浅埋隐伏型岩溶路基塌陷机理与注浆加固方法

浅埋隐伏型岩溶路基塌陷是地下水水位变化频繁和地层浅部土洞、溶洞发育,岩溶路基塌陷的形成往往 是多种机制综合作用的结果,如地下水位下降形成真空吸蚀作用、地下水潜蚀作用、列车或采石放炮震动作用等, 它威胁铁路营运安全。针对洛湛铁路益娄段岩溶发育特征与规律,利用粘土固化浆液具备施工成本低、工艺简单 易行、堵水防渗及抗震性能好等诸多优势,通过试验确定粘土固化浆液的最佳配比为:粘土粉占20％-45％,水 泥占10％-30％,水玻璃占3％-5％,固化剂1％-3％,粘土原浆漏斗粘度值为30 s,对洛湛铁路浅埋隐伏型岩 溶路基实行溶洞充填注浆和路基水平帷幕注浆并举加固,加固层的厚度一般为5 m左右。实践证明该注浆加固 方法使工程质量得到了很好的控制。     

洛湛铁路岩溶路基加固分析

研究目的:分析不同地区岩溶地基灾害类型及形成机理,以对其既有铁路岩溶地基灾害进行有效治理,对新建铁路岩溶地基进行合理加固,从而确保岩溶地基铁路安全.研究结论:(1) 洛湛铁路岩溶路基主要以地面塌陷危害为主,其塌陷机理主要以地下水波动引起的渗透潜蚀和真空吸蚀作用为主,同时也受人工抽取地下水影响.(2) 岩溶路基整治原则为:路堤一般采用注浆加固,路堑采用探灌结合的原则在开挖路基面进行物探及钻孔验证;对埋设较深的溶洞,宜先采用粉煤灰或砂浆充填后再注浆;对裸露或浅埋型,宜采用挖除换填或加混凝土盖板加固.(3) 地基注浆过程中边探边注,探注结合,需注意注浆压力与注浆环境变化,严格注浆质量检查,以保证岩溶地基加固效果与稳定.     

铁路路基封闭型岩溶注浆处理技术研究

结合宁安铁路岩溶路基工程处理施工,分析了路基封闭型岩溶的发育特征,试验采用一孔注浆、一孔排除孔内杂质及密闭空腔的双孔注浆技术进行处理,并通过现场注浆试验,得到了施工工艺关键参数,通过多种检测手段综合评价注浆效果。检测效果表明,采用双孔注浆技术对宁安铁路岩溶路基的封闭型岩溶的溶洞和岩溶裂隙起到很好充填作用,加固效果明显,为大面积施工提供了可靠依据,也确保了注浆加固岩溶路基的效果。     

岩溶地质分析在路基注浆施工中的应用

岩溶路基塌陷严重影响铁路行车的安全,钻孔注浆是岩溶路基加固处理的重要方法.以洛湛铁路邵永段岩溶路基注浆某工点为例,阐述了岩溶地质分析在路基注浆施工中的必要性及重要性,对今后铁路路基、桥基注浆工程具有一定的参考价值.     

铁路路基岩溶地区塌陷的勘测与整治

根据株六复线，黎南线，黎湛线路基岩溶地面塌陷勘测与整治工程的施工经验，作者对铁路路基岩溶地面塌陷进行了综合分析研究，阐述了岩溶地面塌陷的分布规律及成因机制，介绍了电法勘探对忆注浆法在铁路路基岩溶地面塌陷勘测与整治中的应用。     

岩溶路基注浆效果透水率检测标准试验研究

研究目的:透水率检测标准制约着岩溶路基注浆效果的有效评价。通过模型试验和理论分析,研究影响透水率检测标准应用的两个关键性基础问题:一是是否存在一个不产生潜蚀塌陷的界限裂隙;二是如果存在这个界限裂隙,那么界限裂隙的透水率特征值是多少。研究结论:临界裂隙开度是覆盖型潜蚀塌陷的关键控制因素,受覆盖层土质、密实度、临界水力梯度等因素的影响,覆盖型岩溶路基塌陷的临界裂隙开度约为2～4 mm;对溶蚀裂隙发育的可溶岩地基,当裂隙宽度小于等于3 mm(或地基透水率小于等于47 Lu)时,在自然水降条件下,不具备岩溶潜蚀塌陷条件,因此,建议以47 Lu作为潜蚀塌陷临界透水率值,以此为岩溶地面塌陷防治注浆效果检测定量标准。     

深覆盖型岩溶对铁路客运专线的影响评价

结合工程实例,分析研究深覆盖型岩溶塌陷的影响因素、发育过程和机理,对研究区岩溶土洞塌陷的危险性进行了现状和预测评价,为铁路客运专线工程的设计提供依据。     

控制岩溶注浆对临近营业线影响的实践与思考

随高速铁路的不断发展,越来越多的高铁工程建设位于岩溶地区。为保证路基工程的长期稳定性,需要对岩溶进行注浆加固,现场岩溶注浆施工钻孔、注浆工艺(孔位、孔径、孔深、清孔,注浆顺序、压力、时间、注浆量)是否满足设计规范要求将直接影响到施工质量,另一方面,注浆压力过高、时间过长、注浆量过大又会引起临近既有路基地面隆起而影响铁路正常运行,甚至造成铁路交通事故。重点介绍如何通过有效措施来解决以上问题,控制好岩溶注浆对临近营业线影响。     

