喬 宇

（中鐵十八局集團軌道交通工程有限公司，天津 300222）

某高速公路DK785+252～DK786+525段巖溶路基以挖方通過測區(qū)，屬丘陵地貌，地形起伏較小，地面高差小于15m，地面坡度較緩，自然坡度5°～30°，局部較陡，坡面植被發(fā)育，其余為耕地。

鉆孔注漿深度一般不小于10m或進入基巖不小于5m，若地面以下15m深度內存在溶洞，則加固至洞底以下不小于2m。溶洞頂板厚度大于15m地段一般不作整治，當頂板破碎、溶洞跨度較大時，采取安全頂板厚度法進行判別。若頂板厚度達不到要求，整治深度加深至溶洞底板以下2m［1］。

1 施工工藝及施工技術

1.1 巖溶注漿施工工序

巖溶注漿施工工序流程圖如圖1。

1.2 孔位布置

依據巖溶整治施工設計圖，易塌陷區(qū)：根據巖溶發(fā)育情況，對于溶洞、土洞、垂直溶蝕破碎帶發(fā)育的地段采用“探灌結合”的原則，發(fā)育地段按I（含先導孔T）、Ⅱ序進行巖溶注漿［2］。

極易塌陷區(qū)：按Ⅰ、Ⅱ序進行全面注漿整治，對已發(fā)生塌陷、有支擋工程、溶洞強烈發(fā)育及車站咽喉區(qū)等地段的注漿孔應適當加密。注漿孔原則為：先導探灌孔：對溶洞、土洞、垂直溶蝕破碎帶不發(fā)育且連續(xù)長度超過30m的地段，及7m縱距沿中線交替布置先導探灌孔。Ⅰ序（含先導孔T）間距7m，按正方形均布；Ⅱ序孔在Ⅰ序孔正方形中心點及溶洞位置內插加密，Ⅰ、Ⅱ序孔之間形成菱形布置，間距5m；Ⅲ序孔在Ⅰ、Ⅱ序孔形成的菱形中心點內插，加密后相鄰各序孔之間的間距為3.5m。注漿孔布置示意圖如圖2、圖3。

圖1 工序流程圖

圖2 易陷區(qū)注漿孔布置示意圖

圖3 極易塌陷區(qū)注漿孔布置示意圖

1.3 鉆孔

（1）鉆孔位置依據平面圖施放，孔位偏差不大于50mm。施工時，因地質、施工場地、避讓管線等客觀情況需要移動孔位且距離大于50cm時，應報設計、監(jiān)理單位核準［3］。

（2）鉆孔孔口直徑不得小于130mm，基巖段終孔直徑不得小于91mm。

（3）在鉆探過程中，土層和溶蝕破碎帶采用跟管鉆進。

（4）注漿前須進行成孔沖洗。對沖洗時返水的鉆孔，以沖洗液變清為結束條件。對溶洞、溶蝕破碎帶發(fā)育、沖洗時不返水的鉆孔，要求流量不小于泵送額定流量的80%，沖洗時間不少于10min。

（5）對垮孔嚴重的溶蝕破碎帶及充填粗粒土的溶洞，實施跟管鉆進極為困難的注漿鉆孔，可采用自上而下注漿法復鉆施工，嚴禁使用泥漿等影響注漿加固效果的方法護壁鉆進。

（6）鉆至設計深度后，埋入注漿管、回漿管，注漿管管底與孔底留置50cm距離，防止孔壁土、石掉落及沉渣堵塞注漿管，鉆孔終孔并沖洗后空置時間不宜超過24h。如因故無法在24h內實施注漿作業(yè)時，應及時做好孔口封閉和護孔措施。注漿前須進行孔深復測，復測孔深須達設計要求。

圖4 巖溶路基注漿示意圖

1.4 封孔

（1）在滿足設計注漿壓力條件下，根據現場地質情況采用濃水泥漿或水泥砂漿一次性封閉，或孔口管動態(tài)阻塞法封孔?？卓诠芊忾]可有效的避免垮孔，并可靈活處理漿液漏失，優(yōu)先采用孔口管動態(tài)阻塞法。

（2）當鉆探揭示有溶洞發(fā)育、溶蝕破碎且漏水嚴重時，采用孔口管動態(tài)阻塞法，孔口管直徑為110mm。當覆蓋層為黏性土時，封孔深度不小于4m；當覆蓋層為砂性土及卵石土時，應封至土石界面，4m以下孔口管設置為花管。

