鐵路工程施工中，巖溶地基是一個需要我們注意的地方，巖溶地基更容易出現塌陷的問題，需要科學合理的處理方案來應對，本文就對鐵路工程巖溶路基處治技術的應用進行分析與研究。

　　《高速鐵路技術》期刊是由中國中鐵股份有限公司主管，中鐵二院工程集團有限責任公司主辦的國家級科技期刊。本刊于2009年10月已獲國家新聞出版總署批準， 2010年2月正式向國內外公開發行。國內統一連續出版物號：CN51—1730/U;國際標準連續出版物號：ISSN1674—8247，郵發代碼：62-124。

　　以某鐵路工程巖溶路基實踐處理為例，闡述巖溶地基處治技術、工藝和質量檢測方法，實踐表明，對巖溶路基實施注漿加固處理，不僅強化了路基強度及其地基承載力，更使得固化后的漿液形成隔水帷幕，從而有效截堵滲透通道，防止地下水侵蝕，進而消除溶蝕塌陷問題。通過對巖溶注漿效果檢測分析，鉆孔注漿對巖溶地基加固效果顯著，滿足設計要求。

　　引言

　　巖溶洞穴是指可溶性巖石在喀斯特作用下形成的地下塌陷、洞穴現象。假若巖溶洞穴埋層較淺且溶洞跨度大、頂板薄，其地表層在重型機械或運營車輛等負荷的作用下，必將發生沉降甚至塌陷，這種地質對于鐵路建設危害巨大，安全隱患堪憂，故必須對溶巖地基進行加固處理。在對巖溶路基處理方面，應針對溶巖頂板狀況和洞穴埋深及發育程度進行相應處理，比如溶巖頂板厚度在3～5m之間的、溶洞巖石頂板不完整的和覆蓋土層厚度在3～15m之間的，施以鉆孔注漿工藝最為合理，對工程安全質量有較大保障。以某鐵路工程巖溶路基為例，介紹巖溶注漿在地基加固處理中的應用。

　　1工程概況

　　某工程位于湖南中西部，線路起于云貴高原東部邊緣，穿越“原始江南古陸”雪峰山區，止于湘中南丘陵區，跨越沅水、資水、湘江三大水系。該工程部分路段下伏基巖巖溶發育，下伏基巖多為泥巖夾砂巖、白堊、三系泥巖、石炭系、二疊系煤層、石巖系、泥盆系灰巖、泥灰巖等。受強烈地質構造作用，基巖節理發育，巖性破碎，巖溶現象多發，溶洞、溶蝕、地面塌陷等較為普遍，DK264+700～DK266+550段路基巖溶尤為突出，對該巖溶路基段的處理方式，設計上主要以鉆孔注漿為主，結合復合地基加固、爆破揭蓋、碎石回填等工藝進行處理。

　　2巖溶地基處理方案

　　該路段地下水為孔隙潛水及基巖裂隙水，較發育，受季節性降雨影響，與地表水互為補給，在真空抽吸作用下易形成土洞或巖溶，導致路基塌陷。另外在路堤填料及運營車輛等負載壓力下巖溶洞頂極易塌陷，若未及時妥善處理，將對鐵路路基穩定及運營后線上行車安全帶來極大威脅。對此可先利用注漿工藝，借助外界壓力向溶洞、地基空隙、巖溶裂縫中注入惰性材料，待漿液凝固后，封閉巖溶裂隙，形成隔水帷幕，阻隔巖溶水。填充后的溶洞能夠有效約束地基變形，地基強度明顯增強，路基沉降得以控制。隨后，再對巖溶地基進行注漿加固，注漿方式采用壓力注漿，孔位按正方形或長方形布置，孔排距6m，孔間距5～6m。處理過程中，施用探灌結合的方式，選取40%的孔位作為先導勘探孔，注漿加固厚度平均8～10m，在上部土層加固3m，巖土界面下加固深度不小于5m，溶洞底板下加固2m。質量檢測方面，可利用注水試驗、物探技術和鉆孔取芯等對注漿質量效果進行檢測。

　　3施工工藝

　　鉆孔注漿工藝流程如圖1所示：

　　4具體施工方法

　　4.1施工準備

　　⑴分析圖紙：認真研讀圖紙內容，明確設計意圖，把握巖溶注漿工點概況，針對巖溶地質狀況分別制定先導孔和注漿孔施工方案，做好技術交底。⑵平整場地：路塹段為設計路肩標高，路堤段為設計基底標高以上50cm;設置必要的排水槽和集水坑，形成排水系統，防止地表滲水。⑶測量定位：按基準線、水準點和巖溶注漿孔位布置圖標定孔位，并進行復測，注漿孔放樣以巖溶路基段起點到終點間的中點向外擴散布孔。⑷設備就位：將鉆機移位到注漿孔處安裝就位，調整鉆機角度，確保鉆機對正孔位，就近安設配套注漿設備，固定注漿管線。⑸材料準備：準備注漿用硅酸鹽水泥、水玻璃、中粗砂和粉煤灰等原材料，對進場材料檢驗。