铁路沿线浅层覆盖型岩溶灌浆处理关键技术

目前国内还没有系统完善的用于铁路行业的浅层覆盖型岩溶治理的技术规范和标准,遇到实际问题一般参照(DL/T 5148—2012)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中的坝基岩体灌浆法,存在不合理和针对性不强的问题。本文论述了控水和工程加固2种常用的覆盖型岩溶地表塌陷处理措施。基于多年实践经验,提出采用灌浆法治理浅层覆盖型岩溶地表塌陷的措施。详细叙述了钻孔、注水试验、灌浆、封孔等灌浆工艺流程,介绍了灌浆设备、灌浆方式、冒浆处理等灌浆施工关键技术。实践表明灌浆法可以根治浅层覆盖型岩溶地表塌陷问题。     

周家村岩溶地面塌陷原因分析及环境影响评价

研究目的:通过对湘桂铁路周家村大溶江双线特大桥钻孔灌注桩施工引起岩溶地面塌陷原因的分析,评价岩溶地面塌陷对地下水环境和地基稳定性的影响。研究结论:施工机械振动是诱发本区脆弱地质环境下岩溶地面塌陷的主要原因,施工完毕后,岩溶地面塌陷对本区地下水环境和地基稳定性的影响不大;高速铁路建设中应充分考虑施工中引起的岩溶地面塌陷对周围环境的影响。     

高压动水粉细砂层充填型溶洞注浆材料研究

研究目的:圆梁山隧道2#溶洞为高压动水粉细砂层充填型溶洞,该类溶洞在国内外工程施工中尚未遇 到,无成功的经验可以借鉴。本文通过大量的理论及实践,以研究该类型溶洞的注浆材料,从而解决该溶洞的注 浆施工。 研究方法:在2#溶洞下导坑施工中,采用普通水泥-水玻璃双液浆和超细水泥-水玻璃双液浆注浆,十分艰 难地通过了溶洞。随后,平导又遇到溶洞后,采用双液浆未达到良好的注浆效果,调整注浆材料,引入普通水泥 单液浆和超细水泥单液浆,形成组合式沣浆材料。组合式注浆材料提高了平导的注浆效果,但在地表降雨后,注 浆固结体仍被高压水“击穿”,造成注浆失效。经过认真总结注浆的经验与教训,又引入TGRM浆和HSC浆,形 成6种注浆材料配套体系及选择模式。 研究结果:6种注浆材料配套体系较好地解决了随后圆梁山隧道2#高压动水粉细砂层充填型溶洞平导与 正洞的注浆难题。 研究结论:采用普通水泥单液浆、超细水泥单液浆、普通水泥-水玻璃双液浆、超细水泥-水玻璃双液浆、 TGRM浆、HSC浆6种注浆材料组合体系,采取合理的工艺模式,能较好地加固高压动水粉细砂层充填型溶洞, 确保工程的安全顺利施工。     

岩溶地区某浅埋箱型隧道沉降成因及控制

研究目的:岩溶地区侧方基坑桩基施工及土方开挖过程中,浅埋明挖箱型地铁隧道结构出现突发沉降,尤其是变形缝部位沉降显著,本文通过箱型地铁隧道沿线及变形缝两侧的位移监测数据,分析隧道结构突发沉降产生的原因,并研究了浅层回灌水、深层回灌水和注浆加固等沉降控制措施的效果。研究结论:(1)支护桩施工诱发浅埋箱型隧道最大累计沉降为3. 3 mm,应重视其在岩溶地区的施工影响;(2)嵌岩工程桩施工揭露溶洞,承压岩溶水突涌桩孔,是侧方浅埋箱型地铁隧道结构突发沉降的主要原因;(3)浅层回灌水可短时间内使地层补水,抬升隧道,抑制隧道急剧沉降;长期实施深层回灌、桩基泥浆护壁施工,可维持地下水位,控制侧方隧道沉降,但存在深层回灌水可能通过岩溶裂隙或通道进入溶洞,降低回灌水补充效率的问题;(4)"双排桩+对拉钢绞线+对称开挖"有效控制隧道的最大水平位移为3. 0 mm;(5)箱型地铁隧道周围进行垂直和斜向钻孔注浆可起到加固和止水的效果,考虑到变形缝的敏感性,应实时控制注浆压力;(6)该研究成果可供类似岩溶地区浅埋箱型地铁隧道侧方基坑工程参考。     

城际铁路隧道下穿机场滑行道方案探讨

珠三角城际铁路新塘经白云机场至广州北工程花机间隧道下穿广州白云国际机场T3、T4及特种车滑行道。针对穿越工程地层上软下硬、岩溶发育的特点,在不停航的情况下,对盾构法及矿山法穿越方案进行探讨。设计通过超前预注浆加固、高压水平旋喷桩超前支护、长管棚超前支护等措施保证穿越工程的安全。经数值分析,各项指标满足机场方面要求,明确采用矿山法下穿滑行道的可行性,同时建议对先行隧道施工过程中的最大沉降控制值按最终控制标准的80%~90%进行控制。岩溶按"开挖前探明、开挖中发现"进行分类处理。     

