摘要：我国加速了城市化建设脚步，城市公共设施建设工程逐渐增多，其中轨道交通作为社会交通系统的重要构成部分，其施工质量要得到施工方的重视。基于此，本文以武汉市轨道交通工程为例，研究了岩溶注浆处理的施工技术和施工方案，通过提高岩溶注浆施工的技术水平和质量标准，让轨道交通工程可以免受复杂地质环境的影响，得到工程运行过程中的安全保障。
关键词：轨道交通；岩溶注浆；注浆处理技术
前言：针对城市轨道交通展开的施工，地质环境产生的影响巨大，岩溶注浆处理技术成为了一种处理地质复杂环境的重要技术。随着轨道交通建设工程逐渐增多，地基问题和地下水问题频繁发生，注浆技术发挥出来的作用越来越显著。因此，针对岩溶注浆处理技术展开研究，有助于提高施工技术水平，从而降低轨道工程的风险隐患，提高工程质量。
1.轨道交通工程概况
本文以武汉市的轨道交通五号线工程为基础，对五号段四站五区间进行研究。在青菱站到江国站之间全长1713m，青江区到江国路站之间正处于岩溶的发育地段。该区域属于河流堆积平原，地形平坦，高程位于20.31m~21.85m，存在1.54m的相对高差。该区段分布着石灰系上统灰岩、三叠系下统大冶组灰岩以及二叠系下统栖霞组灰岩构成的可溶性碳酸盐岩。工程区域地表水主要是大气降水所形成的面流，向低处汇总到市政管网中，一旦遇到暴雨天气，地表会产生间歇性的积水。通过岩溶处理施工，可以有效避免轨道交通运行过程中，岩层受到人为干扰或者地下水运动造成地面塌陷的问题。对岩溶的处理有助于提升砂土地基抗坍塌的能力，降低桩基承载以及灌注桩施工过程中存在的风险。
在该工程中，施工区域下方含有密集的管线，影响施工的开展。在施工前施工方就需要掌握准确的管线资料，了解管线走向、埋深等情况，同时以物探、槽探等方式检测资料中未标识的管线。同时施工区域内含有φ1800mm的废弃污水管，给钻探施工带来一定影响。布置钻孔时要注意避开污水管，如果无法避开，要使用扭矩大、功率大的钻机施工。另外，施工过程中需要对交通安全、污染问题以及地面塌陷等展开全面的控制，务必要加强现场管理，在现场周围做好维护措施，并做好应急预案，及早发现问题及早处理[1]。
2.轨道交通施工过程中的岩溶注浆处理施工方案
在开展轨道交通施工之前，施工单位需要进行全面的地质勘查工作，明确岩溶注浆处理施工现场的地质条件。上述轨道交通工程中岩溶注浆处理的地层主要包括杂填土、粉质粘土、粉土粉砂、细砂以及中风化灰岩等土质，施工现场的基岩面埋深均不超过23m。因此，为了提升岩溶注浆处理施工的效率，避免钻孔施工中出现跨孔或者地面塌陷等问题，上述轨道交通工程的基岩面以上覆盖层施工工艺为跟管钻进工艺；基岩段施工工艺为地质钻机取芯钻进。需要注意的是，上述轨道交通工程中的岩溶处理注浆孔就是施工勘察孔，施工单位需要确保钻探揭露地层和施工前提供的原勘察报告相同，如果两者存在较大差异，则需要与相关单位沟通，保障岩溶注浆处理施工的质量。具体的施工流程如图1所示：
图1 岩溶注浆处理施工流程图
观察图1可知，岩溶注浆处理施工的要点在于注浆孔成孔、注浆以及检测等环节。具体而言，岩溶注浆处理施工各个环节的施工流程及要点如下：
第一，岩溶处理施工，通常情况下，岩溶处理施工大都在地面完成，以此实现保护地下管线和施工道路的目标。如果钻孔施工会对地下管线造成损害，则需要在施工前迁离地下管线。
