5m深度；基岩面以下10m深度内存在溶洞的地段，整治设计深度穿过溶洞进入完整基岩不小于Imo4覆盖层厚度大于30m的地段处理深度一般控制为30mo5対个别基岩裸露路堑地段，当地面以下25m深度内存在溶洞时，采収安全顶板丿孚度法判别，若顶板厚度达不到要求（完整顶板厚跨比不小于0.5,非完整顶板厚跨比不小于5.0）,则要釆取钻孔注浆至溶洞底板以下2m。6开口溶洞和其顶板厚度较薄时，采取揭盖回填浆砌片石处理。4.2.3孔位

6、放样1前期准备工作完成后即可进行孔位放样。2注浆孔依据钻孔布置表交错布置。当地表、地下有障碍物吋，可根据实际情况适当移动孔位，原则上可在2m内调整。3放样完毕后，钻孔位置用红油漆标出，写好里程并进行编号，对需进行移位的孔作出标记，并注明移位原因。5.2.4钻孔1土层和岩溶发育破碎带应采用跟杆干钻，钻至岩层后可采用饱和水钻进，水源困难地段可采用风压干钻，注意不得使用泥浆钻进。2钻机开孔为110mm,终孔不小于91mnio岩层岩芯的采取率，对松散、破碎地层应达50%以上，完整地层应达70%以上。3钻孔过程及时填写各种记录，并对岩芯按顺序摆放整齐，将其写有岩性、长度等特征的岩芯小票放在相应位置，同时

7、注意保护岩芯至注浆完成。5.2.5钻孔检查1孔位：检查里程，复测钻孔屮心位置。2孔深：复测终孔时所用钻具长度或放入孔中直接量测。3终孔：通过终孔钻具和岩芯直径进行检查。4孔斜：复测立轴钻杆斜脚并检查倾斜方向，必要吋选用JDL-1型陀螺测斜仪。5孔底沉磧：釆用测绳或钻杆量测孔深，检查孔底沉磧厚度。6钻探情况：采用干钻的起止位置、核对岩芯；收集取芯照片并做好钻孔记录。5.2.6注浆1使用纯水泥浆加固处