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1、 本科毕业设计题目蒙华铁路18标岩溶注浆施工方案设计学生姓名学号班级专 业勘查技术与工程系 别指导教师职 称教授2017年 5月 25 日 蒙华铁路18标岩溶注浆施工方案设计 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
2、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;水灰比;基岩裂隙水;注水试验Design of the construction plan of the 18standard karst grouting of menghua railway Abstract: The paper USES the field exploration data and test, the MengHua railway subgrade karst grouting construction technology and construction methods of the study,
3、the construction technique parameters such as pressure and flow rate. Through the analysis of the lithology structure and hydrogeological conditions of the strata, the construction process and the construction method are determined, and the quality of the project is effectively guaranteed. Drilling,
4、 which is typical of the water flooding experiment was carried out, and analyzes the water injection data, scientific conclusion, reasonable construction technology is obtained. Based on the water injection test, the paper summarized the construction contents of slurry ratio and grouting based on th
5、e pre-exploration data and the scene situation.Through the above work, the end standard of drilling and grouting is summarized, and technical guidance for follow-up work is provided.Key words: linear karst rate; water-cement ratio; bedrock fissure water; water injection test目录1绪论11.1引言12工程概述12.1工程概况
6、12.2地形地貌22.3地层岩性及构造22.4水文、气象条件32.5地震动参数33注浆孔布置33.1浆液扩散半径33.2注浆图纸设计34岩溶路基注浆施工方法44.1钻孔施工44.2注浆施工准备54.3浆液配置64.4注浆64.5注浆范围74.6注浆深度84.7注浆顺序84.8施工注意事项94.9施工中易出现问题的处理95施工方案设计105.1施工工艺设计及试验105.2注浆实验处理115.3施工工艺流程176地表变形观测187注浆效果检查188结语19致谢19参考文献20 防灾科技学院毕业设计1绪论1.1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
7、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
8、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2.1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DK9
9、07+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。图2-1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
10、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+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
11、发育。2.2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(1)粉质粘土，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。(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
12、条件 地下水不发育-弱发育，为基岩裂隙水，大气降雨补给。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地震动参数地震动峰值加速度0.10g，地震动反应特征周期：0.35s。3注浆孔布置3.1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）。 ( 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0.1-0.3。根据式（3-1）及设计给
13、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。3.2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30%的先导孔钻探和注浆。图3-2岩溶注浆布孔图4岩溶路基注浆施工方法4.1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
14、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。(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的岩心管进行开孔钻探。且将黏土层钻穿后，钻入基岩0.5米左右。(2)路基岩溶注浆图纸所示孔位与现场钻机安放孔位误差设计值为小于50cm，岩心管所用直径和成孔条件应符合规范。孔深误差小于0.1m，准确将岩土界面划分，详细描述岩溶裂隙和溶洞的填充情况。4.2注浆施工准备(1)路基岩溶注浆按照注浆技术规程（YBJ44-92）的规定进行。(2)钻孔注浆设备的选择：钻机机械以注浆孔的直径、钻孔设计孔深、特定地质情况要求确定：注浆设备应选具有泵体抗腐蚀材料，压力大，流量大，易移动，满足注浆工艺要求。(3)备料：根据设计要求，应选用水泥
