南广铁路岩溶路基注浆施工细则试行.doc

南广铁路岩溶路基注浆施工实 施 细 则（试行）南广铁路公司筹备组 二九年八月目 录前言11 总 则12 名词和术语23 一般要求44 注浆材料和浆液55 注浆设备和机具66 制浆77 钻孔与冲洗78 封孔79 注浆810 质量检查911 竣工资料和工程验收10前言近年来，在我国普速铁路建设中，针对岩溶洞穴病害整治相关技术问题，一些单位进行过不少研究，有成功的经验，譬如沾昆铁路岩溶路基经注浆处治后，业已安全运营。但是也有失败的教训。2006年2月5月浙赣线江山取直段、上饶段及宜风段等岩溶路基在注浆加固后仍然出现了洞穴塌陷，危及线路的运营安全。武广客运专线和京沪高速铁路在岩溶注浆加固参数方面进行了一些研究，取得一些有意义的成果，但是尚未建立相应完善的整治标准。迄今为止尚未系统的岩溶注浆加固施工规范和细则。南广线黎塘西至桂平段沿线碳酸岩分布广泛，可溶岩分布长度占线路长度的92.7%，其中覆盖型岩溶段落长度占岩溶段落的96.4%，岩溶强烈发育，易、极易发生岩溶地面塌陷，路基岩溶整治技术是南广铁路路基修建的关键技术。为对南广岩溶整治注浆施工实施有效管理，保证工程质量和提高生产效率，推广先进经验、技术，推动铁路岩溶整治技术的革新与发展，结合南广铁路岩溶路基防治技术研究中期研究结果编制本细则。本细则的主要内容有：总则、名词及术语、一般要求、注浆材料和浆液、注浆设备和机具、制浆、钻孔与冲洗、注浆、质量检查、竣工资料与工程验收等11章，7个附表。1 总 则1.0.1为规范南广路基岩溶整治施工，保障南广路基岩溶整治的质量，适应南广铁路工程建设的需要，根据南广铁路路基岩溶防治研究研究大纲要求，结合南广铁路岩溶路基防治技术研究，制定本细则。1.0.2本细则初定了南广铁路路基岩溶防治注浆的施工技术要求和工程质量检验、评定方法。1.0.3本细则试用于南广铁路路基岩溶整治试验工点和后续路基岩溶整治工点施工工程，并据后续工程经验进行修正与完善。1.0.4 铁路岩溶整治注浆施工，应贯彻“探灌结合，分序施工”的原则。结合分序施工钻孔结果，逐步查清整治范围内隐伏岩溶的分布情况和发育特征，及时优化整治措施和施工工艺，有效整治。1.0.5下列标准所包含的条文，通过在本细则中的引用而构成为本细则的条文。鉴于行业间的差异以及研究周期的原因，本细则条文均为试行条文。所有细则条文均会被调整与修改，使用本细则的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。（1）硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥GB 175-1999（2）铁路工程不良地质勘察规程（TB10027-2001）；（3）铁路路基设计规范（TB 10001-2005）；（4）铁路特殊路基设计规范（TB10035-2002）；（5）铁路工程物理勘探规程（TB10013-2004）；（6）多道瞬态面波勘察技术规程(JGJ/T143-2004)；（7）铁路路基工程施工质量验收标准（TB10414-2003）；（8）水工混凝土掺土掺用粉煤灰技术规范（DL/T 5055-1996）（9）铁路工程地质钻探规程（TBJ1001498）（10）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（DL/T 5148-2001）（11）铁路工务安全规则铁运2006177号2 名词和术语2.0.1 水泥注浆 cement grouting利用注浆泵或浆液自重，通过钻孔、埋管或其它方法把水泥浆液压送到岩体的裂隙、土洞、溶洞的工程措施。2.0.2 充填注浆 filling grouting用浆液充填岩溶区溶蚀裂隙、土洞、溶洞，以堵塞裂隙、溶洞等岩溶通道，阻隔地表水与地下水的水力联系，防止覆盖层产生崩解、潜蚀形成土洞以此达到岩溶地面塌陷防治目的注浆方法。2.0.3 循环试注浆 circulation grouting浆液通过射浆管注入到孔段内，部分浆液渗入到岩体裂隙中，部分浆液通过回浆管返回，保持孔段内的浆液呈循环流动状态的注浆方式。