巖溶路基整治技術(shù)

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1、巖溶路基整治技術(shù)【摘要】本文結(jié)合關(guān)嶺車站巖溶整治施工，對巖體裂隙分布、巖溶塌陷、注漿擴(kuò)散、注漿加固原理進(jìn)行詳細(xì)的分析，詳細(xì)闡述注漿施工工藝、注漿過程控制。理論指導(dǎo)施T,使整治效果達(dá)到質(zhì)量要求的標(biāo)準(zhǔn)?！娟P(guān)鍵詞】巖溶、注漿、施工工藝屮圖分類號：C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1.工程概況關(guān)嶺站場DK851+860?DK852+640段巖溶路基。設(shè)計范圍地處侵蝕構(gòu)造低中山區(qū)地貌。路基主要以填挖結(jié)合通過，地表上覆蓋層為坡洪積(Q4dl+pl)紅黏土、軟土，基巖大部分裸露。下伏基巖為寒武系中統(tǒng)高臺組(E2g)白云巖。地下水主要為第四系孔隙水、基巖裂隙水及巖溶水,巖溶水較發(fā)育。巖溶形態(tài)

2、主耍為溶蝕破碎帶、溶隙、充填溶洞及空溶洞。水IT),表層為笫四系粉質(zhì)粘土，層厚一般為1?8~4?5m,下伏巖層為灰?guī)r,巖溶強(qiáng)烈發(fā)育。2.巖溶注漿的相關(guān)理論與技術(shù)2.1巖溶發(fā)育的基本規(guī)律(1)巖石的可溶性是巖溶發(fā)育的有利的條件?？扇苄缘膸r石在有溶蝕能力的水的作用下巖石內(nèi)部形成孔隙。(1)循環(huán)交替的水流是巖溶不斷發(fā)育的保證。巖溶形態(tài)的分布具有分帶性，在河谷地帶較為發(fā)育。（3）巖溶發(fā)育程度與規(guī)模總是由淺至深減弱、減小。巖溶是多次長期發(fā)展演變的結(jié)果，巖溶在形成過程中或強(qiáng)或弱地一次一次累積、疊加。2.2巖溶塌陷的機(jī)理巖溶塌陷可分為土體塌陷和巖體塌陷。路基巖溶塌陷的原因可歸

3、納為以下幾種情況：（1）由于地下洞穴的頂板坍塌，或因溶洞內(nèi)填充物被地下水流動帶走，使其上方的路基發(fā)生下沉、開裂或坍塌。（2）覆蓋土層較薄結(jié)構(gòu)單一，地勢低洼地下水位淺。（3）地下水位下降引起的地面塌陷或開裂。路基巖溶病害本質(zhì)原因是：巖溶水的流動形成的不穩(wěn)定的特殊的巖體，在巖體內(nèi)形成大量的裂隙和溶洞，土石界面有空隙和土洞。因此路基巖溶病害治理應(yīng)考慮兩個方面：一是要弄清巖溶水的變化情況；二是要把握土石界面的形態(tài)與空隙巖體的分布。2?3漿液擴(kuò)散特征及加固機(jī)理2.3.1漿液擴(kuò)散特征注漿就是用壓送設(shè)備把具有充填和膠結(jié)性能的漿液材料注入巖體中的裂隙、溶洞、土石界面的空隙和土洞

4、內(nèi)，使其擴(kuò)散、膠凝或固結(jié)，增加地層承載力，防止地層變形的地基處理技術(shù)。漿液的擴(kuò)散具有以下特征：（1）注漿壓力較小時，在注漿壓力作用下，漿液克服各種阻力（地下水壓力）而滲入巖體的孔隙和裂隙中，基本上不改變巖體原有的結(jié)構(gòu)和體積，一般適用于裂隙較發(fā)育的松散巖體。（2）壓密注漿的注漿壓力較大、漿液較稠時，漿液基木不能滲透到巖體細(xì)小的孔隙中，只能進(jìn)入裂縫和溶洞中，加固體結(jié)構(gòu)受到擾動和破壞,漿液較多為速凝型漿液或水泥稠漿，在充填型溶洞屮結(jié)石體在土屮呈現(xiàn)似球狀或塊狀分布。2.3.2壓力注漿加固機(jī)理（1）在0.2MPa~0.5MPa壓力下，漿液從高壓向低壓運動首先填充巖體的裂隙

5、和土體，壓力較大時對土體產(chǎn)生剪裂作用，對土體的加固作用較大。（2）在注漿壓力的作用下漿液充填土體和巖體中的裂隙，漿液固結(jié)體在強(qiáng)度達(dá)到一定程度后縱橫交錯的固結(jié)體起到了骨架作用，使破碎的巖體成為整體，又能對溶洞內(nèi)的填充物進(jìn)行壓縮起到了固定的作用。（3）水泥的水化反應(yīng)形成膠狀體，當(dāng)膠凝體的顆粒的接近，膠體首先結(jié)晶成為針狀結(jié)晶體，以化學(xué)鍵相互作用的結(jié)品構(gòu)造，具冇較高的強(qiáng)度。3?地下水對地表注漿的影響地下水對注漿的影響有兩個反面：一是，地下水會稀釋漿液的濃度，影響漿液的固結(jié)度，同時在裂隙內(nèi)形成水壓力，影響漿液在裂隙內(nèi)的擴(kuò)散和注漿壓力的變化。二是，大量的地下水流動使得漿液擴(kuò)

6、散不均勻，甚至漿液會隨地下水流失，使得注漿量無法控制，達(dá)不到注漿效果。4.注漿施工與控制4.1鉆孔布置關(guān)嶺站場路基巖溶注漿，分為一期注漿和二期注漿，一期注漿采用“探灌結(jié)合”的原則，分序施工，鉆扎平面位置布置圖見圖1：圖1鉆孔平面布置圖4.2鉆孔關(guān)嶺站場路基巖溶注漿所采用XJ-100的地質(zhì)鉆機(jī)。鉆機(jī)就位固定牢固后開始鉆孔，覆蓋層中鉆孔采用跟管鉆進(jìn)，直徑不得小于130mmo基巖段終孔直徑不得小于91mm。所有先導(dǎo)探灌孔均須按勘探鉆孔技術(shù)要求施鉆，進(jìn)行巖芯鑒定和編寫鉆孔記錄，保存巖芯照片。4.3清孔在鉆孔結(jié)束后，要及時進(jìn)行清孔。清孔可以把裂隙或空洞屮所填充的松軟的泥質(zhì)

7、填充物沖出孔外，確保注漿時水泥漿能順利的充填基巖中破碎巖層和裂隙，起到防滲和固結(jié)作用，提高巖體強(qiáng)度、改善巖體均勻性以及降低巖體透水性。4.4封孔滿足設(shè)計注漿壓力條件下，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況可采用濃水泥漿（水泥砂漿）一次性封閉或孔口管動態(tài)阻塞法封孔，見圖2,封孔的主要措施和要求如下：（1）當(dāng)覆蓋層厚度小于4ni時，封孔段入巖長度不小于50cm；當(dāng)覆蓋層厚度大于4m時，封孔段長度不小于4m,對結(jié)構(gòu)松散易垮孔地層自封孔段以下至基巖面應(yīng)采用花管護(hù)孔，防止垮孔。（2）未遇見溶洞的孔，采用一次性封孔。（3）有溶洞的孔為滿足沖填粗骨料需要，采用孔口管動態(tài)阻塞法封孔，護(hù)孔管管徑為l

8、lOnini,封孔段應(yīng)用