（3）終孔與驗收時間間隔不宜過長，以免垮孔等不利情況發(fā)生。終孔驗收后應及時進行封閉作業(yè)，封孔水泥漿（或水泥砂漿）終凝后進行注漿作業(yè)。

1.5 注漿

（1）使用以純水泥漿為主的單液注漿，水泥采用P.O 42.5號普通硅酸鹽水泥，水灰比為0.6∶1～1∶1。開始注漿時采用稀漿灌注，當灌入量較大時可據情況采用濃一級的漿液灌注。

（2）注漿壓力為0.2～0.4MPa（孔口壓力表讀數），終注壓力為0.3～0.5MPa。

（3）設計基巖段注漿量一般為0.6～1.2m3/m，土石界面以上3m范圍內，一般為0.2m3/m，其它土層段封孔充填注漿量一般為0.01m3/m估列。

（4）對土洞、空溶洞或半充填溶洞，應高壓沖填砂、碎石后再進行注漿處理。

（5）對溶蝕裂隙發(fā)育、連通性好、漏漿嚴重時，注漿可摻入一定量的粉土或粉煤灰，粉土摻入量小于水泥重量的10%，粉煤灰摻入量為水泥重量的20%～50%。

（6）在終注壓力下連續(xù)注漿10min的注入率不大于5L/min時，可終止注漿。

（7）注漿過程特殊情況處理。

注漿必須連續(xù)進行，若因故中斷，找出注漿中斷原因，盡快采取處理措施，及早恢復。注漿過程中分序施工。如出現串漿現象，應對串漿孔同時進行注漿處理。注漿過程中如有冒漿、返漿等現象發(fā)生，應暫停注漿，盡快采取處理措施，處理完后立即恢復注漿。對垮孔嚴重的溶蝕破碎帶、充填粗粒土的溶洞等實施跟管鉆進極為困難的注漿鉆孔，可采用自上而下注漿法復鉆施工，嚴禁使用泥漿等影響注漿加固效果的方法護壁鉆進。如注漿漏失嚴重，局部使用雙液注漿堵漏時，應先據試驗確定水玻璃與漿液體積比，水玻璃濃度35～40°Bé，模數2.4～3.4。當采用充填砂、碎石或摻入其他填充物處理后注漿量仍然較大時，可采用間歇注漿處理。

2 質量檢查

在分段（或整段）施工結束后，應采用鉆孔取芯、壓水試驗及物探結合進行注漿質量檢查。取芯鉆孔在灌漿孔間布置，孔數不少于注漿孔總數的2%且不小于3孔；壓水注漿試驗利用取芯鉆孔進行，瞬態(tài)面波測點在整治范圍內抽檢，測點數不少于注漿總孔數的5%；電測深檢查測線長度為選整治段落長度的10%，優(yōu)先選取巖溶形態(tài)強烈發(fā)育地段布置，測線位置應與平面圖中的測線重合。合格的注漿施工一般應滿足如下條件：

（1）檢查孔巖芯可見多出水泥結石體，基本填滿可見縫隙。漿液結石體試塊單軸抗壓強度≥0.3MPa。

（2）檢查孔的單位吃漿量不超過周圍4孔單位平均吃漿量的15%。

（3）壓水試驗測定的滲透系數小于注漿前的1/10。

（4）瞬態(tài)面波法檢測檢測巖土體注漿后的面波速度，合格標準按JTG D30-2015《公路路基設計規(guī)范》辦理。

（5）采用電測深法進行注漿前后物探異常對比測試。

檢測單位進行灌漿質量檢測時，采用電測深、瞬態(tài)面波法及電磁波CT等綜合物探方法，輔以鉆孔取芯、注水或灌漿試驗，以進行施工前后物性參數變化的對比，注水或灌漿施工參數變化對比。（1）、（2）、（3）為1套指標，可只檢測1項。綜合上述檢測結果分析后對灌漿施工質量進行全面評價。

表1 檢測方法

3 結束語

高速公路路基基底巖溶整治的目的主要有兩個：（1）隨著時間的變化，巖溶地區(qū)的地下水位也會變化，從而造成這段地層輕度下降，路基基地的承載力隨之下降，使路基的安全受到威脅，因此需要巖溶注漿，封閉土、石界面，阻隔上層滯水與巖溶水的聯系，穩(wěn)定地下水的水位；（2）由于白云質石灰?guī)r中溶洞的發(fā)育，上部地層因受到較大壓力，可能造成地層塌陷，嚴重危及路基安全。因此施工過程中，用先導勘探孔了解地層中的巖溶發(fā)育情況，用探灌結合詳細查明本工點的可溶巖分布、巖溶發(fā)育程度及巖溶特征參數等一系列地質參數。路基基底巖溶整治不僅能夠提高路基的承載力，而且提高路基施工的效率和安全性，為類似的工程提供參考。