　　4.2鉆孔

　　注漿孔分先導勘探孔和分序注漿孔兩種，首先施鉆先導孔，先導孔施作完畢，將先導孔相關信息資料整理上報至設計監理單位并明確巖溶注漿深度與范圍后再施作注漿孔。鉆孔采用XY150型工程地質鉆機成孔，跳孔施鉆，鉆桿要對準孔位，硬塑土層用Φ110鉆頭鉆進，開孔直徑不小于110mm，過程中為避免偏孔，盡量輕壓、慢速、大水量，并用套管護壁，套管入基巖0.5m、露地表0.2m，并借助水泥砂漿固結;巖層用Φ91鉆頭鉆進，深度大于5m，鉆孔中如若發現巖溶，應確保鉆孔深度大于6m，鉆至底板以下深度大于1m。對于深洞或大體積溶腔，應先對其灌入水泥砂漿或粗砂后再進行注漿。鉆進過程中應注意地層變化，如孔深6m內未出現溶洞，可結束鉆深，注漿加固溶巖裂隙即可。

　　4.3注漿

　　⑴試泵：注漿開泵前先調整三通轉芯閥至回漿位置，等到泵正常吸水，漸漸調小三通回漿口，以提升泵壓，待泵壓達到預期注漿壓力且持續三分鐘無故障時，可結束試泵。⑵安裝注漿管和止漿塞：鉆孔后應清孔、檢孔，保證孔內無雜物和塌孔，否則需進行鉆孔沖洗。在確定注漿管暢通后即可裝管。應盡可能將注漿管插入孔底，使栓塞與孔壁緊密接觸，并在封孔段填充水泥砂漿或塑膠泥，以固定注漿管和止漿塞。最后，在孔口安裝孔口蓋，防止掉入雜物。巖溶注漿過程如圖2所示：⑶注水試驗：注漿前，壓水壓力在15s內持續提升至預定注漿壓力。均勻選定10%的孔位進行注水試驗，得到注漿段泵壓與單位長度吸水率等參數。⑷漿液配置：漿液主要為水泥漿，水泥采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比1∶0.8～1∶1。濃水玻璃用水稀釋，邊加水邊攪拌邊測試濃度。若遇巖溶通道、較大溶腔和裂隙處，則應先灌入水泥砂漿(配合比為水∶水泥∶砂=0.6∶1∶1)或粗砂進行填充，再采用水泥漿或雙液注漿。若灌注15t水泥后，未曾見巖層壓力上漲或地面漿液向遠處擴散，水玻璃摻量應控制在水泥量的3%～5%。該工程中使用水玻璃玻美度為38～43°Be，模數2.4～3.0。最后將配置漿液送至儲漿桶。⑸注漿施工：注漿順序以巖溶路基段路基坡腳為起點，逐步向線路中心靠攏，先對路基坡腳兩側注漿，防止注漿時漏漿跑漿，而后向中間注漿，充分確保注漿質量。一般而言，對于黏土層、卵土層和灰巖層而言，注漿壓力應分別控制在0.1～0.3MPa、0.1～0.2MPa和0.2～0.5MPa。注漿過程中，應緊密注視注漿深度的變化并觀察地下水位，基于此隨即調整注漿壓力。注漿結束：①注漿壓力0.1～0.5MPa，進漿量小于40L/min維持30min;②鉆孔基巖完整或經多次注漿，孔口壓力超出1.5MPa;③單孔注漿量為平均注漿量的1.5～2倍;④冒漿點已出注漿范圍外3～5m。未達到上述標準，須重新清孔注漿。⑹封孔回填：注漿結束后應立即拔管，防止注漿管因漿液固結而拔管困難。拔管后，存留空洞應及時使用C15混凝土或水泥砂漿封孔并立刻洗管。

　　5注漿效果檢測

　　5.1注水試驗試驗前，對孔內穩定水位測量后，進行定量注水，觀測其吸水量變化，本工程中注漿后試驗表明，單位長度吸水量小于注漿前吸水量的5%，據此判定注漿效果良好。5.2綜合物探檢測對比注漿前后物探成果資料，結果表明注漿效果顯著。5.3鉆孔檢查注漿28d后，通過對5%孔數檢查取芯漿液充填情況可直觀判斷注漿效果。