岩溶注浆施工工法

岩溶注浆施工工法编制单位批准单位工法编号：编制人：中国建筑第五工程局有限公司编制单位批准单位工法编号：编制人：中国建筑第五工程局有限公司中国建筑工程总公司Y 、亠前言岩溶是地下工程和基础工程中常见的不良地质问题之一，尤其在地下工程中由于岩溶引起的突水、突泥事故直接危及人员和设备安全。近年来，随着注浆法的应用和发展，在地下工程和地基基础工程中显示出广阔的应用前景。它以经济、安全和有效的特点应用于岩土体的加固、堵水施工中注浆技术目前已成为我国岩溶发育区工程技术领域的一个重要分支，它具有施工设备简单，投资小、损耗小，操作工人少，工期短、见效快，施工中产生的噪声和振动小，对环境影响小，在狭窄的场地和空间均可施工，加固深度可深可浅，易于控制等许多优点，因而这种方法在土建、市政工程、水利电力、交通能源、隧道、地下铁道、矿井、地下建筑等众多领域被广泛的应用，且具有很好的经济效益和社会效益。中建股份赣韶铁路工程项目部四分部由中建五局承建，起讫里程DK145+934〜DK172+600,线路全长26.666km,开工日期为2009年8月18日，计划竣工日期为2011年8月30日，总工期24.5个月。管段地处广东省韶关市境内，分部驻地位于仁化县周田镇。其中DK153+830〜DK154+470、DK158+600〜DK159+400共1440m岩溶注浆段。实践结果表明，通过岩溶注浆，能有效地提高岩溶路基的地基承载力。工法特点本工法注浆工艺可以用来加固岩溶地层的地下溶洞和溶蚀裂隙。既能形成较高强度的旋喷桩固结体，又能通过渗透、劈裂和挤密的方式提高岩土层的强度。本工法适用加固工程范围广，可用于对既有建筑物（如房屋、公路、桥梁）地基基础进行加固，也可用于桩基（大口径钻孔桩、挖孔桩）缺陷的加固。适用范围3.1水电建设中的防渗与加固注浆；3.2矿山防水与加固注浆；3.3建筑地基防水与加固注浆；3.4路桥工程中的加固与防水注浆；3.5路基工程岩溶地区和软土地区加固处理3.6地下仓库建设中的注浆；3.7垃圾填埋场的防渗注浆；3.8其它如防火4工艺原理利用液压、气压或者电化学原理，把浆液均匀注入地层中；浆液以充填、渗透和挤密等方式，替换土颗粒间或者岩石裂隙间的水分和空气；浆液固化成固结体与原来的地层形成一个强度、防水及化学稳定等性能有所提高的结石体，这一过程叫做注浆。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程岩溶路基压浆工艺流程图操作要点注浆孔钻探技术a、 测放孔位：根据设计图纸，按I、II序进行统一编号，并现场测放孔位，标高，进行统一编号钉桩。钻孔偏差不大于50cm。因地质、施工场地等情况需要移动孔位时，应报设计单位核准。b、 钻机就位平整场地、机台后，设置钻机，调平机架、机体。c、 开孔钻探开孔前先了解有无地下埋藏物，确认无误后采用三翼钻头、岩芯管开孔钻进。开孔直径不小于©110mm。d、 土层钻进土层钻探采用©108mm钻头钻进，每一回次钻完后，取出土芯、岩芯，摆放整齐，并用标签记录不同土层的深度。对于地层含大量砾石/砾砂、土层地质较松散的桩孔应采用©110套管，护壁套管露出地面0.2〜0.5米。e、 岩层钻进基岩面以下采用©91钻头，钻孔过程中均取出岩芯，摆 放整齐，用小标签记录不同岩性以及溶洞的深度，确定土石界面。钻至设计深度后，对钻孔进行清洗，宜维持20min钟。f、 全段路基基底采用压力注浆加固，按照分序原则布置二个序列注浆孔，先施工第一序列孔，再施工第二序列孔。g、 钻进过程注意事项：1、 在钻孔通过土层和岩溶发育破碎带时，采用跟管干钻，钻至岩层后可采用饱和水钻进，严禁使用泥浆钻、大水冲水钻进。