2.0.4 纯压式注浆 non- circulation grouting浆液注入到孔段内和裂隙、岩溶通道中，不再返回的注浆方式。2.0.5 自上而下分段注浆法 descending stage grouting method从上向下逐段进行钻孔，逐段封闭注浆，直至孔底的注浆方法。2.0.6 自下而上分段注浆法 ascending stage grouting method将注浆孔一次钻进到底，然后从钻孔的底部往上，逐段安装止浆塞进行注浆，直至孔口的注浆方法。2.0.7 先导勘探孔 pilot hole最先施工的、用于核对或补充注浆整治段落地质资料的少数按勘探孔技术要求施钻的注浆孔。2.0.8 压水试验 water testing利用水泵或水柱自重，浆清水压入钻孔试验段，根据一定时间内压入的水量和施加的压力大小的关系，计算岩体相对透水性和了解裂隙发育程度的试验。2.0.9 简易压水 simple water testing一种简化和粗略的压水试验，其目的是了解注浆施工过程中岩体透水性变化的趋势。2.0.10 屏浆 the measurement for keeping pressure to stage注浆段的注浆工作达到结束条件后，为使已注入的浆液加快凝固、提高强度，继续使用注浆泵对注浆孔段内施加压力的措施。2.0.11 闭浆 the measurement for keeping closed stage注浆段的注浆工作结束后，为防止孔段内的浆液返流溢出，继续保持孔段封闭状态的措施。2.0.12 水灰比 water-cement ratio水泥浆液中所含的水与水泥成分数量的比值。通常使用质量（重量）比，用数字或分式表示，如2、1、0.8或2：1、1：1、0.8：1等。2.0.13 孔口一次性封闭法注浆钻孔成孔并预设注浆管子及回浆管子后，孔口一定深度用浓水泥浆或水泥砂浆一次性封闭的方法。2.0.14 孔口管动态阻塞法注浆钻孔成孔设置孔口管，在孔口管注浆孔壁间浇注一定深度的浓水泥浆或水泥砂浆，终凝后以止浆阀动态阻塞注浆的方法。3 一般要求3.0.1 注浆工程施工前应取得以下文件或相应的资料：1、施工图和设计说明；2、整治段落工程地质及水文地质资料；3、初步设计阶段的注浆施工组织设计；4、注浆试验报告；5、注浆技术要求；6、注浆质量标准和检查方法。3.0.2 施工前必须进行场地清理，完善临时防、排水设施，水田地段应疏干地表水。3.0.3岩溶整治工程在正式注浆施工前应据地质情况选取代表性钻孔进行现场压水、注浆试验，通过压水、注浆试验确定施工段落的注浆参数。3.0.4 注浆工程所用的水、电供应必须可靠，必要时宜设置专用的管路和线路，并备有备用水源和电源。3.0.5 注浆工程应制定妥善的环保和劳动安全措施。钻渣、污水和废浆不得随意排放。3.0.6 对已完成注浆或正在注浆、浆液未终凝的段落，其附近不得进行地下水抽取或压水工作。3.0.7 注浆工程中的各个钻孔必须统一分类和编号。3.0.8为便于施工组织，当段落长度过长时（大于100m）可按100m长度划分施工单元，每个单元按分序施工要求施工。3.0.9 各项施工记录应有专人在现场随着施工作业的进行使用蓝黑或碳素墨水笔逐项填写，做到及时、准确、真实、齐全、整洁；各种资料必须及时整理，编制成所需的图表和其它成果资料。3.0.10 在施工过程中，各有关单位对注浆资料、地质情况和施工技术措施应经常进行分析与总结，优化设计和施工。3.0.11施工中结合施工钻孔，必要时采取加密钻孔或辅以其他手段，摸清隐伏岩溶的分布情况和发育特征，并做好各项施工记录。当与设计地质条件出入较大时，应按程序上报有关部门。3.0.12施工中应注意调查搜集既有管、线网等地下设施，并留足安全作业距离，加强安全防护，安全作业。靠近既有线地段，施工过程中注意避免侵限，必须有专人负责进行瞭望、预警，以确保人身及设备安全；施工机具不得随意堆放，不得侵占既有线及施工便线限界，以保证行车安全。既有线上下道避车、线路作业、材料装卸与堆放等安全注意事项详见铁路工务安全规则铁运2006177号。3.0.13注浆过程中，注意控制压力并加强巡视，避免污染环境（如水源、农田、道碴）,发现异常情况，应立即采用相应措施。