注漿在巖溶鐵路路基中的加固技術

摘 要：隨著我國鐵路建設事業的不斷發展，高速鐵路在當代經濟建設中擔負著重要的作用。在高速鐵路修建中，巖溶段鐵路路基采用注漿加固技術，該技術可克服不良地基的影響，有效提高鐵路路基的施工質量。文章從注漿工藝和技術措施、注漿質量控制、施工中常遇問題預防及處理措施三個方面進行了討論，其目的是為了注漿在巖溶鐵路路基中的加固技術技術適用性強、施工成本更低、加固效果更明顯。

關鍵詞：高速鐵路；巖溶；注漿加固

隨著我國高速鐵路建設的不斷發展，高速鐵路在我國經濟建設中發揮著巨大的作用。而鐵路路基作為高速鐵路的關鍵部位，在高速鐵路建設中顯得至關重要。鐵路路基的加固程度直接影響著高速鐵路的使用質量。在鐵路路基建設中經常會穿越一些不良地質帶，如巖溶路基段，其結構穩定性差、承載力低，使路基建成后產生不均勻沉降。結合巖溶路段下的鐵路路基施工，工程實踐表明，注漿加固技術是鐵路路基施工中一種有效的質量控制技術，可較大程度地提高路基承載能力。因此，須不斷加強注漿加固技術中的操作規范，優化施工步驟、提升施工水平，以提高不良地質條件下的路基施工質量和經濟效益，推動鐵路建設事業的良性發展。

1注漿工藝和技術措施

根據施工設計，預先準備注漿管材、模數在2.4～3.0之間的水玻璃、和38～43°Be、2.5級水泥等，提前進行小樣配比試驗。

1.1注漿前準備

參照設計圖和注漿孔巖溶發育狀況，將漿液配比用料提前準備出來。確保注漿泵和攪拌機等設備狀態良好；注漿孔孔口蓋換上混合器（法蘭盤），進行管路試壓，并對管路和接頭等部位進行檢查，漿液的攪拌時間至少為5min，漿液制備好以后將停留時長控制在4h以內。

1.2注漿

按照先稀后濃的順序注漿，然后根據吸漿情況逐步對漿液加濃度，保持0.8：1～1：1之間的配比值；注漿壓力不得超過0.1～0.3Mpa，巖土界周圍的注漿壓力逐漸加大到0.3～0.5Mpa，但不得超過1.5Mpa。a若連續注漿不升壓，吸漿量不減少，則改用雙液注漿的方式或加大漿液濃度。如果采取雙液注漿的方式，則水泥漿和水玻璃的體積比以及總量綜合配比分別為1：0.5～1：0.4和1：0.2。b若存在巖溶極發育和巖溶空洞的情況，則要按照巖洞深度將中粗砂或粉煤灰摻入漿液中。c若碰到有巖溶發育但不進漿或吸漿量較少的情況，先要進行高壓清水洗孔或鉆機清孔將巖溶裂隙通道疏通，然后注漿。

1.3注漿結束

除設計要求結束單孔注漿外，還可通過下列條件結束注漿。a壓力控制標準：若壓力正常，但進漿量較少，需要逐步增大注漿壓力，待注漿壓力達到500Kpa、進漿量不超過4L/min，使這種穩定狀態維持20min。b地質狀況控制標準：清孔確定漿液已達到溶洞下限。c注漿范圍控制標準：冒漿點超出控制范圍，無法進行工藝控制。d特殊情況的控制標準：如果注漿壓力不符合運行要求，注漿量不變，出現在地表的不正常現象對地表環境造成影響時。

1.5完成注漿后，經質檢部門檢驗合格后，再由監理工程師檢查確認終孔情況。密封處理注漿孔，并留下備查的標記，結束上述工作后清場。

2注漿質量控制

注漿加固技術屬隱蔽工程，對其質量控制至關重要。為確保路基施工質量，路基施工中應采用多角度、多時段、多方法對注漿效果進行檢測。常用的注漿加固質量檢測方法包括：注漿前后鉆孔注水試驗對比法和面波檢測法。