2、 钻孔深度根据具体土层厚度、岩溶洞穴和土洞形态、埋深综合确定。3、 在地下水位高于土石界面时，在进行钻进时要做好封水工作，钻孔不得偏斜。注浆材料：按设计要求，注浆材料采用PO42.5水泥，以及注浆管材等。注浆前准备：根据设计图及注浆孔岩溶发育程度，做好浆液配比用料，水灰比为0.8:1〜1:1。检查搅拌机、注浆泵等设备运转情况；压浆孔孔口盖换上混合器（法兰盘），对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量。当控制浆液漏失处理局部使用双液堵漏时，水玻璃与浆液体积比以试验确定，水玻璃浓度35〜40be'，模数2.4〜3.4。注水试验：选取代表性孔进行注水试验，确定注浆前单位长度吸水量。注浆管：注浆采用金属注浆管，有空洞需要填充水泥砂浆或水泥碎石粉浆时，内径不小于50mm,伸入注浆范围顶面以下为花管，且长度不小于0.5m。注浆底部为破碎带或溶洞时，应充填混合良好的水泥砂浆或水泥碎石粉浆封闭底部通道。注浆的方式采用动态施工的方式：采用自流注浆和压力注浆相结合。注浆压力参数：在灰岩中不小于0.2~0.4MPa，终于压力0.2~0.5MPa。对土洞、空洞或半充填溶洞，应高压冲填粉煤灰、砂、碎石后再进行注浆处理。注浆时当注入率较大时，可掺入一定量的粉土或粉煤灰，粉土掺入量（水泥重量的10%，粉煤灰掺入量为水泥重量的20%〜50%）。在终注压力下连续注浆10min的注入率不大于5L/min，可终止注浆。达到以下条件可结束注浆：⑴注浆口口压力维持在0.5MPa左右，时间可维持在10min。⑵冒浆点超过注浆范围3〜5m时。⑶单孔进浆量达到平均设计压浆量的1.5〜2倍，且进浆量明显减少时。⑷特殊条件控制标准：当注浆压力不大或降低注浆量，基底出现异常上鼓，应终止注浆，同时采用附近注浆孔“补偿”等措施。注浆浆结束后，经质量检查工程师检查，通知监理工程师检查确认终孔条件。6材料与设备材料本工法所需主要材料品种见表6.1-1，数量需根据工程具体情况确定。表6.1-1主要材料品种表序号名称型号或规格单位数量备 注1水泥PO42.5T300（每日）根据工点计划用量2电缆线60mm2m20003配电箱600Am2〜104方木m31005钢制注浆管50m2000下部为花管6其他铁丝、麻绳、木板、竹脚手板机械设备本工法所需机械电器设备品种见表6.2-1，数量需根据工程具体情况确定。表6.2-1主要施工设备机具和设备清单序号设备类型型号1钻机XY-150、XY-1002注浆泵BW-2503手推车简易4搅浆桶通用5其他配套零配件机具若干质量控制a施工前的质量控制熟悉、掌握质量控制的依据及设计要求，对进场原料按批量及时验收送检，合格后方可使用。岩溶注浆工程遵照“探灌结合”，根据现场施工勘探成果，以检验机械性能、工艺是否符合技术要求，了解该工区的施工难易程度。施工前进行技术交底，让施工人员掌握施工组织设计内容，施工要点及关键环节。按施工组织设计施工，与甲方代表、监理密切联系，汇报项目质量控制的方法，接受监理和甲方代表的监督。b施工过程的质量控制质检员配合甲方监理对施工工艺全过程采取观察、检查、量测、试验等手段进行控制、做好岩溶注浆施工记录和施工日志的填写。本工序未达到质量要求，不得进行下一道工序。严格按有关技术要求施工，控制水泥、粉煤灰掺入量、确保岩溶注浆量和注浆质量。安全措施所有特种作业人员必须持证上岗，进入施工现场的一切人员必须戴安全帽，严格三穿一戴，严禁酒后上班；夜间施工配备足够灯光，确保夜间施工安全；施工现场所有设备、设施及安全装置、工具和劳保用品等要经常进行检测，钢丝绳等易损件要及时更新，确保完好和安全使用，设备运转及维修应专门记录，便于现场管理及分析检查；施工现场内的一切电源、电路的安装和拆除必须有持证电工专管，电器必须接地并使用漏电保护开关。