山西中南部铁路通道岩溶段路基灌浆施工技术

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1、山西中南部铁路通道岩溶段路基灌浆施工技术［摘要］山西中南部铁路通道ZNTJ-17标段大部分为覆盖型岩溶，特别是DK1003+565~715段岩溶覆盖层厚度仅为0.4〜3.2m，平均岩溶率更是达到9.3%。地表水汇集后随着地表水的渗入，对覆盖层形成搬运，极易在上覆层中形成土洞，诱发地表塌陷，破坏铁路路基，将会带来极为严重的后果。针对这一潜在工程问题，铺设路基前对地表采用了灌浆充填裂隙通道、洞穴，并且加固土石界面土层的施工技术来处理岩溶地段，消除地表塌陷隐患，确保施工的质量、进度和以及铁路运营安全，为今后类似路基施工提供了很好的借鉴作用。［关键词］岩溶灌浆；路基；灌浆技术中图分类号：U213

2、.1文献标识码：A文章编号：近年来，我国各地出现的岩溶塌陷事件增多，造成了人民生命财产的重大损失［1］。由于地质情况的隐蔽性与复杂性，岩溶塌陷也给铁路路基施工带来了很大的难度以及重大的安全隐患，对岩溶段路基进行加固处理必不可少［2-5］。结合山西中南部铁路通道ZNTJ-17标段岩溶段路基的工程实例，对岩溶发育强烈、岩溶覆盖层厚度小的地区岩溶灌浆施工技术进行研究。1工程概况山西中南部铁路通道是国家规划的大能力运煤通道建设项目，是“十一五”期间国家重点工程，西起山西兴县瓦塘站，穿越吕梁山、太岳山、太行山、沂蒙山，途经山西、河南、山东3省12市，终点为山东省日照市，全长1260公里，其中山西、

3、河南、山东3省境内分别为579公里、255公里和426公里。该铁路设计标准为国铁I级、双线电气化，时速120公里，货运能力2亿吨/年，客车15对/日，项目总投资998亿元。中交二公局所承接的山西中南部铁路通道ZNTJ-17标段DK1001+407.7〜DK1006+689.65，其中DK1003+555.0〜DK1004+097岩溶比较发育，特别是DK1003+555.0〜751.7段岩溶发育强烈，且岩溶覆盖层厚度小，路基在铺垫前，需要对其地层采用高压注水泥浆灌浆处理。2水文、地质条件覆盖型岩溶段路基涉及地层岩性如下：（1）粉质粘土，黄褐色，软塑局部硬塑，土质不均，含少量铁锰氧化物，局部

4、夹少量石灰岩碎块，层厚O.r3.2m。（2-1）石灰岩，浅灰色、青灰色，强风化，节理裂隙发育，岩芯呈短柱状及碎块状，节理裂隙发育，有漏水现象，溶孔溶蚀现象发育，层厚2.6~12m。（2-2）石灰岩，青灰色、浅灰色，弱风化，岩芯呈柱状，节理裂隙发育，溶孔溶蚀现象发育，揭示厚度1.9~13.4m。(2-3)溶洞，勘探深度内44孔揭示有溶洞，溶洞厚度为0.5~2.9m不等，溶洞大部分少量黏性土及石灰岩碎屑，漏水严重。岩芯样品如图1所示。岩溶覆盖层厚度0.4〜3.2m，DK1003+565〜715段平均岩溶率9.3%，DK1003+715〜755段平均岩溶率2.18%,岩溶发育强烈，地下水为基岩

5、裂隙水及第四系孔隙潜水及岩溶水，主要受大气降水补给，地表水及地下水对普通混凝土不具侵蚀性。地下水位埋深小于可溶岩顶板埋深，该段场地为较不稳定区。1岩芯样品图Fig.1coresample3施工重难点由于该段岩溶发育强烈，且岩溶覆盖层厚度小，地表水汇集后随着地表水的渗入，对覆盖层形成搬运，极易在上覆层中形成土洞，诱发地表塌陷。施工重点是对该段路基进行地基处理，采用灌浆技术充填裂隙通道、洞穴，加固土石界面土层；难点是灌浆加固效果的控制和判断。4岩溶灌浆施工技术岩溶注浆范围DK1003+565〜755段，处理深度0.4〜9m，钻孔直径为110mm。其中DK1003+565〜715段纵向间距5m

6、，排距5m，正方形布置；DK1003+715〜755纵向间距15m，竖向间距5m，平行四边形布置，注浆布置如图2所示。2注浆平面布置Fig.2Groutingplanearrangement根据先导勘探孔揭示岩溶发育情况，一般加固深度为岩土界面以下5m，即孔深钻入基岩不小于5m，若无土层覆盖层，则加固至基床以下8m;若施工过程中遇溶洞，应至溶洞底板以下2.0m,注浆套管嵌入基岩0.5m，用水泥砂浆与基岩固结成一体。注浆遇到空洞时，采用中粗砂材料等回填至溶洞充填后才能进行注浆。具体施工技术如下：4.1施工准备1）场地平整：用推土机、挖掘机等清除表层土，采用平地机进行场地平整，采用压路机进行

7、碾压，要求达到路基本体压实度要求，并做好场地内的排水系统。2）施工测量：按照设计布设形式测设出注浆孔位，并打木桩标记。3）设置临时排水系统，根据设计，结合周边环境，建立完整的临时排水系统，保证在施工过程中，路基基本不被水冲和冲刷破坏。4.2岩溶灌浆施工技术施工工艺流程为：施工准备布孔位图测量放线-＞钻孔-*清孔-*检查岩芯-*注浆-*封孔-*注浆完成。施工工艺流程详见图3。3岩溶注浆工艺流程Fig.3Karstgroutingtec