铁路岩溶路基注浆加固技术

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1、铁路岩溶路基注浆加固技术2006年12月28円16:01中国科技円报粘土固化浆液注浆技术是一项用途非常广泛的新技术，可用于营运隧道地下水的整治与矿山地下水的防治，还可广泛用于房屋地基、公路、铁路路基的加固处理以及水库及江河湖的堤坝的防渗堵漏、地铁、各种隧道施工时的防渗堵漏，地下水库、地下油库、地下核废料库的防渗堵漏，高层建筑深基坑的护坡止水，危房地基的加同处理，大面积软土地基的加固与改良，水库大坝的防渗堵漏，地铁施工中的护坡与止水以及隧道施工时超前支付、止水以及铁路软土路基与路基病害的处理等方面。简要技术木项目来源于正在建设中的洛湛线益娄段路基工程，作为

2、我国中部地区南北向交通大动脉，洛湛线益娄段位于湖南省益阳市至娄底市境内，部分铁路穿过岩溶发育区，尤其是灰山港、壶天地段线路位于岩溶极发育的地表坍陷地段，由于该地段内煤矿采掘抽排地下水，采掘深坑采石改变了地不水活动条件，同时地不水水位季节性变化幅度过大，引起较大范围内地表自然坍陷，区内岩溶地貌特征为隐伏型，第四系覆盖层薄，厚仅1.2〜15m,同时，岩溶发育，顶板过薄，溶洞发育，地下暗河广布，给铁路施工及未来安全营运带来巨大隐患。目前注浆施工中大量采用的是水泥净浆、水泥砂浆及部分化学浆液，但由于水泥浆液消耗量大，材料成木高，特别是遇到较大溶洞，大裂隙，浆液遇

3、水易稀释而不易固结，在动水或大溶洞、裂隙中，甚至多年不固结，很难形成整体的堵水帷幕，因而目前国内水泥注浆帷幕的堵水效率低，一般为50〜60%。而化学浆液由于成本更高，并对地下水有污染，目前难以广泛采用。技术创新粘土固化浆液注浆法在实际应用中具有多种优点：1.粘土固化浆液具有多吸水性和良好的流变性能及抗水稀释性能，因而它能在地下水流动状态下，甚至在较高的地下水流速情况下，以及大溶洞条件下进行注浆并获成功；2.粘土固化浆液具有良好的流变性能及可泵性。根据注浆施工的设计要求不同，可调整其流变性能使其达到设计要求；3.粘土固化浆液以胶结方式充填于地下裂隙中并将其

4、胶结起来，具有良好的对裂隙自我封闭作用，固化后所形成结石体塑性大，因而具有良好的抗震性能；4.粘土固化浆液中除了部分较粗的砂质颗粒之外，浆液中非常细颗粒的粘土所占比重非常大，因此整个浆液表现出流动性较好，易于渗入岩层的微细裂隙中，从而提高了堵塞效果；5.由于粘土在浆液中分散得较细，能渗入到微细裂隙中去。同时，其结石体收缩性小，所以形成的结石体密封性较好，渗透系数小，注浆帷幕的整体堵水效果好；6.粘土固化浆液初凝时间较长，早期强度低，因而能进行间歇式重复注浆；7.粘土矿物结石体具有良好的抗地下水、各种矿化水、温泉水及硫酸根离子的侵蚀能力；8.能够就地取材，

5、利用施工现场附近的当地粘土，仅加入少量固化剂，材料成本非常低，加上制浆费用，每立方浆液成木人约是水泥浆液的1/3〜1/4。性能指标通过室内粘土固化浆液和水泥浆液分别试验可以得出以下结论：1）粘土固化浆液的稳定性远远超过水泥浆的稳定性。主要表现在：在注浆压力作用下，水泥浆离析现象严重，而粘土固化浆液则无此现象发生。2）粘土固化浆液在合适配比条件下，注浆形式为渗透注浆，浆液扩散范围大，并能均匀地充填浆液的孔隙，注浆堵水效果明显；而水泥浆在注浆过程中，表现为将砂土压密，在注浆管一端聚集，但无法渗入砂土孔隙中，注浆形式为压密注浆。3）粘土固化浆液结石体28天龄期

6、的无侧限抗压强度可达0.928mPa,完全能满足岩溶路基注浆加固的需要，其最佳配比为：粘土泥浆漏斗粘度30秒以上，水泥加量5〜15%,水玻璃加量1〜5%,专用固化剂加量1〜3%。4）考虑到浆液的扩散情况以及岩溶路基的实际情况，使用粘土固化浆液作为注浆加同材料具有较好技术经济指标。由施工现场试验及注浆后检测可以得出以下结论：1）针对施工现场岩溶路基复杂的水文工程地质条件探索岀相应的岩溶洞穴路基水平注浆加处理的注浆工艺，优化出最佳的施工工序以及使用廉价注浆材料•粘土固化浆液的注浆工艺及其注浆材料配方等。确保了工程的按质按量的完成。2）注浆加固结果经电法及面波

7、等物理勘探检测，通过注浆前后的钻孔注水试验对比，检査孔钻探抽芯及施工过程屮地表及地下水现象的监测等多种手段，在施工前后及整个过程中的相互验证、检验，说明本次注浆加固工程质量得到很好的控制，结果完全达到了预定要求。所取得的岩溶路基注浆参数可靠性高，整个工程质量优秀，技术方法手段先进，为国内首创。3）在跨地域地貌单元区域大规模施工，协调了工程与周边白然环境的关系，使各区段的地貌、地下水的动态平衡得到了到的有效保护，这是其他同类大的施工力法如放炮明挖再填实等所难以达本工程实际达到的性能指标还体现在：1.粘土固化浆液用于岩溶路基注浆材料成本低，施工成本也低，施工

8、工艺简单易行，粘土固化浆液用于岩溶路基注浆浆材料来源广泛易得等优点。2.在0.8