高速铁路路基检测（精选11篇）
高速铁路路基过渡段施工技术
本文通过对路基过渡段施工介绍,了解过渡段施工的方法、步骤及关键工艺措施,充分认识到过渡段是从路基本体到桥涵构筑物过渡的.关键环节,是控制路基与结构物之间差异沉降的重要手段,为今后列车高速、安全运营打下坚实基础.
作 者：王年超 作者单位：中铁大桥局集团,430080刊 名：中国科技博览英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW年，卷(期)：“”(11)分类号：U215关键词：路基 过渡段 沉降观测 施工技术
1 沉降监测的内容和设置原则
监测内容有:路堤及浅挖路基的路基面沉降监测、基底沉降监测、路堤本体沉降监测、过渡段不均匀变形监测, 软土或松软土地基路堤地段的水平位移监测、土工格栅应力、应变监测等。
设置原则:以路基中心沉降监测为重点, 包括路基面沉降监测, 基底沉降监测, 路堤本体沉降监测、深厚层第四系地层的分层沉降监测, 另外软土和松软土地基路堤地段的水平位移监测等。
2 沉降测量布设方案
2.1 路基面沉降监测
路堤地段每个监测断面设三个点, 分别位于路基中心、两侧路肩, 采用监测桩, 在路基成形后设置, 如图1所示:
路堑观测为于线路中心、两侧路肩各设置一个监测点, 每个监测断面三个点, 监测方法采用监测桩, 在路基成形后设置。
2.2 基底沉降监测
在地基表面处理完成后、路堤填筑前, 在路堤基底地面的线路中心预埋高精度智能型单点沉降计进行基底沉降监测。每隔一段距离, 在线路中心增设沉降板进行沉降校核监测。当地表横坡大于20%时, 在填土较厚一侧增设1个测点, 以评价基底沉降的均匀情况。基底沉降监测断面按设计布设, 在地面纵坡变化较大的地段, 视地面坡度变化情况加密设置。
2.3 路基本体沉降监测
当路基填料填筑开始时, 在线路中心的路基基床表层底部埋设高精度智能型单点沉降计用于观测基床表层底部的沉降。相同时间内, 基床表层底部的沉降变化值与相应位置基底沉降变化值之差即为路基本体的变形。
2.4 深厚层地基分层沉降监测
软土和松软土厚度≥6m地基, 一般每隔50m设置一处深层沉降监测断面, 过渡段路基必须设置, 一般采用电磁式沉降仪, 于路基中心地基中设置, 分层沉降仪布设间距2.0～3.0m。
2.5 软土地基水平位移监测
软土、松软土地基地段, 于路堤两侧坡脚外2m和10m处设位移观测桩, 间距20米, 进行水平位移监测, 根据水平位移速率在大小控制软土地段的填土速率。当观测桩位移超限或累计边桩位移过大时, 应停止填筑, 分析原因, 研究好处理措施后方可填筑。
3 沉降测量技术要求
沉降变形测量等级及精度要求 (见表1)
4 沉降观测方法、精度和测量频度
4.1 观测方法
1) 横剖面沉降观测方法。采用横剖仪和水准仪进行横剖面沉降观测。每次观测时, 首先用水准仪测出横剖面管一侧的观测桩顶高程, 再把横剖仪放置于观测桩顶测量初值, 然后用横剖仪测量各测点。区间每2.0m测量一点, 车站内测点间距可为3.0m。2) 沉降板观测方法。采用水准测量方法, 按测量精度要求和频次定期观测沉降板测杆顶面测点高程。沉降板观测时应在测杆头上套一个专用的测量帽。测量帽下部以刚好套入测杆为宜, 测量帽上部以中心为一半球型的测点。在沉降板测杆接高时应同时测量接高前后的测杆高程。3) 路肩沉降观测桩观测方法。采用水准测量方法, 按测量精度要求和频次定期观测路肩观测桩顶面测点高程。4) 位移观测边桩观测方法。采用水平位移观测方法, 按测量精度要求和频次定期观测位移观测边桩水平位移。
4.2 观测精度