1.1注漿前后鉆孔注水試驗對比法

注漿加固施工完成后，對該段進行了95次壓水試驗。結果顯示：注漿完成后土體和巖層中的平均單位吸水率較注漿前分別下降了92.86%和82.65%，具體檢測指標見表1，表明注漿完成后漿液有效充填了土體和巖層中的空洞和裂隙，提高了巖土體強度。

1.2面波檢測法

面波檢測法是通過無線面波儀對成樁質量進行檢測。該儀器使用無線傳輸設備，配備高速數據采集系統和專用電源高度集成電子測試系統。其原理示意圖見圖1。注漿加固施工完成后，對該段選取了1500孔進行面波檢測，對注漿效果的檢測，不能單從面波速度或頻散比較結果進行評價，應綜合二者進行評價。結果顯示：滿足表2，達到好、良好以上的樁孔1435個，占選取樁孔總數的95.64%，表明該巖溶路基段注漿加固效果明顯，滿足設計要求。

3施工中常遇問題預防及處理措施

1.1在注漿過程中，發現漿液冒出地表即冒漿

采取如下控制性措施：適當降低注漿壓力，提高漿液濃度，必要時在漿液中摻入砂或水玻璃；限量注漿，控制單位吸漿量；采用反復注漿的方法，即出現冒漿后就停止注漿，待15min左右后再進行灌注。

1.2在注漿過程中，當漿液從附近其他鉆孔流出即串漿

采取如下方法處理：用止漿塞將冒漿孔堵上，后在原注漿孔再繼續注漿；可將注漿孔與冒漿孔并聯，進行同時灌注。

1.3在注漿過程中，出現地層隆起

可根據其產生原因來處理：由于注漿過程中產生水平劈死，在漿液壓力的作用下，對地層產生影響。采取限壓、限流或在保持注漿壓力的前提下，控制注入率；在注漿過程中漿液壓力作用下，對濕陷性大的土層產生擠壓變形，造成局部隆起。在這種情況下，應該降低注漿壓力。

1.4在注漿過程中，出現吸漿量過大

可根據產生的原因來處置：由于注漿土層過于疏松，在漿液壓力作用下，出現土體的壓縮變形，使裂縫變寬，導致吸漿量過大。這種情況下，應繼續灌注至壓力上升到設計壓力或反復灌注到地層不吸漿為止；由于地層存在掏刷而形成的空洞。這種情況下，就一直灌注到空洞填滿為止。

1.5安全及環保措施

施工過程中需安排專職安全人員，協調安全作業；三腳架及鉆機安裝牢固穩妥；注漿管路拆除時，打開回漿閥釋放壓力。施工現場的材料、構件、工具必須按施工平面圖規定的位置堆放；施工產生的水泥漿應通過預設的排水溝排入預定位置。

4結語

注漿加固技術在不改變地層組織的情況下，應用于巖溶發育路段內路基施工時，可快速增強其地基承載力，提高其力學強度和變形模量，優化路基施工質量。該技術具有經濟效益好、污染小、施工質量高等優點，具有較高的推廣與運用價值。同時巖溶注漿能夠及時改善巖溶地層狀態，起到了加固地基作用，提高了地基承載力，避免了溶洞、溶蝕破碎帶頂板坍塌、下沉現象的出現，滿足了路基穩定性要求，且具有施工簡便、施工工期短、見效快等諸多優點。對鐵路路基巖溶注漿施工技術進行分析探討，為在巖溶情況下修建鐵路路基提供一定的技術參考，具有十分重要的實踐意義。

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作者簡介：

王建恒，男，（1982.01-），漢族，陜西寶雞人，本科，中鐵二十一局集團第三工程有限公司項目副經理。