粉细砂层富水岩溶处置方案研究

本文针对溶洞发育规模大、含水量大、水压高且邻近既有隧道,提出"溶洞高位泄水洞+溶洞超前帷幕注浆+大管棚支护"的综合施工方案,并对不同水灰比的水泥净浆进行强度试验,另添加不同比例的水玻璃进行双液浆试验,最终选定水灰比为0.8:1、水泥浆与水玻璃体积比为1:0.5的双液浆作为施工浆液。最后,通过钻芯取样以及孔内成像技术对注浆效果进行验证。研究成果可为类似铁路隧道溶洞处置提供依据。     

干溪沟隧道岩溶整治分析

研究目的:灰岩地段岩溶发育复杂多变,对隧道施工和结构影响较大,结合对渝怀线干溪沟隧道施工中多处溶洞的处理,对岩溶处理进行总结、反思。研究方法:在详细查明溶洞发育规模、范围及溶洞充填物岩性组合特征后,对基础处理方案进行比选。研究结果:对干溪沟隧道揭示的各个岩溶溶洞采取有效的处理措施进行治理,并取得良好的效果。研究结论:岩溶发育复杂多变,整治时需因地制宜,对症下药;施工中遇到充填溶洞时,在未探明基础充填深度的情况下,应适当扩大开挖净空,为探测、结构处理提供空间及自由度预留条件;地下工程穿越地下水水平循环带且其排泄基准面下切较深(区段多见深切沟谷)时,充填溶洞处理则可不考虑地下水的影响,空溶洞则按干岩溶管道处理,但仍应预留排水通道,以防止雨季时地下水堵塞,水位上升至线路标高后形成水害;动静结合的框架式结构基础应考虑列车通过时的冲击荷载等不确定因素影响,适当增加安全储备。     

深长桩基础施工期岩溶处置实时效果无损检测方法研究

在理论分析基础上,结合京沪高速铁路桥桩基础岩溶处置工程,开展检测分析桥桩桩孔施工过程中冲击破岩地震波传播特征现场试验;研究岩溶空洞及其充填处置后不同地震波传播特征;明确岩溶及其处置效果典型特征。在相同试验点进行地震反射探测岩溶及其处置后状态试验,并在地表已知覆盖型岩溶地区进行地震反应特征试验。在3类测试试验基础上,处理试验数据,从反射波信号特征、同相轴等方面,总结典型岩溶及其处置后地震波现场实时无损检测方法与判别特征。     

浅谈贵州喀斯特溶岩区隧道溶洞处理施工技术

溶洞为岩溶洞穴,是地表水和地下水对溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的地下溶蚀现象。岩溶对隧道的影响主要表现为结构物部分及全部悬空,大大降低隧道使用的可靠度;溶洞填充物外涌,给施工造成困难和安全隐患;季节性的岩溶洞穴涌水,给隧道施工和体系带来不安全和不稳定因素。因此,制定合理、科学、有效的溶洞处理方案对隧道顺利穿越岩溶发育地段极为重要。根据贵阳枢纽白龙线Ⅰ标胡家坡隧道DI2K24+932溶洞处理方案的具体实施情况,总结贵州喀斯特地貌区溶蚀发育地区溶洞的处理方法,以期对溶洞处理的设计与施工有一定借鉴意义。     

微型注浆钢管桩在高铁站场软基加固中的应用研究

对新建鲁南高铁站场软土地基采用微型注浆钢管桩进行加固,探讨了软土地基微型注浆钢管桩加固方案及其施工技术;为评价站场软基微型注浆钢管桩加固效果,开展微型注浆钢管桩成桩施工过程中现场监测试验,通过埋设监测元件获得加固区邻近区域土体的变形分布与发展规律。结果表明在微型注浆钢管桩成桩过程中,地表纵向水平位移变化比较小,地表竖向位移无明显变化,产生的深层横向水平位移和纵向水平位移都较小;并且在成桩过程中,各测试断面的孔隙水压力随地下水位的下降而略有降低,没有出现明显的超孔隙水压力。这些结论证明采用微型注浆钢管桩加固站场软基是成功的,可以进一步推广使用。     

杨林隧道岩溶涌水成因分析及处治设计方案研究

结合杨林隧道右幅K19+903部位在典型富水岩溶发育、断层等复杂地质条件下发生涌水事件,针对隧道岩溶地区季节交替带的涌水特征,依据隧道勘察报告及实地踏勘分析涌水成因,采取超前地质预报地质雷达与实际开挖导洞相结合的方法对岩溶发育及地下水分布进行基本探明;在满足以上前提条件下,综合项目施工现场情况及施工实践经验确定处治方案,提出"洞内处理、近堵远排、分级泄压"一种新的动态处治设计思路,详细阐述了对该部位溶洞处理采取的主要处治设计措施。