4 注浆材料和浆液4.0.1 注浆工程所采用的水泥品种，应根据注浆目的和环境水的侵蚀作用等由设计确定。一般情况下，可采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。当有抗侵蚀或其它要求时，应使用特种水泥。4.0.2 注浆用水泥的品质必须符合GB175或所采用的其它水泥的标准以及本条文的规定。充填注浆、渗透注浆所用水泥的强度等级为42.5级。4.0.3 注浆水泥应妥善保存，严格防潮并缩短存放时间。不得使用受潮结块的水泥。4.0.4 注浆用水应符合拌制铁路混凝土用水的要求。4.0.5 水泥注浆一般使用纯水泥浆液。在特殊地质条件下或有特殊要求时，需要使用双液浆、混合浆等时，需通过现场注浆试验论证。4.0.6 根据注浆需要，可在水泥浆液中加入下列掺合料：1、黏性土，塑性指数不宜小于14，黏粒含量不宜低于25%，含砂量不宜大于5%，有机物含量不宜大于3%；2、粉煤灰，可选用、或级粉煤灰。各级粉煤灰的口质指标应符合DL/T 5055； 3、水玻璃，模数宜为2.43.4，浓度宜为3540波美度（Be）。4、其它掺合料。对掺合料品质指标的具体要求，应根据工程的情况和注浆的目的确定。4.0.7根据地质情况，为防止浆液的无效漏失，可对岩溶通道冲填如下骨料：1、砂，质地坚硬的天然砂或人工砂，SO3含量不宜大于1%（以重量计，下同），含泥量不宜大于3%，有机物含量不宜大于3%；2、碎石，质地坚硬的天然砾石或人工碎石，SO3含量不宜大于1%（以重量计，下同），含泥量不宜大于3%，有机物含量不宜大于3%；4.0.7 根据注浆需要，可在水泥浆液中加入下列外加剂：1、速凝剂，水玻璃、氯化钙等；2、缓凝剂，磷酸氢二钠等；3、稳定剂，高塑性黏土；4、其它外加剂。所有外加剂凡能溶于水的应以水溶液状态加入。4.0.8 各类浆液中加入掺合料和外加剂的种类及数量，应通过室内浆材试验和现场注浆试验确定。4.0.9纯水泥浆液可不进行室内试验。其它类型浆液应根据工程需要，有选择地进行下列性能试验：1、掺合料的细度和颗分曲线；2、浆液的流动性或流变参数；3、浆液的沉降稳定性；4、浆液的凝结时间；5、结石的密度、强度、弹性模量；6、其它。5 注浆设备和机具5.0.1搅拌机的转速和拌和能力应分别与所搅拌浆液的类型和灌浆泵的排浆量相适应，保证能均匀、连续地拌制浆液。5.0.2 注浆泵的技术性能与所注浆液的类型、浓度应相适应，额定工作压力应大于最大注浆压力的1.5倍，应力波动范围宜小于注浆压力的20%，排浆量能满足注浆最大注入率的要求。5.0.3注浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的最大注浆压力。5.0.4注浆泵和注浆孔口处均应设压力表。压力表与管路之间应设置隔浆装置。5.0.5止浆塞应与所采用的注浆方式、方法、注浆压力、封孔方式、地质条件相适应，应具有良好的膨胀和耐压性能，在最大注浆压力下能可靠地封闭注浆，并且易于安装和拆卸。5.0.6所有注浆设备应注意维护保养，保证其正常工作状态，并有应急备用设备。5.0.7钻孔注浆的计量器具应定期进行校验或检定，保持量值准确。6 制浆6.0.1制浆材料必须按规定的浆液配比计量，计量误差应小于5%。6.0.2各类浆液必须搅拌均匀并测定浆液密度。6.0.3纯水泥浆液的搅拌时间，使用高速搅拌机时应大于30s；使用普通搅拌机时应大于3min。浆液使用前应过筛，浆液自制备至用完的时间不宜大于4h。7 钻孔与冲洗7.0.1注浆钻孔宜采用回旋钻进，也可采用冲击式或冲击回旋钻进，钻至设计深度后应加强钻孔冲洗。7.0.2注浆孔位与设计孔位偏差值不大于50cm，孔深应符合设计规定。实际孔位、孔深应有记录。钻孔位置依据平面图施放,孔位偏差不大于50cm。当因避让管、线等客观原因需对孔位进行调整，且距离大于50cm时，需报设计、监理单位核准。7.0.3对设计明确为探灌孔的注浆钻孔应按勘探孔技术要求施钻，作好钻探岩芯记录和描述。7.0.4覆盖层中钻孔采用跟管钻进，直径不得小于130mm。基岩段终孔直径不得小于91mm。7.0.5终孔前须进行成孔冲洗。