路基沉降观测水准测量的精度为±1.0mm, 读数取位至0.1mm;剖面沉降观测的精度应不低于4mm/30m;位移观测测距误差±3mm;方向观测水平角误差为±2.5″。
4.3 测量频度
施工变形监测按设计院要求分四个阶段进行, 第一阶段:路基填筑施工期间的监测, 主要监测路基填土施工期间地基沉降以及路堤坡脚边桩位移;第二阶段:路基填土施工完成后, 自然沉降期及放置期的变形监测, 该阶段对路基面沉降、路基填筑部分沉降以及路基基底沉降进行系统的监测, 直到工后沉降评估可满足要求铺设轨道止;第三阶段:铺设轨道施工期的监测;第四阶段:铺设轨道后及试运营期的监测。
5 沉降评估方法及判定标准
5.1 评估方法
曲线回归法是路基沉降评估最常用的方法, 一般情况下前期采用修正双曲线法, 后期采用指数曲线法。
5.2 评估判定标准
1) 根据路基填筑完成或堆载预压后不少于3个月的实际观测数据作多种曲线的回归分析, 确定沉降变形的趋势, 曲线回归的相关系数不应低于0.92。2) 沉降预测的可靠性应验证, 间隔不少于3个月的两次预测最终沉降的差值不应大于于8mm。3) 路基填筑完成或堆载预压后, 最终的沉降预测时间应满足下列条件:S (t) /S (t=∞) ≥75%。式中:S (t) ——预测时的沉降观测值;S (t=∞) ——预测的最终沉降值。4) 路基沉降的评估应结合路基各观测断面以及相邻桥涵的沉降预测情况进行, 预测的路基工后沉降值不应大于15mm。
6 结语
高速铁路路基工程沉降观测容易被忽视, 必须保证路基沉降观测符合设计和规范技术要求, 才能保证所有外业观测数据的真实性和追溯性, 才能为高铁无砟轨道的顺利竣工提供技术保障。
摘要：结合高速铁路路基施工的技术要求, 介绍了沉降观测的布设方案和测量技术要求, 简要阐述了沉降观测方法、精度和评估方法, 对高速铁路路基沉降观测要求进行了技术总结。
关键词：高速铁路,路基,沉降观测
参考文献
[1]客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定铁建设[2006]189号) .
【关键词】高速铁路；路基；沉降观测
引言
在全球化的背景下，人员、货物的流转与过去相比变得更加频繁，相应的，现代交通业的发展也对高速铁路产生了大量的需求，其广泛修建已成为当今中国的必然选择。在提高效率的时候更应注意效益与安全的实现，由于应用于高速铁路的主要是无砟轨道，会收到地域土质的影响。因此作者通过分析高速铁路路基沉降发生原因及举例，来对路基沉降进行一些探讨分析，希望对以后的铁路建设有所帮助。
1、高速铁路路基沉降发生原因及控制的必要性
概况说来，沉降的发生决定于土材料变形的特殊性，与一般材料不同，土材料在受到外力作用产生变形后，由于不能够很快的稳定，就造成了沉降的发生。具体到中国范围，由于我国国土面积辽阔，根据积温的标准，大陆地区共跨越了六个温度带。不同的气候导致了不同的土壤表层结构和含水量，对铁路建设产生间接的影响。此外，建设和还会受到水文与地质、海拔等因素的影响，使路基附加应力随之改变，这就导致了由于压缩层产生突变带来的沉降变形，所以不同地区的高速铁路施工需要因地制宜。我国高速铁路路基和桥墩沉降的问题已然成为了建设过程中的一大难题，深刻影响着高速铁路铺轨质量和适用年限。
路基的设计与施工过程中，路基在达到破坏强度之间就可能出现大变形，这是决不能人受到 。路基变形将直接反映到轨面上，不均匀的变形或过大的曲度会影响到铁轨的铺设，无法保证安全的高速铁路运营工作。高速铁路相对于普通铁路而言，对于平顺性的要求更高，因此如何认真做好路基施工，严格控制路基工后沉降，其重要性不言而喻。