第二，施工人员需要按照如下流程开展溶洞施工：（1）钻孔注浆施工；（1）注浆质量检查；（3）针对逐渐存在的缺陷进行补强处理；（4）施工验收。
第三，施工人员需要按照如下流程开展钻孔注浆施工；（1）合理布置钻孔；（2）采用外部钢套管和内部PVC管的方式开展土层钻孔（3）基岩钻孔；（4）注浆封孔。在开展溶洞注浆施工之前，施工单位需要做好地下管线的勘察工作，对其采取加固或者迁改处理，避免地下管线和溶洞施工相互影响。与此同时，施工单位需要做好地面沉降监测工作，从整体保障施工的质量。
第四，注浆质量检验流程：（1）对岩溶注浆处理工程开展资料分析；（2）施打检查孔。通常情况下，施工人员需要在岩溶发育区等部位设置检查孔，并通过取芯方式明确注浆的质量，及时发现注浆处理施工的异常问题，提升岩溶注浆处理施工的质量[2]。
3.轨道交通施工过程中的岩溶注浆处理施工技术
上文中明确了岩溶注浆处理施工的流程，本节主要详细分析岩溶注浆处理施工应用的技术及技术要点，以期为轨道交通工程施工人员开展岩溶注浆处理施工提供理论及实践帮助。
3.1施工前的准备
在开展岩溶注浆处理施工之前，施工单位需要做好施工用电、用水和通信等方面的准备工作，为岩溶注浆处理施工奠定良好的基础。从施工用电角度而言，施工单位需要根据施工现场已经报装的箱变接入，并进行相关电力设备的接入；从施工用水角度而言，施工单位需要从市政自来水管道中接入，并通过50mm供水管，实现施工现场的充足供水；从通信角度而言，施工单位需要在施工现场布置移动通信设备，实现施工现场的全天候通信，保障施工工序的有效衔接。
另外，施工单位需要在施工前做好测量检测工作，根据事前勘察确定的坐标控制点，开展轴线复核以及标高引测工作，避免原本的控制线偏离。需要注意的是，施工单位在开展测量相关工作时，需要安排专业的测量工程师负责，并确保测量所用的仪器符合施工要求，且年检合格，从而保障岩溶注浆处理施工的质量。
3.2岩溶处理施工
根据施工方案可知，岩溶处理施工工艺为跟管钻进法，根据不同类型的溶洞，施工单位需要采用不同处理手段，提升溶洞的强度。本节主要介绍几种典型的溶洞及处理手段：
第一，钻孔揭示岩溶洞穴高度低于1m，而且没有填充或者半填充的溶洞，施工单位可以采用静压式灌浆方法，直接进行纯水泥浆的灌注。
第二，钻孔揭示岩溶洞穴高度在1m-3m范围内，而且没有填充或者半填充的溶洞，施工单位需要通过间歇式静压灌浆方法开展施工。在第一次灌浆时，使用的灌浆材料为水泥浆、灌浆时间不可以超过20min；在六小时后开展第二次灌浆施工，使用的灌浆材料为水泥浓浆，如果第二次灌浆没有在20min内起压，则需要停止施工，并再六小时后开展第三次灌浆施工，直到终孔。
第三，串珠状溶洞以及高度超过6m的溶洞，施工单位需要先开展地质钻探工作，明确溶洞的边界，再通过袖阀管静压注浆工艺开展从下到上的分段注浆施工，具体的分段段长由溶洞的发育状况决定。通常来说，分段注浆施工的长度需要控制在15m内。
第四，如果揭示溶洞已经开展岩溶注浆处理施工，并符合收孔标准。但是在实际的桩基施工过程中，该溶洞产生了漏浆问题，施工单位需要采取回填片石以及黏土的措施，保障桩基施工的质量[3]。
3.3钻孔施工