对冲洗时返水的钻孔，以冲洗液变清为结束条件对溶洞、溶蚀破碎带发育、冲洗时不返水的钻孔，要求流量不小于泵送额定流量的80%，冲洗时间不少于10min。7.0.6对地质条件复杂，岩溶强烈发育、岩溶通道充填物遇水性能恶化的地段，应通过现场试验冲洗方法和工艺要求。8 封孔8.0.1岩溶注浆主要针对岩岩溶通道、土洞等充填加固处理，注浆过程中特殊情况多样，施工中可据钻探地质情况确定适宜的封孔方法和工艺。为应对各种特殊情况的处理，原则上优先采用孔口管动态阻塞法。8.0.2处理对钻探过程中及冲洗后仍能返水的钻孔，孔口采用浓水泥浆或水泥砂浆一次性封闭。8.0.3当钻探揭示有溶洞发育、溶蚀破碎且漏水严重时，采用孔口管动态阻塞法。孔口管直径为110mm，当覆盖层为黏性土且厚度大于4m时封孔深度不小于4m；当覆盖层为砂性土及卵石土或覆盖层厚度小于4m时，应封至土石界面，厚度大于4m时4m以下孔口管设置为花管。8.0.4终孔与验收时间间隔不宜过长，以免垮孔等不利情况发生。终孔验收后应及时进行封孔作业，封孔水泥浆（或水泥砂浆）终凝后进行注浆作业。 9 注浆9.0.1以纯水泥浆为主的单液注浆材料，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.6:11:1。开始注浆时采用稀浆灌注，当灌入量较大时可据情况采用浓一级的浆液灌注。 9.0.2注浆压力=孔口压力表读数+液柱压力，一般为0.20.4Mpa，终注压力0.20.5Mpa。9.0.3终注条件为：在终注压力下连续注浆10min的注入率不大于5L/min时，可终止注浆。9.0.4注浆量由注浆段岩溶裂隙率、注浆半径和充填、漏失情况确定。9.0.5对土洞、空溶洞或半充填溶洞，应高压冲填砂、碎石后再进行注浆处理。9.0.6对溶蚀裂隙发育、连通性好、漏液严重时，注浆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%。9.0.7特殊情况处理 (1)注浆必须连续进行，若因故中断，应找出注浆中断原因，尽快采取处理措施，及早恢复。 (2)注浆过程中应分序施工。如出现串浆现象，应对串浆孔同时进行注浆处理。 (3)注浆过程中如有冒浆、绕塞返浆等现象发生，应暂停注浆，尽快采取处理措施，处理完后立即恢复注浆。 (4)对垮孔严重的溶蚀破碎带、充填粗粒土的溶洞等实施跟管钻进极为困难的注浆钻孔，可采用自上而下注浆法复钻施工，严禁使用泥浆等影响注浆加固效果的方法护壁钻进。 (5)如浆液漏失严重，局部使用双液注浆堵漏时，应先据试验确定水玻璃与浆液体积比，水玻璃浓度3540Be,模数2.43.4。(6)当采用冲填砂、碎石或掺入其他填充物处理后注浆量仍然较大时，可采用间歇注浆处理。9.0.8注浆过程中应作好注浆记录，记录表应能满足注浆参数、浆液耗量、填充料耗量及其它特殊处理等记录的要求。返浆前记录时间按浆液配比变换、间歇及其它特殊处理时间控制，间隔以1530min为宜；返浆后为5min。10 质量检查在分段(或整段)施工结束后，应采用钻孔取芯及物探结合进行注浆质量检查。检测单位进行灌浆质量检测时，采用电测深、瞬态面波法及电磁波CT等综合物探方法，必要时辅以钻孔取芯、注水或注浆实验，以进行施工前后物性参数变化的对比，注水或注浆施工参数变化对比。综合分析后对注浆施工质量进行全面评价。检测方案详见设计，操作细则参见南广铁路注浆施工质量检测实施细则（试行）。11 竣工资料和工程验收11.0.1注浆工程的施工记录、成果资料和检测资料应包括下列部分或全部内容： （1）施工记录：钻孔记录；压水试验或简易压水试验记录；注浆记录。 （2）成果资料：分序钻孔、注浆成果一览表；注浆孔平面布置图。 （3）检测资料：钻孔取芯检查表；检查孔压水（注浆）试验记录表；注浆材料检验报告；瞬态面波法检测资料；电测深法检测资料；其它检验、试验与测试资料。 主要的注浆施工记录、成果表样式参见附表A-D。11.0.2分段或整段注浆施工完成后，施工单位应及时整编竣工资料和提出报告，申请验收。11.0.3各施工单元（段落长度大于100m时可按100m长度划分单元，小于100m时按一个单元处理）或整段注浆施工完成后，应及时进行工程质量评定和验收。