2、沪宁高速铁路沉降原因分析
以沪宁高速铁路为例，对沉降现象发生的原因进行具体的分析。沪宁高速铁路沿线土质具有一定的特殊性，具体说来，铁路的建设区域地处长江中下游平原，并经过宁镇丘陵和宁镇丘陵，该地水网发达，地下水浅，多为软土地质，这样就给铺设轨道造成极大的困难，并面临着发生沉降的风险。其可能造成路基沉降的原因有如下几点：
首先，由于施工地区土壤软度很高，极易产生沉降。如果建造过程中未能做好排水沟、排水管的铺设，则容易造成路基被水冲刷受到损害，铁路的沉降也随之而发生。其次，由于施工地区的气候特点，地基填料容易受到天气的影响，受潮，造成含水量超标，对施工造成不利的影响。最后，可能存在操作上的问题。其一，施工的碾压方式有固定的要求，须按照规定的机械组合、碾压速度和碾压方向进行碾压，若横向碾压，则可能提高路基发生沉降的风险。其二，按照规定，级配碎石中黏土团含量不超过2%，水泥含量为5%，且应在两个小时内完成碾压工作，否则容易造成级配碎石失效或不养生。当然，除此之外，工程所用材料不符合标准、工人技术能力不足等均可能成为高速铁路路基沉降发生的原因，对于这些不利因素，必须加以防范。
3、沪宁高速铁路路基沉降控制措施
3.1合理确定路桥分界
高速铁路通常采用无砟轨道路堤，沪宁高速铁路也不例外，故其路桥分界应根据填料的成分质量、基底的地质情况分为不同的高度，合理安排路桥分界。从而实现地基的质量高、沉降小、经济效率好。
3.2正确选择地基处理措施
沪宁高铁沿线的地质特点决定其地基的处理是防止地基沉降极为关键的一步。该地属于典型的的软弱地基，必须采用一定方法进行处理，常用的有置换法、加固土法、振动挤密法等。对于沪宁高铁，整体土质地基、路基应采用堆载预压予以控制，而地质条件特别困难的路段，则可通过延长预压时间或超载预压进行处理。
3.3不同结构物之间的沉降及刚度过渡严密控制
若刚性过渡处理不好，会造成桥头、涵洞两端下沉，出现不均匀沉降现象。沪宁高铁针对不同结构物连接处的差异沉降提出了较高的标准，要求小于5毫米，这也就对施工人员的控制措施、原料的选择、碾压的标准提出了更高要求。
3.4加强路基填料和压实质量控制
沪宁高速铁路无砟轨道路基对填料及压实标准提出高标准的限定，以防止工后沉降的发生给火车运行带来的恶性影响。
3.5严格控制沉降观测及评估工作
沉降观测控制是工程十分重要的一个组成部分，对沪宁高速铁路必须进行不间断测控，为列车的安全运行提供保障。必须规范分布、埋设观测元件，并及时对获得的数据结果进行分析，了解地基沉降的实时动态。这一监控平台可实现全自动化管理，若出现问题，电脑系统可自动启动制动装备，避免发生重大事故。
4、结论与建议
相对于航空运输与海路运输等方式而言，铁路运输具有显著的比较优势，必将随着整体运输业的蓬勃发展而大有所为，高速铁路也将在促进经济社会发展中扮演愈来愈重要的角色，路基沉降控制是高速铁路建设中的重要一环，其必要性应被所有施工单位认识到。本文以沪宁高速铁路威力，着重分析了路基沉降的原因与控制措施。
高速铁路路基沉降主要原因在于土材料变形的特征，其沉降量大小受气候、地下水、温度等多种因素的影响。地基、桥墩沉降的发生会对其使用寿命及运行通车后的平稳度造成不利的影响。因此，施工过程中对其进行严密控制十分重要，通过分析沉降原因，找到针对性的解决办法，并在建设进程中严格检测，并根据实际情况使用控制措施，以此来保证施工安全与工程质量。
参考文献
[1]程利平.高速铁路沉降观测技术要点分析[J].中国水运（下半月），2013，09：265-266+179.
[2]丘发全.京沪高速铁路沉降观测的影响因素[J].铁道勘察，2010，04：14-20.