在上述轨道交通工程中，钻孔施工采用的设备为履带式工程钻机，其孔位偏差需要控制在10cm的范围内。在施工过程中，土层和岩层采用的钻孔施工工艺有所差异。对于土层钻孔施工来说，施工单位需要将跟管钻机（φ127mm套管）跟管钻到基岩面下方超过0.5m的部位，再在φ127套管内部放入特制的φ108mmPVC管。需要注意的是，PVC管需要进入到基岩超过0.5m的部位。等到PVC管布置完成后，再全部拔出φ127套管，开展下一个孔位的施工。
对于岩层钻孔施工来说，施工单位通过地质钻机取芯钻进工艺。首先，施工人员需要将地质钻机和φ108mmPVC管的钻孔相对应，并通过φ91mm钻头开展钻孔施工，需要将钻头钻到钻孔灌注桩桩底大约5m的部位，以此实现岩层的取样；再按照回次从上到下的顺序将样品放置于岩芯箱内，并铺设相应的岩芯隔板，详细记录对应的钻进深度记录。在上述施工中，施工人员需要将回次进尺控制在2m的范围内，保障岩芯采取率。
3.4注浆施工
在钻孔施工结束后，施工单位需要根据不同的溶洞类型进行注浆管下放施工，再开展注浆施工。为了保障注浆施工的质量，施工单位需要做好浆液拌制工作，在施工现场设置搅拌桶，并严格按照标准规范拌制水泥浆液，在浆液拌制合格后，需要利用送浆管道将其传输到各个注浆钻孔内。其中，该轨道交通工程使用的水泥浆液水灰比为1:1、0.8:1、0.6:1。需要注意的是在应用普通搅拌机进行浆液制作时，需要确保搅拌时间超过3min；如果施工单位应用的设备为高速搅拌机，需要确保搅拌时间超过30s。在上述轨道交通工程中，施工单位采用逐孔注浆方式开展注浆施工。逐孔注浆施工要点如下：
第一，施工单位在开展注浆施工时，需要采取跳跃施工方式，避免施工过程中出现跑浆或者窜孔等现象，影响施工质量。
第二，在注浆孔成孔施工技术后，需要立即开展预注浆处理施工，尽最大限度降低溶洞暴露的时间，从而避免地面塌陷问题的出现。
第三，合理控制注浆过程中的压力，对于单液浆施工来说，施工单位需要将其注浆压力控制在0.2-0.5MPa的范围内，在返压过程中，需要保持半小时的稳定时间，再停止注浆；对于双液浆施工来说，施工单位需要将注浆压力控制1.2-1.5MPa，在返压过程中，需要保持十分钟的稳定时间，再停止注浆[4]。
结论：综上所述，在轨道交通施工过程中，岩溶注浆处理施工流程相对复杂，需要受到施工单位的重视。通过本文的分析可知，施工单位在开展岩溶注浆处理施工时，需要做好施工前的准备，为现场施工奠定良好的基础，并严格按照岩溶处理、钻孔、注浆施工的流程开展施工，从整体上保障岩溶注浆处理施工的质量及效率。
参考文献：
[1]张玉石,刘远明.顶部溶洞对贵阳轨道交通隧道围岩变形及衬砌内力研究分析[J].中国水运,2019(02):72-74.
[2]吴振国.探究区域沉降对城市轨道交通建设的影响及应对措施[J].江西建材,2019(01):55-56.
[3]刘佳明.城市轨道交通工程施工技术要点和管理[J].佳木斯职业学院学报,2018(11):485+487.
[4]潘福全,亓荣杰,罗淑兰.轨道交通施工点对周边道路交通影响分析及交通组织优化研究[J].青岛理工大学学报,2018,39(04):95-99.
论文作者:曾明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第4期
论文发表时间:2019/4/30
标签：岩溶论文; 注浆论文; 钻孔论文; 施工单位论文; 轨道交通论文; 溶洞论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第4期论文;