高填方鐵路路基沉降注漿加固處理分析

【摘 要】.通過張集鐵路小蒜溝段高填方路基沉降處理的工程實例，介紹了注漿法的工作機理，闡述了壓力注漿法的施工流程及注意事項，并通過施工后的路基沉降觀測，得出壓力注漿加固法在處理高填方路基沉降方面效果良好，質量穩定。.

【關鍵詞】.高填方；鐵路路基；沉降；注漿加固

High embankment railway embankment settlement grouting reinforcement analysis

Pan Chao-feng

(Kehua St. Geotechnical Engineering (Beijing) Co.， Ltd. Shanxi branch Taiyuan Shanxi 030045).

【Abstract】.Through xiaosuangou period of the ZhangJi railway of high fill embankment settlement with engineering example， this article introduces the working mechanism of grouting method， this paper expounds the pressure grouting method construction process and the matters needing attention， and through the construction of subgrade settlement observation， it is concluded that pressure grouting reinforcement method in the treatment of high fill embankment settlement aspects effect is good， stable quality..

【Key words】.High embankment;Railway;Grouting reinforcement;Settlement

1. 工程概況.

張集鐵路東起河北省張家口市既有京包線張家口南站，西至內蒙古自治區烏蘭察布市，與既有京包線集寧南站接軌，為京蘭通道的一部分，線路全178.009 Km。2010年7、8月份在鋪架單位將線路細調完善后，8月下旬至9月中旬張家口地區普降大暴雨，雨量大，持續時間長。9月底雨季過后，在線路檢查過程中，發現局部路基有沉降現象，隨即總包單位組織各項目部人員對管段內所有的路基進行全面排查，并進行測量觀測。期間，共發現16處路基下沉段，根據測量結果，小蒜溝車站站場路基段DK47+595～DK47+680、DK47+770～DK47+820兩高填方段沉降量較大，兩段最高填方高度分別為22m和31m，最大沉降量分別為10cm和11.3cm。.

2. 沉降原因分析.

經過對路基沉降原因進行認真細致的分析研究，路基下沉的主要原因是：

（1）兩段高填方路基施工時間為2008年下半年，路基預留沉降量不足，2009年張家口地區氣候干旱，雨季不完整，2010年8、9月份，本地區連降大到暴雨，降水量遠大于往年，造成路基沉降量過大。

（2）排水系統對降水量估計不足，路基兩側排水溝未延伸至線路外側，導致降水無法及時排除路基，造成雨水滲入路基本地，導致路基下沉。.

3. 處理方案.

（1）增大原有填方邊坡側溝截面積，做到降雨期間不積水，排水暢通。

（2）對路基進行壓力注漿加固處理。.

4. 注漿加固法適用范圍及作用機理.

注漿加固法適用于人工填土、砂土、粉土和粘性土地基加固，通過漿液（一般為水泥漿液）在地基土裂隙中擴散、充填形成網絡狀加固體，用于防滲堵漏、提高地基土體的強度和變形模量，以便控制地基土體的變形沉降。.

5. 注漿加固法施工控制.

（1）漿液擴散半徑r。

由于路基填料的不均勻性及孔隙率及滲透系數數值離散性，因而依據單一地層理論計算的漿液擴散半徑不盡合理，因此依據施工經驗及現場試驗，確定孔間距1.5m。

（2）注漿孔深度h。

路基承受火車通過時的動荷載計算較為復雜，簡化計算中火車動荷載一般由5根軌枕承擔，其分擔比為0.1:0.2:0.4:0.2:0.1。本文按照半空間彈性理論計算路基面動應力，以軌枕的有效支撐面積進行計算，把道床和上部結構合為一層，道床下部為另一層，并以當量法將不同模量層的厚度h折算成與下層同模量的等效厚度he，如下式：

he=h?.3E.E0

取軌枕平均的有效支承e'=110cm，軌枕長2.5m，寬280mm，根據上述輪載分擔比，計算道床厚度從0.2m～1.0m，各層面動應力衰減情況。可得出結論，路基面的動應力隨上層厚度的增大，模量比的增大而顯著減小。動應力影響最大的為路基上部1.5m，下部1.5米影響較小，但本次處理路基段填料均勻性差，故確定注漿孔深度6～8m。

（3）漿液類型。

漿液選用P.O42.5普通硅酸鹽水泥存水泥漿摻入水泥質量3%水玻璃，漿液水灰比0.8:1。

（4）注漿壓力P、注漿量Q。

由于注漿壓力P與路基土重度、位置、注漿次序等有關，根據注漿試驗，確定注漿壓力小于0.5MPa。注漿量Q=nkv，n為孔隙率、k為經驗系數、v為土體體積。根據現場注漿試驗，每米水泥單耗80Kg。

（5）孔位布置剖面圖（見圖1）。

（6）施工工藝流程（見圖2）。

（7）.鉆孔施工。

注漿孔鉆孔采用潛孔鉆機，風動回旋鉆進，避免鉆孔孔徑50mm，孔斜≤2%，孔深按大于設計孔深0.5m控制。.

.圖2 施工工藝流程

（8）注漿順序及方式。

注漿分Ⅱ序進行，采用跳孔間隔注漿進行，并先外圍后內部的注漿順序。注漿方式采用孔口封閉，孔內循環法。.

6. 成果檢驗.

由于本線路為新建鐵路，注漿完成后，通過穩定車穩定及現場位移測定，路基沉降已得到有效控制，本線路2010年7月通車至今，運行狀況良好。.

7. 結語.

通過本工程實例，表明注漿加固法在控制高填方路基沉降方面效果良好，且本法經濟性、環保性方面有一定優勢。

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參考文獻.

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［4］ 蘭劍鋒；壓力注漿法在地基處理中的應用［J］；山西建筑；2010年07期

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［文章編號］.1619-2737（2012）08-20-787.

［作者簡介］. .潘朝鋒（1983-），男，職稱：助理工程師，工作單位：中科華圣（北京）巖土工程有限公司山西分公司。.