原创《路基注浆施工可靠性》：这篇路基论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：随着经济飞速发展以及各地方之间经济的日益密切,经济发展离不开铁路发展,尤其铁路对于我国国民经济发展起着很重要的作用.铁路的运行过程中,通常会伴随各种因素原因出现路面沉陷以及断裂的不确定因素出现,所以对铁路路基注浆施工的可靠性分析尤其重要.文章以海南环岛高铁K87+629-K91+695为例,首先介绍了铁路路基注浆加固工程概况,然后分析注浆材料、注浆工艺、注浆设备,进行注浆工程可靠性分析.
关键词：路基注浆加固 注浆材料 可靠性
中图分类号：F062.4 文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2017）09-291-02
铁路在我国的基础设施建设中居于关键的地位,是我国经济快速发展不可或缺的重要交通命脉.但是中国的地理环境相当复杂,经常路基地质结构具有相当不确定性,而路基注浆施工是铁路施工一个重要环节,它关乎高速铁路路基稳定性以及耐久性和影响行车安全,所以对路基注浆施工的可靠性研究是尤为重要的环节.
一、工程概况
新建海南西环铁路K87+629-K91+695段路基按客货共线速度目标值200km/h设计,铁路等级Ⅰ级、双线.
路基地质情况：上覆第四系全新统坡残积层松软土、粉质粘土、粉细砂、细圆砾土,第三系海口组粉质粘土.
路基填料情况：银滩～白马井区间路基本体A、B组填料、基床底层采用A、B组填料填筑、基床表层采用0.6m厚级配碎石填筑.路堤和桥台过渡段基床表层以下采用级配碎石填筑,在台背2m范围内的填料掺入3%的普通硅酸盐水泥.路堤和横向结构物过渡段采用级配碎石填筑.
二、注浆加固施工可靠技术研究
1.注浆加固处理方案.通过以上对海南西环铁路K87+629-K91+695的路基情况以及地质条件等因素进行分析,决定以下的注浆加固方法并对其可靠性分析.首先,对于路基的沉降相对已经稳定的地段,在其路面和路床之间的间隙以及土体和结构之间空隙,进行回填注浆和挤密.再次,对于路基整体沉降以及边坡外挤变形段进行注浆.第三步对于路肩下沉和混凝土路面形成的较宽的间隙,采用挤密注浆方法来填筑土体,抬升地面,主要作用对于因为地下水渗流不畅以及路面植被破坏所引起的露肩沉陷,需要增加排水沟进行路面修复.
2.注浆前期工作.袖阀管注浆工法主要目的是提高不稳定土体的强度,使得路基和结构层之间空隙的回填加密,减少地下水对路基土的渗透,不断增强路基的力学强度,能够使得路床和混凝土路面得到一定的提升,保证铁路的稳定性和安全性.注浆前期准备工作就是选择控制点进行钻孔布置,一般情况,在每一个注浆加固处理的路段布置3～4个勘探孔,由此断定路面沉陷和断裂的主要原因,从而确定注浆孔的深度.勘探孔的深度一般要穿过路基进入原状土1m到2m之间,然而注浆孔深度一般为穿过路基0.5m到1m之间,每个注浆孔的距离以1.5m为最为合适,行距一般为在2m到3m之间,注浆材料选择一般根据路段的具体情况,使用了P.O42.5水泥,通过吸浆量的具体数据,注浆用配合比采用W/C为0.6～2,配合比试拌结果如表1.
还要确定注浆压力,选择了海南环岛高速铁路代表性的路段进行注浆试验,最终确定具体注浆压力宜为0.2～0.5MPa.初期可采用自流注浆,终注压力0.3～0.5Mpa.最后,要准备好施工的检测观测点,在进行正式袖阀管注浆加固之前在每个施工部位进行施工前可靠分析,所以一般5米间距布置1个观测面,各个观测点必须垂直位移的,通过观察分析可靠性来确定注浆对上方轨道的影响,以及后期达到的效果.
3.袖阀管注浆工法工艺原理.袖阀管注浆法是通过较大的压力将浆液注（压）入岩土层中,注浆芯管上下的阻塞器可实现分段分层注浆,可由施工需要选择联系或跳段注浆.此工法在需要全程注浆的施工中,通过分段注浆,使得松散的地层和较密实的地层均得到很好的注浆加固效果,避免了以往的注浆工艺在松散地层和较密实地层同时存在时,松散地层注浆量大、较密实地层注不进浆的现象的发生.