①过渡段基底处理应按设计要求与桥台、横向结构物、相邻路堤的基底处理同时进行，路堤高度H<3.0m的路堤，原地面处理符合《铁路路基工程质量验收标准》有关规定，H>3.0m时，过渡段基底原地面平整后，用振动碾压机碾压密实，地基系数K30≥60 MPa/m，
检验数量：每个过渡段抽样检验压实系数K(或孔隙率n)3点，其中：距路基边线1m处左、右各1点，路基中部1点;或抽样检验地基系数K30 ，其中：距路基边线2m处1点，路基中间1点。
检验方法：按《铁路工程土工试验规程》规定的试验的方法检验。②路堤与路堑过渡段按设计顺原地面纵向开挖，开挖坡面的纵向坡度及台阶开挖符合设计要求。
检验数量：每个过渡段抽样检验3点。
1、取土场内机械及人员作业时，当取土边坡有危石或较陡时，应有防护设施或危险警告标志，并有专人随时监视危石的变化情况且严防无关人员靠近。如施工中发现险情时，当班的领工员和班(组)长必须立即报告现场施工负责人，及时采取处理措施;若险情严重，应立即让施工人员全部撤离危险地段，以保证安全。
2、预防坍塌和滑坡事故的安全措施
施工过程中，对施工开挖的地质情况，施工情况等进行动态监测。充分考虑季节性气候对边坡施工的影响，尽量避免安排在雨季施工。取土前必须提前做好截水沟和排水沟，截断山体水流。
二、施工现场安全措施
1、现场作业，其是地质不良地段，要保持高度清醒的头脑，机动灵活，地质条件变化则作业方法应相应变化;善于应变才能防止安全事故的发生;另外设立专职安全巡视员，主要职责是：禁止作业期内闲杂人员或机械和车辆进入施工现场，观察判断事故发生的可能性，正确而有效地指导施工。
2、清除的杂草、树木严禁放火焚烧，以防引起火灾。
3、在高边坡车测量时，测量人员要注意脚下安全，边缘地带要系安全带。应遵守护林防火规定，严禁烟火。
4、土方开挖必须自上而下顺序放坡进行，严禁采用挖空底脚的操作法。
5、配合机械作业的清底、修坡等辅助工作应与机械作业交替进行。机上、机下人员必须密切配合，协同作业。当必须在机械作业范围内同时进行辅助工作时，应停止机械运转后，辅助人员方可进入。
关键词：高速铁路,路基,过渡段,施工技术
1 高速铁路路桥过渡段存在的问题及原因
1.1 路基变形导致路基沉降
高速铁路过渡段一半情况下是采用填土作为填料, 在施工的过程中, 因为填料颗粒间的孔隙无法完全消除, 在自重和外载的共同作用下, 隙率会继续降低, 填料逐渐被压缩, 从而产生压缩下沉。而且, 由于过渡段的位置较为特殊, 常常会因为施工作业面的狭窄, 难以控制碾压质量, 致使密实度达不到施工设计的标准要求。
1.2 地基工后沉降
地基工后沉降是造成桥头跳车的成因。高速铁路和高速铁路路桥过渡段会有可能出现不同程度的跳车现象, 产生路基下沉变形、线路部件损坏、轨面变化等严重的线路病害, 在很大程度上影响高速铁路的运营安全。
1.3 设计不合理
之前的高速铁路路桥过渡段没有较为合理的设计要求, 设计过程中并不是作为一种结构物进行考虑的。在进行设计时会出现对路桥过渡区段的施工碾压过程考虑不全没有严格要求填料等都将是影响高速铁路路桥过渡段的施工质量的重要因素。
2 高速铁路路基过渡段地基处理方法
2.1 浅层处理
开挖换填是指全部或部分挖除软土换填以砂、砾、卵石、片石等渗水性材料或强度较高的牯性土。全部挖除换填的方法可以从根本上改善地基情况, 得出的效果是最好的, 不会留下不良的安全隐患, 是最彻底的方法措施。
2.2 排水固结法
排水固结法是指地基在荷载作用下通过布置竖向排水井, 使土中的孔隙水被慢慢排出, 地基发生同结变形, 以增强地基土强度的方法。排水周结法按照采用的排水技术措施的不同分为:砂井排水法、电渗法、袋装砂井排水法以及塑料板排水法。
2.3 预压法
预压法分为:路堤荷载预压法、真空预压法、降水预压法、碾压及夯实法以及复合地基法等等。
3 高速铁路路基过渡段施工技术
3.1 施工准备
