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1、 本科毕业设计本科毕业设计 题题 目目蒙华铁路 18 标岩溶注浆施工方案设计 学生姓名学生姓名闫乐学学 号号135021305 班班 级级1350213 专专 业业勘查技术与工程 系系 别别防灾工程系 指导教师指导教师齐伟职职 称称教授 2017 年年 5 月月 25 日日 蒙华铁路蒙华铁路 18 标岩溶注浆施工方案设计标岩溶注浆施工方案设计 作 者：闫 乐 指导教师：齐 伟 摘要摘要 该论文运用了现场勘探资料和试验，对蒙华铁路路基岩溶注浆段的施工工艺和施工方法进行 了研究，得到了施工工艺的压力和流量等参数。通过对地层岩性结构及水文地质情况分析，对施工工 艺和施工方法进行确定，有效地保证工程了
2、质量。选择具有代表性的钻孔，进行注水试验，并对注水 试验得出的数据进行分析，得出科学结论，合理的得出了施工工艺。在注水试验基础上，根据前期勘 探资料和现场情况，总结了浆液配比及注浆的各项施工内容。通过上述工作，总结出钻孔和注浆的结 束标准，为后续工作提供技术指导。 关键词：线性岩溶率关键词：线性岩溶率;水灰比水灰比;基岩裂隙水基岩裂隙水;注水试验注水试验 Design of the construction plan of the 18standard karst grouting of menghua railway Candidate：Yanle Supervisor: Qiwei Abs
3、tract: The paper USES the field exploration data and test, the MengHua railway subgrade karst grouting construction technology and construction methods of the study, the construction technique parameters such as pressure and flow rate. Through the analysis of the lithology structure and hydrogeologi
4、cal conditions of the strata, the construction process and the construction method are determined, and the quality of the project is effectively guaranteed. Drilling, which is typical of the water flooding experiment was carried out, and analyzes the water injection data, scientific conclusion, reas
5、onable construction technology is obtained. Based on the water injection test, the paper summarized the construction contents of slurry ratio and grouting based on the pre-exploration data and the scene situation. Through the above work, the end standard of drilling and grouting is summarized, and t
6、echnical guidance for follow-up work is provided. Key words: linear karst rate; water-cement ratio; bedrock fissure water; water injection test 目录目录 1 绪论绪论.1 1.1 引言引言.1 2 工程概述工程概述.1 2.1 工程概况工程概况.1 2.2 地形地貌地形地貌.2 2.3 地层岩性及构造地层岩性及构造.2 2.4 水文、气象条件水文、气象条件.3 2.5 地震动参数地震动参数.3 3 注浆孔布置注浆孔布置3 3.1 浆液扩散半径浆液扩散半
7、径3 3.2 注浆图纸设计注浆图纸设计3 4 岩溶路基注浆施工方法岩溶路基注浆施工方法4 4.1 钻孔施工钻孔施工.4 4.2 注浆施工准备注浆施工准备5 4.3 浆液配置浆液配置.6 4.4 注浆注浆.6 4.5 注浆范围注浆范围.7 4.6 注浆深度注浆深度.8 4.7 注浆顺序注浆顺序.8 4.8 施工注意事项施工注意事项9 4.9 施工中易出现问题的处理施工中易出现问题的处理9 5 施工方案设计施工方案设计10 5.1 施工工艺设计及试验施工工艺设计及试验.10 5.2 注浆实验处理注浆实验处理.11 5.3 施工工艺流程施工工艺流程.17 6 地表变形观测地表变形观测18 7 注浆效
8、果检查注浆效果检查18 8 结语结语19 致谢致谢19 参考文献参考文献.20 防灾科技学院毕业设计 1 1 绪论绪论 1.1 引言引言 路基岩溶注浆施工方案设计的两个重要内容是施工工艺和施工方法，一般的施工工 艺中有几个重要的参数，如注浆压力，注浆流量，浆液配置比重及，根据现场情况，选 择合理的注浆参数。注浆参数的确定需要通过试验来验证，如钻孔取芯，注水试验等。 本文运用利用文献资料和现场实践作为依据，通过试验段对路基岩溶注浆进行研究。 首先根据岩溶分布的位置及分布的规律特点，来进行科学合理的孔位布置。其次依照溶 洞发育情况和现场勘探资料，按设计要求施工工艺。此路基运用两道工序进行施工，分
