京广线K1995+640~K1996+550段路基基底下沉病害整治及分析.doc

1、京广线 K1995+640K1996+550 段路基基底下沉病害整治及分析摘 要 分析了京广线京广线 K1995+640K1996+550 段路基基底下沉原因, 提出了静压注浆加固地基工程措施, 详细介绍了路基加固方案及施工工艺。 关键词 路基病害 注浆加固 成因分析 中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况 由于京广线 K1995+640K1996+550 段路基基底下沉路基不稳致使晃车信息频发。多次组织相关部门技术人员到现场进行检查, 晃车现象主要表现在线路高低、水平变化量大。经多次大机捣固、小机群保养, 效果不明显。其后, 工务段建立了线路和路基沉降观测桩, 每

2、天进行观测, 经过对观测数据的分析, 认为路基沉降是导致线路晃车病害的主要原因。由于该段为提速改拨地段, 现路基位置原来为水塘及水稻田, 且该处路基紧靠水塘, 水塘内常年有水(见图 1 )。根据路基病害特征和病害规模, 以及对沉降稳定观测资料的分析, 认为该处路基病害仍存在发展趋势。为了确保高速列车运行的绝对安全、平稳, 相关单位对该处路基病害进行了现场勘探, 并对路基病害整治做了专题研究, 一致认为, 必须采取补强措施对路基进行加固处理。 2、 病害成因分析及工程措施 2.1 病害原因分析 险情发生后，工务段随即组织有关人员到现场勘查，根据调查访问，多年来，本次塌陷区域附近有多处有塌陷的情况

3、： 2009 年 4 月 16 日，在 K1996+240 右侧路堤坡脚处，发现塌陷宽约2m，深约 2m，后来用片石把陷坑填了，以后未见异常。 大概 20012011 年间，在 K1996+170+310 段右侧约 100m 附近，杨姓老乡的房子周围、稻田、菜地、鱼塘等地方，几乎每年都有塌陷，有一年中秋节，鱼塘塌了，水位下降较多，鱼都钻进塌陷的洞中，鱼都抓不到了。可见该区域岩溶是非常发育的。 覆盖层土体的抗剪强度是抗塌力的基础，同等条件下，砂性土比粘性土更易塌陷. 孔隙比与渗透系数影响真空负压作用及潜蚀作用，因渗透系数决定了地下水运动的快慢与难易. 覆盖层的组成对岩溶塌陷产生很大影响，多元结构

4、的覆盖层较一元结构的盖层更易产生塌陷。另外，土层厚度大，从土洞发育到塌至地面的时间也长。 2.2 工程措施 根据对病害特征、病害原因及病害发展趋势的分析、判断, 应采用静压注浆进行工程整治。旨在控制路基沉降变形, 防止水浸路基, 以保证路基的稳定和行车运营的安全。 2.3 工艺选择 在加固处理的施工工艺选择上, 为减少对行车的干扰, 我们对灰土挤密桩、换填、静压注浆三种主要工艺, 进行了施工条件、作业方法、整治效果、工程费用等主要经济技术指标的对比, 最后选定了静压注浆这种新型的路基加固施工工艺(此工艺不需要限速或封锁线路)。 3、 施工方案及工艺 3.1 方案设计思路 3.1.1、本次注浆设

5、计根据铁四院编制的岩溶病害路基注浆技术规程及岩溶路基注浆技术细则 ，岩溶整治时采用探灌结合，进一步验证及核查地下岩溶情况，修正物探勘测成果。同时，把岩溶发育带与土洞形成密封隔离带，大大削弱地下水的水力通道，阻止因地下水的变化向上发展土洞的情况，确保路基基底的稳定。 3.1.2、在已经形成的土洞中，宜注浆充填，致使土洞不再发展，而土洞的形成与岩溶的发育有密切的关系，因此，在岩溶整治的探灌结合中，应密切注意土洞情况，灌浆时充填土洞。 3.1.3、在岩溶整治的探灌结合中，随时掌握岩溶的变化情况，必要时加密注浆孔，确保路基下的基岩面上形成密封隔离带。 3.2 主要工程措施 本次注浆设计根据铁四院编制的

