岩溶路基设计交底

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1、改建铁路湘桂线衡阳至永州段扩能改造工程岩溶路基设计交底一、概述湘桂铁路衡阳至永州段全长147.147km，其中祁东～永州段泥盆～三迭系地层中广泛分布灰岩、白云质灰岩等碳酸盐岩，可溶岩地段线路长度约60km，本次工程岩溶路堤长度约16km，岩溶发育地段基岩面起伏不定，根据调查测绘及综合物探和钻探成果分析，祁东～兰家村岩溶总体较发育，基岩面处多为半开式溶洞，洞高0.5～2m。其中阳家院～祁水河段溶槽、溶沟发育，发育基岩面以下深度1～3m；塔泥塘、云盘町特大桥一带溶洞呈串珠状发育，最多达到3～4层，溶洞大多发育在基岩面以下0.5～10m，大部分为软塑状黏土充填，单个溶洞一般直径为0.5～7m，永州

2、湘江一带局部岩溶也很发育，地质环境是地面塌陷产生的基本条件，而地下水的侵蚀搬运作用是地面塌陷的必要条件。从地质环境分析，第四系覆盖层较薄，下伏灰岩岩溶、溶隙现象发育，地下水水力连通性好，地下水水力坡度和流速随季节变化较大，地下水重力潜蚀及真空吸蚀扩容作用，激发并加剧上覆粘土中重力水的动水压力并不断增强，对溶洞及溶槽、裂隙中的松散物质发生潜蚀作用，使溶洞、裂隙中的充填物被带走，首先在覆盖层粘土底部基岩裂隙口处形成土洞。随着地下水位在土石界面的频繁波动，土层反复浸水饱和，使上覆土体底部呈现颗粒状、片状，并以流态形式自行剥落，使土洞不断向上扩大。当地下水位下降到基岩面以下时，溶洞裂隙形成的空腔中产

3、生负压，在此空腔内对上覆土体产生向下的吸力，加速了土体的破坏、土洞的形成与扩展，直致发生地表塌陷。另外地表水(雨水)沿松散土层裂隙孔隙的下渗，对土层进行潜蚀搬运作用，同时增大了土层的饱和度，增加了土体的自重压力，并降低土体强度，使洞顶土层在渗流冲蚀和自重压力作用下失去平衡而陷落，形成地面塌陷漏斗。这种地面塌陷病害发展速度快，具突发性、猝不及防。基于以上机理，上覆土体相对较薄且地表与地下水水动力联系密切地段，地表塌陷将先期发生，除此以外，其它地段，只要存在产生塌陷的内因、外因等各种不利条件的加深和发展，不排除产生塌陷的可能性，这种塌陷一般都是突然发生，并没有先期预兆，从目前桥梁施工的情况来看，

4、塔泥塘、永州湘江桥等工点的桩基冲孔过程中均发生了岩溶地面坍陷，云盘町等桥梁工点在钻探过程中部分地段发生岩溶地面坍陷，正是因为这些人为活动，改变了既有水文地质平衡条件，从而产生地面坍陷。目前岩溶路基工点所处区域为工、农业生产欠发达地区，对地下水的开采量有限，随着区域工、农业生产的发展，当地对地下水的开采量将加大，文地质条件发生变化，由于地下水的开采，地下水位必然发生下降，从而改变既有水文地质的平衡条件，随着地下水位的下降和地表水的下渗补给地下水，溶洞、溶隙、裂隙中的充填物将被带移，从而使地下水力通道连通性增强，使本段岩溶发育程度加快，在列车等动荷载作用下，产生坍陷，对铁路路基的稳定影响较大，严

5、重威胁铁路行车安全，故需对祁东至兰家村岩溶发育地段进行加固。二、设计依据根据铁鉴函[2008]1555号《关于改建铁路湘桂线衡阳至柳州段扩能改造工程初步设计的批复》，岩溶处理要加强过程控制。岩溶处理采用"探灌结合"，在岩溶发育地段先进行先导孔勘探、注浆，然后综合分析先导孔资料，对岩溶发育情况及路基长期稳定性进行评估，当存在岩溶坍陷的可能时，应对基底岩溶进行注浆处理，岩溶整治工程最终工程数量以实际发生的并经四方确认的工程数量清单为准。三、先导勘探、注浆孔设计先导勘探、注浆孔为三排，线路中心及两侧布置间距10～15m,详见平面图。先导勘探孔钻入基岩不小于6m，如遇溶洞，应钻入底板不小于1.0m，

6、如为多层岩溶，应适当加深。四、先导孔勘探、施工技术要求(一)先导孔钻孔要求先导孔钻孔严格按照《铁路工程地质钻探规程》执行。确保钻孔取芯质量，黏性土大于80%；碎石类土大于50%，岩溶、构造破碎带大于50%，完整基岩大于80%，孔底残留岩芯不超过20厘米。认真作好钻探原始记录，资料完整、准确、干净。准确分层。岩芯摆放整齐，贴上分层标签，妥善保管并存留代表性先导孔的岩芯照片。准确描述岩溶发育情况，确定溶孔、溶隙、溶洞位置及尺寸，描述其发育程度及孔内充填物等特征。1、开孔前必须确认钻孔孔位上、下安全距离范围内无管、线影响，在调查不能清楚了解地下管、线位置时，必须采用挖探方法确认，确认深度应根据地貌

7、形态确定且挖深不小于1.5m。（注：有上覆土层的钻孔，开孔前必须在孔位上开挖一个直径不小于0.5m深不小于0.8m的积污坑）2、先导钻孔钻孔时比照地勘程序（但不取岩、水样、土样、不做标贯、动探）。土层钻进时回次进尺在保证采取率的前提下不应超过1米，岩层钻进时在提高钻进速度和保证采取率的前提下不应大于1.5米，对于特殊破碎的岩层应减小回次进尺。岩层钻探时司钻人员不得离岗，防止溶洞掉钻及岩芯磨岩芯。3、钻探过程中