各机用电必须分闸，严禁一闸多机和一闸多用，现场电缆必须架设并悬挂警示牌；施工人员必须严格遵守岗位责任制，操作时思想集中，注意观察各种设备和机械的运作情况，防止工伤和机械事故的发生；所有进入施工现场人员都应佩戴证明身份的胸卡，施工人员统一着装，有业主单位统一标志，非施工人员不得擅自进入施工现场，特殊情况要经保卫工作负责人批准；进行安全教育，不断地加强现场每位施工人员的安全意识，现场施工人员应当遵纪守法，不参与不健康的活动；安全用电措施a、 动力及照明主干线采用三相五线制，安装漏电保护装置，确保动力和配电盘箱接零接地，防止漏电伤人。b、 现场设置施工现场用电管理负责人，负责各种机电设备的用电许可证发放。对进入工地的电气工作人员进行用电操作交底并检查监督工地用电安全。c、 工作人员必须严格遵守有关规程。d、 严格执行交接班制度。e、 现场的电缆线埋管穿线或架空敷设、地面设标记。f、 值班电工对新进入工地的各种电机和电器设备必须检查，必要时进行绝缘测定，符合要求并取得用电许可证后方可投入使用。消防保卫措施a、 严格执行《中华人民共和国消防条例》和公安部关于建筑工地的基本措施。加强消防工作的领导，现场设消防员，对进场职工进行消防知识教育，建立安全用火制度。b、 现场划分用火作业区、易燃易爆材料区、生活区，按规定保持用火距离。如果条件有限，防火达不到标准时，应采取相应的防火措施，适当地减小防火距离，这种做法要征求当地消防部门意见。c、 现场临建设施、仓库、易燃易爆料场和用火处要有足够的灭火工具和设备，对消防器材由专人负责管理并定期检查。d、 施工现场严禁施工人员乱用明火，使用明火时要远离易燃易爆物，并事先准备好消防器材。e、 在存放氧气瓶等易爆物的库房内，照明电线要有保护层，接头要接牢，还要在库房内设防爆灯具，开关设在库外，并要派专人对其进行看护。机电安全规定a、 电工要持证上岗，电器必须接地接零和使用漏电保护开关。b、 电器设备及开关必须保持完好，安全设施装置齐全，按规定使用合格的保险丝。c、 启动电机前所有操作人员要站在安全位置，停止工作或停电要切断电源，在雷雨天气中进行电器设备的检修和调试，更要特别注意安全。d、 各类电气设备、线路不准超负荷使用，线路接头要接牢，防止设备线路过热或打火短路，对电气设备和线路要派专人负责管理，并定期检查。e、 工地上严禁乱接、乱拉电线以免因用电不善而引起火灾。环保措施严格执行《环境管理体系要求及使用指南》(GB/T24001-2004-IS014001-2004)。环境目标：生活、施工废水排放达标率100%；固体废弃物分类处置率100%。进行环境因素的识别和评价开工前，由项目负责人组织项目部人员，对环境因素识别，主要考虑施工原材料、电、水、油等能源资源的浪费，噪音、施工污水的排放，确定项目的《环境因素清单》和《环境因素评价表》，通报监理和业主代表。严格遵守国家和地方政府的环境保护法规。对临时使用的材料棚，水池等尽量在铁路征地范围内，少占或不占农田。对冒浆污染及时清洗，水泥浆拌合障挖好沉淀池、排污沟，保证水泥浆不四处漫溢。效益分析本工法与常规爆破相比，在临近建筑物按规范限制只能采用机械开挖的区域能实现爆破开挖，不仅提高了炸药的破岩能量利用率，而且极大地缩短了工期，降低了施工成本。同时，由于爆后边坡完整，还会节省边坡治理经费，经济效益显著。本工法由于有效地控制了爆破振动损伤和飞石，不仅提高了施工作业的安全度，而且也大大降低了对环境的影响程度。特别是在维护社会稳定、践行科学发展观、创建和谐的建设施工环境方面具有显著的社会效益。本工法较好地解决了城市高密集地区