在进行施工之前一定要做好充分的施工准备, 以确保施工的顺利进行。首先, 应该严格的审核施工图纸, 对高速铁路过渡段的主要尺寸、位置、高程、过渡段与结构物的关系等等进行具体的检查核实;其次对施工地段的地质情况进行详细的核查, 收集完整的高速铁路过渡段的地质情况及地下水位情况资料;接着, 选择好级配碎石填料来源, 配制施工配合比以及合理规划建设级配碎石拌合站;最后, 要编制准确、科学合理的作业指导书, 明确高速铁路路基过渡段的施工关键工序, 质量标准、检测手段以及相应的施工工艺, 并根据施工现场的实际情况, 做好高速铁路路基过渡段的排水系统。
3.2 原材料选定
在级配碎石中掺入水泥得到的混合料, 称为水泥碎石。级配碎石时的粗、细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料, 实质上类似于混凝土中粗细骨料的混合料。将水泥加在级配碎石中时, 就是水泥、粗骨料、细骨料和水四组份的普通混凝土, 胶结作用主要靠硅酸钙和铝酸钙与矿物质颗粒表面的结合。级配碎石在运输过程中尽量采用大吨位的运输车辆, 运输过程中要用防水、防晒蓬向覆盖, 同步、对称的对级配碎石应与桥台锥体、边坡填土进行填筑碾压。级配碎石一般情况下终凝时间是4个小时, 在摊铺好后马上对其进行碾压。级配碎石填筑完成后要进行养护, 每填筑一层时, 要保持上一层级配碎石表面湿润。
3.3 施工机械及工艺装备
选取级配碎石拌合设备首先要保证计量准确, 按试验配合比生产出合格的级配碎石, 为填筑质量提供基础保障;应当满足施工现场需要的生产能力, 保证现场级配碎石填筑的质量和数量要求。常见的压实机械有YZ20及YZl8型, 根据现场碾压遍数与压实度进行对比试验, 选用YZ20犁压路基效果较好, 并作为现场过渡段级配碎石施工的碾压设备, 桥台附近及边角部位则采用HDTO型振动夯碾压夯实, 推土机、平地机、装载机、运料车、反铲等则选取常用设备。
3.4 施工措施
过渡段基底处理过程中及处理后按要求作好地面排水, 特别是软土、松软上、膨胀上和黄上地基处理, 确保降水及径水不能汇入施工区和地基、基坑内;当高速铁路路基过渡段采用CFG桩、打入桩等地基处理方式时, 应先对地基进行处理, 后进行桥台基础施下;桥台后安装0.15m厚无砂混凝上渗水墙, 渗水墙底部横向安装软式透水管, 并接出桥台锥坡外, 将台后过渡段的水排出, 避免积水软化地基。填筑过程中在台背上用红油漆划线控制填筑层高, 摊铺厚度拧制在25cm～30cm之间, 压实厚度最小不能小于15cm;为保证过渡段边缘有足够的压实度, 摊铺时两侧各加宽50cm。碾压遍数经试验确定为静压一遍, 弱振2遍、强振2遍、静压一遍:填筑碾压过程中路基做成4%左右的路拱, 确保路基表面无积水现象。
3.5 试验检测机观测
应按照规范要求对高速铁路的路基进行地基系数、动态变形模量、变形模量以及孔隙率四项指标进行详细的检测, 结果表明各项指标均满足没计要求。
4 高速铁路路基关键施工技术的优化
4.1 基底处理
应按照设计图纸对高速铁路的过渡段基坑进行开挖, 要对高速铁路的路基过渡段基底进行地质复核和基底承载力检测, 通过试验结果判定施工当地的地质情况与设计图纸是否相符。
4.2 分层填筑
可以将松铺厚度分为28cm、30cm、32cm三种控制。根据压实机械组合、压实遍数及检测结果找出不同类别填料的最好的松铺厚度;在摊铺填料之前检查是否均匀, 是否有粗细颗粒严重离析现象;采用推土机摊铺散料, 同时人工配合机械对局部进行找平、补料和翻拌;当填料的含水率较低时, 采用洒水措施, 填料的含水率较高时, 则采用推土机松土器翻松晾晒。
4.3 机械填平
上足填料之后, 应先检查填料的含水量, 当填料含水量与其最佳含水量之差低于等于2%时应立即采用推土机进行粗平。进行粗平之后, 用平地机进行精平施工, 现场采用水准仪打灰点控制平整度, 刮平时由中间向两侧进行。在摊铺及整平过程中, 应人工配合小型挖机对局部级配较差的填料进行现场拌和, 表面集窝部分, 则由人工在现场进行拌和。
5 结语
总而言之, 要减少或消除高速铁路过渡段带来的危害, 必须根据实际施工情况, 准确调查施工地区的地质、水文及路堤所处的环境, 采取最好的、适当的施工技术, 以确保高速铁路的路基过渡段的施工质量。
参考文献
[1]刘道前.高速铁路路桥过渡段的处理研究[J].山西建筑, 2009, 35 (19) :275～276.