4.施工工艺.袖阀管注浆工艺流程图如图1所示：
三、袖阀管注浆可靠设计
根据该高速铁路具体实际情况,对该袖阀管注浆采用可靠性理论进行设计,注浆设计的技术参数如下：材料：水泥采用P.O42.5水泥；水灰比w/c为0.6～2；采用速凝早强剂：三乙醇胺（水泥用量0.6%）；水泥浆液凝结时间：初凝,5h45mim；终凝10h30min；注浆半径：1米；注浆孔布置：孔距：1.5m等间距布孔；行列距：1.2m等间距；注浆孔深度：1.8m左右,以中砂层厚为准；注浆方式：袖阀管注浆法；注浆顺序：跳跃式、间歇式；注浆压力：0.2～0.5MPa；注浆量：压浆开始时应先灌稀浆（1：0.8）,其后水灰比应逐渐减至1：1.0左右,和此同时灌浆压力逐步加大,一次注浆进浆量10～40L/min,当注浆量小于5L/min且注浆压力大于0.5MPa时终止注浆,应立即关闭注浆阀门,持压20min以后进行第二次注浆,第二次注浆当注浆量小于5L/min且注浆压力大于0.5MPa时终止注浆,持压20min以后终止注浆,以便有足够的时间使灰浆充分凝固.如发现路基侧向、路基边坡渗浆时也可以终止注浆,待浆液稳定后进行补浆；根据N等于■≥10～15中粗砂的D15和水泥的d85计算N可知该路基粗砂水泥浆液可注性所满足设计要求.
根据注浆实际工程设计参数,进行现场注浆试验,按设计的注浆工艺进行钻孔、冲孔,以及压水试验和注浆.注浆试验选择地段符合加固范围内具备两点：该公路地质条件,属于中等偏劣的地段.注浆试验孔标准根据设计孔距、行列距钻四个矩形布置孔,采用是地质钻机,鉆头直径110mm,在粗砂层中水冲钻进,套管护壁,钻孔深度以钻进卵石层0.3m为止.水压试验采用单点法,压力为1.5MPa.注浆方法使用袖阀管法；主要用途：一是可以保证浆液达到规定要求进行分段施工；二是保证浆液管采用塑料只能从阀管喷出,避免地层中的砂及浆液逆流入注浆管中.塑料单向阀管为每节0.44m,内径为60mm的硬质塑料管,内壁光滑,接头由螺扣,端头有斜口,在阀管首尾相接时能够保证头部光滑,使注浆芯管在管内上下移动无阻.其外壁有加强筋以提高它的抗折强度.塑料单向阀管的有孔部外侧紧套着根据测定爆破压力为5.0MPa的橡胶套,覆盖住注浆孔,确保注浆管下到孔底,然后在注浆中加满水,利用重力作用,使注浆管不浮起来,再等缓慢提起套管.在套管拔出后进行封孔作业,在孔底到路基顶面0.8m间用砂填,以上部位和孔口用速凝水泥砂浆填充封堵.利用YGZ系列液动高压泵进行注浆作业,用带止浆塞的芯管上行式分段注浆,注浆长度为0.8m,试验结果进行检查效果不错.结果如表2.
设随机变量注浆量Q、注浆压力P、粗砂的内摩擦角φ均服从正态分布,把其他参数按常数考虑,经对试验数据μf等于■；σf等于■■f■■-■f■■分析计算得出：μf等于33L/min,σQ等于10L/min,μP等于470,σφ等于5.30,由可靠性理论分析计算可得β等于1.297>[β]等于1.20,该二级注浆工程处于理想工作状态.
四、结束语
按照注浆可靠性分析所采用袖管注浆方法进行注浆施工,基本达到所设计要求的地基承载力特征值,施工完毕,在注浆加固范围内采用瑞利波检测26处,被注浆加固粗沙层满足要求.海南环岛高铁（西段）K87+629-K91+695段路基处理采用袖管注浆加固处理比较合理.土体注浆是一个非常复杂的系统,现场实际情况多变,随着现场注浆施工进行,应该根据具体情况不断修正设计方案,本文建立建立可靠性设计体系是一个有益的尝试,所建立的分析思路以及方法可用于指导现场注浆工程设计和施工.
参考文献：
[1] 《岩土注浆理论和工程实例》协作组.岩土注浆理论和工程实例[M].北京：科学出版社,2001
[2] 海南环岛高铁（西段）K87+629.09-K91+695.84段路基注浆施工组织设计.
[3] 项江泉.高速公路路基注浆加固施工技术研究.科技致富向导,2015（3）
[4] 李孝才.隧道地表袖阀管注浆施工技术.质量探索,2012（6）
（作者单位：广铁集团粤海铁路有限责任公司乐东路桥车间 海南海口 571100）
（责编：贾伟）
路基论文参考资料：
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