铁路工程岩溶路基处治技术及工程运用探讨

蹇 林

（四川公路桥梁建设集团有限公司公路二分公司 610200）

岩溶洞穴是因喀斯特作用，使可溶性岩石发生地下塌陷，最终形成洞穴的现象。在铁路工程施工过程中，针对部分溶洞跨度较大、埋层较浅且顶板较薄的溶岩洞穴，在运营车辆及重型机械高负荷的作用下，必会发生塌陷或沉降，进而严重威胁到了铁路的运行安全，存在较大的安全隐患[1]。对此，必须进行溶岩地基的加固处理，有效提升溶岩地基的承载力。

1 工程概况

叙永至毕节铁路（川滇段）总里程约152 公里，功能定位为客货共线的区域性干线铁路，设计时速每小时120 公里，为国家Ⅰ级单线电气化铁路。叙毕铁路一标三分部承担DK175+000-DK187+000 段建设任务，包括6 座隧道、6 座桥梁、4 座涵洞、2 个车站。其中，金鹅池站场路基主要工程数量有挖方约80 万m3，填方约165 万m3，混凝土约21 万m3，最大填方高度53m，不良地质为岩溶及卸荷裂隙，可溶岩主要为三叠系下统嘉陵江组灰岩、灰质白云岩夹泥质灰岩及盐溶角砾岩可溶岩地层，属于岩溶中等发育地层。

2 岩溶路基的处治方案

该路段的地下水主要为基岩的裂缝水与空隙的潜水，并在季节性降雨的影响下，会与地表水形成互为补给的状态，通过真空抽吸，最终形成岩溶或是土洞，易造成路基的塌陷。此外在运营车辆及重型机械高负荷的作用下，也会发生塌陷或沉降，若不能进行及时处理，会使铁路的运行安全受到严重威胁。对此，需要采用注浆工艺，在外界压力的作用下，对地基空隙、溶洞及岩溶裂缝进行惰性材料的注入，凝固后使岩溶裂缝得以封闭，之后以隔水帷幕的形式将溶岩水隔断。经过充填的溶洞对地基的变形能够起到良好的约束作用，增强地基强度，控制路基沉降情况。之后开展岩溶地基的注浆工作，起到加固作用，方法可为探灌结合。关于最后的质量检测工作，可选择多种检测方法，如钻孔取芯法、物探技术及注水检验等。

3 岩溶路基处治技术在工程中的具体应用

3.1 溶洞的有效处理

针对溶洞中的积水与水流，可利用涵洞、明沟等相关的排水设施来进行疏导。若水流高出地表0.2m 以上，则设置排水隔离层，将水引至侧沟内。排水隔离层由大量的碎石、砾石、粗砂及土工布制成，厚度0.2m。在面对施工条件较好的岩溶时，可运用跨越法予以处理。季节性或是经常性积水的洼地，在积水较浅的前提下，可利用片石透水路堤的方法。而对于暗河、落水洞及岩泉等地质特征，需要在处理前考虑其水流量大小，再进行路基的修建，水流量较大则修建桥梁，水流量较小则修建涵洞[2]。

3.2 路基的加固

面对路基经过窄深溶洞的情况时，发现其刚好位于边沟周围，则需要采取相应措施来避免发生边沟渗漏的情况；若位于路基下方，要在溶洞上进行钢筋混凝土的铺设；对于落水洞与岩溶漏斗位于路基下方的情况，可根据埋深与顶板岩层的厚度，来采取回填碎石的方法，并进行夯实，接下来在上面铺设双向的土工格栅。

3.3 溶洞的封闭

对于处在路堑边坡的无水溶洞，可利用片石将溶洞填满，再用砂浆勾缝，起到封闭效果。

3.4 压浆处理

对于处在路基下方顶板较薄的溶洞或是岩石破碎段，应采用水泥砂浆、纯水泥浆等进行压注处理。步骤如下：

（1）钻孔

在对岩溶路基进行整治时，可采用注浆孔与探灌孔相结合的方式，要求探灌孔呈菱形布置，间距10m，接下来于探灌孔中插入注浆孔，间距7m，完成钻孔后便进行钻孔的清洗，冲洗时间控制在10min 左右，确保钻孔的洁净度。

（2）封孔

针对覆盖厚度＜4m 的岩石破碎段，可利用水泥砂浆进行封孔，深度应超过0.5m；而覆盖厚度＞4m 的岩石破碎段，可利用止浆联合孔口管的方式，深度应超过0.5m；护孔段的间距是0.35m，花管应呈梅花形布置，直径5mm。

（3）压浆试验

为在施工过程中消除因地区性岩溶所产生的影响，需要在正式注浆之前于施工现场进行压水和注浆的试验，对施工工艺及注浆参数进行明确，依照每200m 的路基长度作为试验点进行计算，其中每个工点的试验孔应不得少于3 个，同时将具体的试验结果向管理单位进行上报，待审核通过后即可正式注浆[3]。

（4）正式注浆

对于浆液的选择，其中纯水泥浆中的水泥应选用42.5 级的普通硅酸盐水泥，水与灰的比例是1：1。在注浆初期，应先用稀浆，待一定量后，再采用浓度更大以及的浆液。而针对空溶洞、半充填溶洞或是土洞，在注浆前应进行砂石、碎石的高压充填；对于溶蚀裂隙仍在不断发育且连通性的溶洞，要加入适量的粉煤灰或是一定量的粉土。当注浆过程中发生严重漏浆的情况时，要采用局部双液注浆的方式来进行封堵，并在这一过程中确保桩机的正常运转。

（5）成孔及验收

在进行成孔工作时，要采取隔桩、隔排跳打的方式，并对其直径、位置与深度、垂直度进行检查，要求偏差应在1.5～5.0%左右。

（6）夯实

采用自动夯填机来自由的落入孔底，保证夹杆锤与桩孔的对正，桩身处于平稳状态。

（7）填料搅拌及运输

水泥土填料需按照一定配比来进行均匀搅拌，保证含水量为2%左右，对于其中的土块要用碎土机进行破碎，放置时间要＞4h，并用自卸汽车进行运输。

（8）成桩

在完成水泥土的夯填前，要先进行桩孔低的夯实，这就需要利用自动夯填机，对填料进行分层夯实，并于施工当中对夯击次数及柱锤落差做详细记录，确保桩孔的夯填高度要高设计桩顶高度的0.5m以上，最后用原土夯封[4]。

4 结束语

综上所述，在铁路工程建设过程中，岩溶路基处治技术作为一项重要技术，具有十分重要的作用。对此，需要施工人员严格按照相关的技术规程进行施工，确保工程的稳定性与安全性，切实提高工程质量。