附表A 新建南广铁路 岩溶地基处理钻孔记录 标段名称:施工单位：编 号:钻孔编号里程位置孔口标高实钻深度地下水位起讫日期序号时间回次进尺(m)孔径（mm）工程地质特征钻进情况冲洗情况备注起止进尺时间耗水量记录：技术负责人：监理工程师：附表B 新建南广铁路 岩溶地基处理注浆记录表标段名称: 施工单位： 编号:注浆孔号： 位置： 孔深: 注浆日期： 年 月 日序 号浆 液 配 制注 浆备 注水灰比水泥（kg）水（m3）速凝剂缓凝剂时间压力（MPa）吸浆率 （m3/min）注浆量 (m3)填充料注浆方法种类用量种类用量起始终止种类用量123456789101112合计记录： 技术负责人： 监理工程师： 年 月 日附表C新建南广铁路岩溶地基处理压水试验记录表标段名称: 施工单位： 编 号: 孔 号里程位置孔口高程地下水位水柱压力试验段长序号起始时间(h:m:s)终止时间(h:m:s)时间间隔(min)压力表读数(Mpa)试验压力(Mpa)注入流量(L/min)吕容值(Lu)备注进出注入率1234567891011121314151617181920212223记录:现场技术负责人:监理工程师:附表D新建南广铁路岩溶地基处理钻孔、注浆成果一览表标段名称:段落里程:施工单位:编号:序号钻孔编号地下水位(m)实钻深度(m)土石等级可溶岩性特征基岩岩芯采取率(%)溶洞、土洞发育特征钻进情况冲洗液耗量(m3)封孔方法注浆量 (m3)填充料备 注土石土石岩 性颜色层数（层）高度(m)充填情况种类用量(m3)合计编制:复核:监理工程师:附表E新建南广铁路岩溶地基处理工程报验申请表工程项目名称： 施工合同段： 编号：致 （项目监理机构）：根据施工承包合同和设计文件的要求，我单位已完成 区段 工程并自检合格，报请检查。附件：自检资料。1、 岩溶路基处理注浆（原材料）检验批质量验收记录表。2、 岩溶路基处理检验批质量验收记录表。3、 钻孔取芯检查记录。4、 取芯检查孔压水或补注浆记录。施工单位（章） 质量检查工程师（签字） 日 期 监理工程师意见：项目监理机构 总/专业监理工程师（签字） 日 期 注：本表一式3份，承包单位2份，监理单位1份。附表F新建南广铁路岩溶路基处理检验批质量验收记录表 单位工程名称分部工程名称分项工程名称验收部位施工单位及编号项目负责人施工质量验收标准及编号铁路路基工程施工质量验收标准TB104142003施 工 质 量 验 收 标 准 的 规 定施工单位检查评定记录监理单位验收记录主控项目1注浆孔位按设计要求2结石体强度按设计要求3浆液配比按设计要求4注浆压力按设计要求5岩石深度按设计要求一般项目1注浆处理孔间距偏差50cm孔深偏差25cm注浆压力偏差10%2四个检验标 准抽验孔号12345透水率比值大于10结石充填情况可注裂隙可见补注浆液10分钟小于5L检孔注浆量不超过周围4孔单位平均吃浆量的15%施工单位检查评定结果专职质量检查员 年 月 日分项工程技术负责人 年 月 日分项工程负责人 年 月 日勘测设计单位确认意见专业工程师 年 月 日监理单位验收结论监理工程师 年 月 日注：I、II、III序孔均用此表，以每序孔100m（线路纵向）为单位划分一个检验批进行质量验收。附表G新建南广铁路岩溶路基处理注浆（原材料）检验批质量验收记录表 单位工程名称分部工程名称分项工程名称验收部位施 工 单 位项目负责人施工质量验收标准名称及编号A：铁路混凝土工程施工质量验收补充标准（铁建设2005160号）B：客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准（铁建设2005160号）施 工 质 量 验 收 标 准 的 规 定施工单位检查评定记录监理单位验收记录主控项目1水泥质量A第6.2.1条2粉煤灰质量A第6.2.2条3水玻璃设计要求4细骨料质量A第6.2.3条5粗骨料质量A第6.2.4条6外加剂质量A第6.2.5条7拌和用水质量A第6.2.6条8其他检验项目施工单位检查评定结果 专职质量检查员 年 月 日 分项工程技术负责人 年 月 日 分项工程负责人 年 月 日监理单位验收结论 监理工程师 年 月 日说明：以每序孔100m（线路纵向）为单位划分一个检验批进行质量验收。