6、岩溶病害路基注浆技术规程及岩溶路基注浆技术细则 ，设计采用“探灌结合” ，根据探测和施工揭示的地质特征调整注浆范围、参数和工艺。 3.2.1、注浆水泥采用 42.5 级普通硅酸盐水泥，浆液水灰比一般为1.01.2:1。注浆过程中根据浆液流量、注浆压力特征动态可适当调整浆液水灰比。 3.2.2、注浆压力一般采用 0.3MPa。通过先导孔注浆状况可适当调整注浆压力，压力可根据地层情况及注浆深浅调整注浆压力。 3.2.3、K1995+900K1996+550 段全段沿路堤两侧坡脚各布设一排垂直钻孔作为先导孔，纵向孔间距 6.0m，钻至土石界面以下 5.0m。根据先导孔的钻探情况，确定是否需加深钻孔。

7、取芯并编制柱状图，根据揭示的地下岩溶形态及时调整注浆参数、工艺。 K1995+900K1996+240 段为注浆 A 区，两侧于路肩外侧和坡脚各布设一排注浆孔，纵向孔间距 3.0m，钻至基岩面 0.51.0m。露肩外侧注浆孔与铅垂线成 10夹角，倾向线路中心方向；坡脚注浆孔与铅垂线成15夹角，倾向线路中心方向。 K1996+240+360 段为注浆 B 区，两侧于边坡中部和坡脚各布设一排注浆孔，纵向孔间距 3.0m，钻至基岩面 0.51.0m。露肩外侧注浆孔与铅垂线成 8夹角，倾向线路中心方向；坡脚注浆孔与铅垂线成 10夹角，倾向线路中心方向。该区段路基塌陷严重，优先进行注浆处理。必要时在浅部

8、增加部分注浆孔。 K1996+360+550 段为注浆 C 区，两侧于路肩外侧和坡脚各布设一排注浆孔，纵向孔间距 3.0m，钻至基岩面 0.51.0m。露肩外侧注浆孔与铅垂线成 8夹角，倾向线路中心方向；坡脚注浆孔与铅垂线成 10夹角，倾向线路中心方向。 注浆孔布置详见注浆处理平面示意图及注浆孔布置横断面图 。注浆钻孔开孔直径不宜小于 110mm，终孔直径不宜小于 91mm。 另外，K1996+260+310 塌陷段 B 区中，于两侧路堤边坡增建支撑渗沟。支撑渗沟纵向间距 6.0m，以利于排出路基中心窝状积水。 3.2.4、施工时按照“先外后内，先边缘后中心”的顺序跳孔间隔注浆，先施工先导孔。

9、根据先导孔揭示地质条件，选用常规注浆法或者自下而上循环式注浆法。当地层松散易垮孔时可采用自上而下分段复钻注浆法。 3.2.5、当水泥单液地表冒浆时，用水泥浆、水玻璃双液封堵；注浆已超出有效范围或整治范围，浆液扩散过远时，用水泥浆、水玻璃双液控制。双液注浆采用水泥浆：水玻璃（体积比）1：1，水玻璃浓度宜为 3643Be ，水玻璃模数为 2.43.4。 3.2.6、注浆终孔条件：注浆段注浆压力达终孔压力 1.0MPa，10min持续注浆量不大于 5L/min。 3.2.7、施工中按照注浆孔的 2布置质量自检孔，且每个注浆段落不得少于 3 孔。自检孔的注浆质量应满足每延米注浆量不大于周围 4 孔平均

10、每延米注浆量的 15。 3.2.8、注浆施工结束后，采用钻孔取芯法进行质量检验。质检孔数为注浆总孔数的 2。不足 20 孔的注浆段，检验孔的数量不少于 3 个。 4、施工注意事项 4.1、施工之前必须和铁路有关部门进行联系，占道施工需签订必要协议。施工前应平整场地，设置集水坑和临时排水设施，并做好其他相关临建。 4.2、钻探必须坚持“先挖后钻”的原则。钻孔位置、标高与设计孔位的偏差不得大于 50cm，钻孔实际孔深误差不得大于 10cm，斜孔方向偏移和倾角误差均不宜大于 3。注浆作业时钻机塔架应避开接触网输电线危险区。 4.3、应对路基变形、轨道位移进行全过程监测，对注浆施工过程进行记录，并及时对资料进行整理分析。 4.4、密切注意注浆加固区以外周边环境情况，及时调整注浆工艺，避免造成不利影响。 4.5、对暂时破坏的边坡防护工程应采取临时防护措施，施工后并及时恢复。 5、结语 在整治过程中视岩溶发育情况，采用增减注浆孔或加深注浆孔，保证注浆处理效果，确保线路运营安全。 地下水是岩溶发育的关键因素之一。应对铁路通过岩溶地面易塌陷区、极易塌陷区 500m 范围内限制抽取地下水，以避免加剧岩溶发育导致地面塌陷、路基下沉。