9、为序和序，且将 I 序孔作为先导孔进行施工。路基岩溶注浆利用探灌结合的原则进行 治理，拟定方案为将钻孔总体个数的百分之三十的先导孔做探测孔进行前期钻探，进一 步探明岩溶发育情况，进行细致分析，来确定岩溶注浆的施工工艺。施工工艺的确定依 据是两个试验，即注水试验和钻孔取芯。根据注水试验的单位吸水量来确定注浆效果， 验证加固情况和浅埋型岩溶帷幕效果。后通过钻孔取芯的岩芯分析，来判断溶洞和裂隙 的填充情况及破碎带的固结结。根据不同特点的地质情况，采用合理的注浆参数和浆液 的种类，以及浆液的配比。 最后将得到路基岩溶注浆准确的注浆参数，分析参数的实际意义，总结出科学合理 的施工工艺和施工方法，根据岩溶
10、发育不同情况，利用不同的注浆参数，来指导后续施 工。 2 工程概述工程概述 2.1 工程概况工程概况 新建蒙华铁路 MHTJ-18 标段，起讫里程为 DK883+289.5DK934+898.84，全标段共 长 49.787km，其中路基全长共 37.48km。全标段岩溶路基共四段，分别为 DK907+512DK907+712 段路基、DK907+982DK908+884.55 段路基、 DK910+765DK910+840 段路基、DK911+065DK911+780 段路基。 初勘资料运用电测深方法进行勘测，经过综合分析总结，得到岩溶注浆加固纵断面 设计图，本图是全具有代表性的截取部分。如
11、图所示，本段中所探出的物探异常区，基 本为岩溶裂隙发育区。物探异常区较多，且异常区厚度较大，存在地基塌陷和不均匀沉 降的隐患，考虑到工期及经济方面原因，决定采用注浆方法进行综合整治。 防灾科技学院毕业设计 2 图图 2-1 岩溶注浆加固纵断面设计图岩溶注浆加固纵断面设计图 根据物探，本段岩溶情况描述如下： (1)DK907+982DK908+884.55 段根据勘探成果，遇洞率 80%，线性岩溶率 7.17%。 溶洞的填充特点为全充填半充填，充填物为沙土碎石夹沙，软塑可塑，局部为稍 密中密圆砾土。DK907+512+712 段岩溶路堑开挖至基底采用 C25 混凝土嵌补处理。 (2)DK910+
12、765DK910+840 段路基遇洞率 100%，线性岩溶率 36.21%。岩溶弱等发 育，溶沟、溶槽中填充溶洞充填物为硬塑粉质粘土。 (3)DK911+065+287 段根据勘探成果，遇洞率 100%，线性岩溶率 10.25%，岩溶 弱中等发育。DK911+287+512 段根据勘探成果，线性岩溶率 4.39%，岩溶微弱发 育。DK911+512+780 段根据勘探成果，遇洞率 25%，线性岩溶率 4.39%，岩溶微弱 等发育。 2.2 地形地貌地形地貌 本段地势起伏大，丘坡及丘间谷地较多，植被发育稀疏，分布有少许灌木，谷地开 阔较平坦。 2.3 地层岩性及构造地层岩性及构造 (1)粉质粘土
13、，颜色为褐黄色，硬塑，厚度 1-6m，含砾石 5-15%，粒径 2mm-5cm，承 载力 180kPa。 (2)粉质粘土，褐黄色，硬塑，厚度 0.5-2m，含砾石 5-15%，粒径 2mm-5cm，承载力 180kPa。 防灾科技学院毕业设计 3 (3)凝灰岩，颜色青灰色，全风化，厚度 0-6m，承载力 250kPa。 (4)凝灰岩，颜色青灰色，强风化，厚度 7-9m，承载力 350kPa。 (5)凝灰岩，颜色青灰色，弱风化，承载力 6000kPa。 (6)白云岩，颜色青灰色，弱风化，承载力 6000kPa。 2.4 水文、气象条件水文、气象条件 地下水不发育-弱发育，为基岩裂隙水，大气降雨补
14、给。钻孔未揭露地下水位，根据 四斗河百年水位为 185.49m，水位随季节变化比较大。四斗河区域内地下水基准排泄面， 地下水主要处于垂直渗流带，地下水以垂直运动为主，地表水和地下水无侵蚀性。碳化 环境作用等级为 T2。 2.5 地震动参数地震动参数 地震动峰值加速度 0.10g，地震动反应特征周期：0.35s。 3 注浆孔布置注浆孔布置 3.1 浆液扩散半径浆液扩散半径 根据铁路岩溶路基与注浆技术（中国铁道出版社 2014 年）。 n kprt R 3 3 ( 3-1) 公式 k:土的渗透系数； P:注浆压力； r:注浆管半径； t：注浆时间； n：土的孔隙率； ：浆液黏土对水的黏度比，一般取
15、 0.1-0.3。 根据式（3-1）及设计给出的参数值，计算出浆液扩散半径 R 为 2.7 米。因此，蒙华铁路 路基岩溶注浆浆液扩散半径为 2.7 米。 防灾科技学院毕业设计 4 3.2 注浆图纸设计注浆图纸设计 注浆孔距设计应根据岩溶裂隙及溶洞的发育情况，连通性等地质条件确定。 根据蒙华铁路的岩溶特点及浆液渗透半径得出，注浆渗透半径为 2.7 米，注浆孔距应 小于 2 倍注浆渗透半径，因此注浆孔距确定为 5 米，采用菱形布孔的方式进行布孔。根 据本线溶洞发育情况，注浆孔采用二序施工的方法（I 序和 II 序），I 序孔同时作为先导 孔。遵循先探后灌，探灌结合的原则进行注浆，注浆前，首先进行约
16、 30%的先导孔钻探 和注浆。 图图 3-2 岩溶注浆布孔图岩溶注浆布孔图 4 岩溶路基注浆施工方法岩溶路基注浆施工方法 4.1 钻孔施工钻孔施工 测量孔为符合规范后，将钻机作业平台进行调平，钻机就位，进行先导孔施工。按 照探灌结合的整治原则，选取钻孔总量的 30%作为先导孔进行钻探，且应遵循跳孔钻探 的原则钻孔。 先导孔钻孔按照规范，在钻孔取芯过程中，应符合下列取芯要求。黏性土取芯率应 大于 80%；碎石类土取芯率大于 50%，岩溶、构造破碎带取芯率大于 50%，完整基岩取 芯率大于 80%，孔底未取出岩芯长度小于 20 厘米。先导孔钻孔的终孔条件:若钻孔过程中 未出现溶洞时，入基岩 5m 或大于 5m，若钻孔过程中遇到溶洞，钻入溶洞下 2m 或大于 2m。描述岩溶时，应准确判断溶洞厚度，发育情况，将溶洞中的填充物进行详细描述。 防灾科技学院毕业设计 5 (1)开孔时，按照图纸所示的孔位进行钻机就位，并进行复测。准确定位后，先采用 直径 100mm 的岩心管进
