岩溶区路基施工技术的探讨.doc

岩溶区路基施工技术的探讨 　　摘要：针对山区高速公路路基施工中经常遇到岩溶发育、地质情况复杂的不利地质环境，结合凤大高速公路工程实际，从岩溶区路基施工方案的选择、施工处理的实施及效果，简要探讨公路中常见的岩溶处理方法及施工要点。 　　关键词：高速公路 岩溶路基 施工 注浆 　　中图分类号：U412.36+6 文献标识码： A 文章编号： 　　0 引 言: 　　 　　随着经济的发展，我国公路里程的增加，路网密度也越来越大， “十二五”期，按照“所有县实现三十分钟上高速”的原则，湖南省高速公路规划新开工建设800多公里，到“十二五”末全省高速公路通车总里程将达到7200公里以上，其中山区高速公路的比例将大大提高。在高速公路建设过程中经过岩溶等不良地质区域无法回避。由于岩溶区工程地质情况错综复杂，因为不同的岩溶地质，其处治方法各异，处理结果的好坏，将直接影响到工程的质量、安全及高速公路的使用品质，轻则造成经济损失，延误工期，重则在施工及运营过程中造成重大的人员伤亡。因此，迫切需要一套行之有效方案来指导岩溶区路基的施工。笔者结合凤大高速公路岩溶区路基灌浆处理的部分经验，总结了较为合理的岩溶区路基施工技术，为岩溶地区的溶洞处理积累工程经验。 　　1、工点概况 　　凤大高速公路建设项目地处云贵高原边缘，地势西高东低，海拔300～700米。区内地貌形态以岩溶山地地貌为主。按成因、形态划分，全线大部分路线穿越的地貌类型为溶蚀构造石丘洼地谷地地貌，起点一带，地貌类型为砂页岩低山丘陵。溶蚀构造石丘洼地谷地主要由中上寒武统灰岩白云岩组成，标高600～700米。相对高差一般50～100米。石丘、洼地相间，漏斗、落水洞众多，溶洞、地下河发育。洼地面积一般约为0.1平方公里，多呈半封闭状态，底部堆积有厚度不一的残坡积物。谷地较少，但较开阔。在K2+500～K7+980一带，谷地、洼地紧密衔接，呈串珠延伸。洼地、谷地展布方向基本与构造线一致。 　　2、注浆施工方案的选择 　　由于前期的勘察工作不尽详细，在 K3+500～K15+000段施工中揭露了大量的岩溶现象，路面下、路堑中揭露了大型的溶洞及地下暗河，给施工带来极大的难度，路基的长期稳定也受到严重威胁。通过2011年度省交通运输厅组织的设计回头看活动，为进一步探明该工点的地质状况，指导下一步施工，通过对工点进行地质补勘和高密度电测，发现该路段岩溶十分发育，落水洞、漏斗、溶洞、地下河、溶蚀洼地多。根据该路段所处路基岩溶发育情况，通过为防止岩溶塌陷，该工点采取注浆处理，取得了良好的效果。 　　本段的地质条件有四大病害题困扰着路基施工： 　　2.1由于地下洞穴顶板的坍塌，或因溶洞内充填物被地下水的运动所带走，使位于其上的路基发生塌陷、下沉或开裂。 　　2.2较大的石芽石形成的地基局部不均匀，易使路基产生差异变形，且石芽周围充填软塑红粘土，影响路基的设计与施工。 　　2.3雨季落水洞难以及时排水，易在洼地、槽谷等形成积水区，从而影响路基的稳定性。由于地下岩溶水的活动或因地面水的排泄不畅，而导致路基基底冒水、水淹路基、水冲路基等病害。 　　2.4 漏斗使地面呈凹陷状，其内土质疏松，填筑路基后，易引起进一步塌陷。为解决这四大岩溶路基病害，防止路基塌陷,根据注浆机理，拟采用注浆处理的方法进行路基施工处理，通过采用惰性材料形成的浆液,在一定压力作用下注入岩溶裂隙、溶洞中以及软塑黏土体孔隙中,将其中的空气、 水分排出,使浆液加密、加大、加厚,加固土体,首先是填充岩溶溶洞及岩溶裂隙,其次是封闭岩、 土界面,形成隔水帷幕,切断地表水与地下水、孔隙水与岩溶水之间的水力联系,防止土体潜蚀的发生,从而防止地面塌陷;如土体中存在着软弱夹层,再进行加固土体软弱夹层,并在注浆中加入钢筋笼形成微型桩的复合加固体系。 通过注浆填充液凝固后,具有的刚性和强度而改变岩层及土体的性状,使岩土的变形受到约束,强度得到提高,从而达到控制地基整体沉降、减少变形的效果，达到处治效果。 　　3、具体注浆工艺与设计 　　3.1注浆工艺 　　通过反复灌注水泥浆或水泥玻璃浆等浆液充填岩溶及岩溶裂隙，堵塞岩溶“天窗”，阻止土颗粒在垂直和水平方向的运移，实质上是形成一个防止土颗粒运移的“准水平帷幕”，从而达到路基的稳定。具体工艺如下。 　　3.1.1将注浆套管嵌人基岩并与之固结呈封闭的注浆管，使浆液压入岩溶裂隙和溶洞中。 　　3. 2 浆液在岩溶中凭借压差“寻找”低压及岩溶薄弱环节直至返至地表，采用相应工艺，逐渐将路基范围内“天窗”封堵。 　　3.3 钻孔设计与注浆量计算 　　3.3.1 钻孔设计 　　（1）钻孔密度的设计 　　岩溶发育的复杂性及不均匀性，使查明岩溶的实际分布、空间形态及发育特征难度很大。因此，一般情