花管注浆技术在加固既有铁路软土路基中的应用

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1、花管注浆技术在加固既有铁路软土路基中的应用9130?路基工程SubgradeEngineering2012年第1期（总第160期）花管注浆技术在加固既有铁路软土路基中的应用吴裕铭（沪昆铁路客运专线浙江有限责任公司，杭州321000）摘要:在不影响行车的情况下，采用花管注浆技术加固既有铁路路基，能有效治理地基软弱沉陷，路堤填方沉降开裂变形，路基基床翻浆冒泥等路基病害•介绍了花管注浆技术,注浆加固路基的机理和钢花管注浆的施工工艺•通过工程实例，说明在铁路提速改造工程中采用钢花管注浆技术加固既有铁路软土路基是可行的.关键词:既有铁路;软

2、上路基加固;钢花管注浆;施工工艺;沉降;轨面不平顺中图分类号:U216.4文献标志码:B文章编#:1003—8825（2012）01—0130—050前言铁路路基是列车轨道的基础•铁路路基必须具有足够的强度和稳定性，即在其本身静力作用下地基不应发生过大沉陷;在列车动力作用下路基体不应发生过大的弹性和塑性变形;路基边坡应能长期稳定而不坍滑.对于高速铁路，路基还应有合理的刚度，以保障列车高速行驶中的平稳性和舒适性.既有铁路路基病害,最终表现为铁路轨面的沉降及轨道高低不平顺，其直接影响旅客乘车的舒适度和轮轨之间行车安全的作用力.造成铁路

3、轨面沉降及高低不平顺的主要原因是：软弱地基沉降，路堤填方产生沉降开裂变形,路基的基床部分产牛翻浆冒泥等路基病害.在不影响铁路正常运营的情况下,采用花管注浆技术加固既有铁路路基,是控制轨而沉降及高低不平顺的一种有效办法•与其他方法相比较，花管注浆几乎无土方施工工作量，不破坏路基，工程费用较低，施工速度较快，施工期间不需中断列车运营.花管注浆一般可分为垂直花管注浆，水平花管注浆和斜花管注浆•经过比较，在不影响行车的条件下进行既有铁路路基加固,建议采用斜花管注浆，也叫侧向花管注浆，即花管从路基两侧按照一定倾斜角度打人到地基软弱层，路堤填

4、方层及路基基床内部进行注浆.1花管注浆技术及注浆加I古I机理1.1花管注浆技术简介收稿日期:2011—08—30作者简介:吴裕铭（1962—），男，浙江兰溪人.工程师，主要从事路基，站场施工管理工作.E-mail:JHKD8833783@163.com.花管注浆…是将注浆花管通过钻孔打入路基内需加固地层，采用分段注浆工艺，使浆液在压力条件下，较均匀地进入地层，使浆液在地层中分段可控，均匀扩散•这样在土体中产生以钻孔为核心的桩体，且在桩体外围土体颗粒间隙中形成抗剪强度高的树根网状浆脉结实复合体，挤密原土体并与Z凝结在一起，具有”加筋

5、土”的优点，增强整体抗滑和抗压能力，大大提高路基强度•注浆时设置注浆外管，注浆外管将永久留在土体中，注浆外管每隔一定间距预留出浆口,注浆时，将带封堵装置的注浆内管置入注浆外管内，对需要注浆部分进行注浆•花管注浆施工简单，便于操作,注浆工艺也可根据加I占I地层不同而灵活调整，缺点是注浆时易发生沿管壁冒浆现象，尤其在离地而较浅的部分，无法进行”封顶”注浆.1.2花管注浆加固机理在路基土体中注浆，能起到以下作用.(1)渗入，劈裂和压密作用•在注浆压力作用下，浆液克服齐种阻力渗入孔隙和裂隙中,在较大压力下，注浆液对土体产生劈裂作用，使浆液

6、沿着土体中的裂隙(包括显裂隙和隐裂隙)渗透•注浆液延伸长度和厚度与注浆压力有关，压力越大，延仲长度和厚度就越大•劈裂注浆后土体中的部分裂隙和一些大孔隙被充填和胶结(土颗粒间裂隙中的水分和空气有一部分被排出)，使土体的强度得以提高•随着土中裂隙被不断充填，最后注浆液在注浆管端部不断聚集，形成”浆泡”，对周围土体进行压密，使孑L隙减少，土体强度增加，经过一段时间后水泥凝结，浆液将原来松散的土颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个强度大，防水性能高和化学稳定性好的结合体.吴裕铭:花管注浆技术在加固既有铁路软土路基中的应用？131?(2)骨架

7、作用.经注浆后，土体中的裂隙和孔隙得到充填和压密，注浆液固结体呈鱼骨状分布在土体屮，使土体的整体性得到加强，密度和强度相应提高;另一方面由于注浆液在土中凝固后，土体也产生了较高的强度，注浆固结体在土体中起到了骨架作用.(1)防渗堵漏作用.注浆后，充填了裂隙和孔隙,堵塞了水分渗透通道，防止或减少了水分的纵横向迁移，降低了水对路基的不利影响.(2)土质改性作用.当由水泥和粉煤灰等组成的浆液与填土混合后，会发生一系列的化学反应，如水泥的水化反应，粉煤灰的火山灰效应等，这些反应会使土体形成胶凝体混合物，具有很高的强度.2斜花管注浆加固设计

8、斜花管注浆设计中主要结合现场土质和缺陷情况,采取动态设计的方法，即根据试验孔的情况初步判定浆液扩散半径的范围,及时调整设计•主要确定以下因素.(1)确定每米注浆量的大小:每米注浆深度水泥用量一般为100-120kg,注浆的流量一般为7—15L/ra