一、高速公路填砂路基施工
（一）原材料控制。路基填料最小强度要求应控制上路堤（0.8-1.5m）4%，下路堤（1.5m）3%，含泥量应小于5%。应采用中砂或细砂，最大粒经应小于1.5mm，其液限应不小于50%，塑性指数不小于26，有机质含量不超过5%等。
（二）清表碾压。根据设计及施工规范要求首先对预制场恢复原貌，将路基范围内树木等进行砍伐或移植，将范围内的垃圾、有机质残渣以及地面下草皮、农作物根系等表土给予清除，清表以清至硬土为准。清理完成后对其填前硬化使其密度达到规定要求。
（三）路基降排水。由于路基施工工期较长，施工期间雨水易对其造成较大冲刷，因此在施工前应做好路基排水工作，一般应先在开挖路基两侧排水沟开挖深度一般在0.8-1.0m，宽度一般在1.0m左右范围内，排水沟应通至附近水塘等处；或采用渗水盲沟作为降排水措施，其一般采用黏土、亚黏土等自身隔水性能较好的土体作为下封层，首先应将路基范围内土体挖深至一定深度，确保底部土体强度符合强度要求。
（四）砂的运输。在已经验收合格的路堤表面填砂时应先在表面洒水来保持已填筑砂层的表层砂的含水率不小于10%，若运输过程中出现较深车辙时则应用推土机给予整平碾压以保证自卸车将砂运至指定地点，由于砂无黏结性。
（五）砂的摊铺和平整。砂的摊铺应按照中心低、路侧高的原则进行，施工中每个作业段的长度应控制在400-500m范围内或以路基盖板涵作为作业段划分点；施工中砂的松铺厚度系数平均在1.13左右，其松铺厚度不应超过40cm；为保证对路基的充分压实，其填筑摊铺宽度应确保宽出
设计宽度50cm，在填筑第一层、第二层砂时其施工横坡应控制在1.5-2.0%范围内，逐层升高后其横坡可适当减小，摊铺粗平后的路面呈锅底型，待摊铺粗平整度经检查不超过50cm后则可进行洒水施工洒水可分为人工和机械洒水两种方式待表层砂含水率升至10%及以上后应用平地机仔细平整。平整结束后则用振动压路机将路堤静压一遍振压两遍以保证洒水车可直接在砂层上行使洒水。对于局部含水量偏低的部位应在压实前或压实过程中采用水车或水泵进行补充洒水至压实的最佳含水量。
（六）碾压方法。一般路基通常采用压路机进行碾压即可达到预期效果，但对于填砂路基而言由于其几乎无粘性，且为一种散状材料，本身由固态、气态、液态三项组成。具有凝聚性极差的特点。因此对其而言过分碾压反而影响其碾压效果，因此填砂路基一般采用洒水碾压或雨后碾压，洒水碾压须保证充足水源，之后用水泵浇灌填砂使其基本处于饱水状态，之后在其附近开挖试坑，坑内放置具有过滤作用的网状过滤层。
水坠碾压法施工工艺。该工艺适用于水源充足的通道、桥头及其它构造物台背处采用，首先用推送填料推土机从路基两侧或短距离内纵向调配填砂将其运至填方路段，其摊铺填料对推运至填方路段内的填料采用推土机摊平后整平，亦或采用推土机配合平地整平，推土机摊铺后每层厚度不超过30cm。之后在摊铺、整平好的路基上分段设置围堰，围堰设置时应根据纵坡、横坡的大小适当分段其长度一般不小于10m，宽度不小于5m。围堰本身的高度不低于30cm，宽度不小于30cm设置好围堰后则可开始在内部灌水，灌水过程应连续进行。并尽量增大灌水水流速度一般砂基顶面上的水头高度应控制在20cm以上当填砂内水头高度保持在20cm以上时则可开始碾压，一般采用振动压路机进行碾压，碾压过程中其轮迹重叠宽度应不小于单轮宽度的，I2，振动压路机的轮迹宽度重叠应在1/3以上整个碾压应不小于三遍。对于机械不可到达的部位可采用插入式振动器进行振动夯实。
（七）施工质最控制要点。不同砂厂的砂质不一致，而会导致其填料性质差异较大，施工中不易对施工质量进行控制，且对检测数据的收敛性易产生较大影响，因而在施工中应避免砂土混填；对于成型路基应保持其一定的含水量以免由于天气干燥导致路基松散。车辆行使沦陷而增加施工难度，尤其是表层易失水过快而干燥，在施工车辆及机械的作用下在顶层产生碾压与扰动而导致该层填料松散，对于该类现象应重新补水碾压；大量触探结果表明，大部分区段均存在路基边缘密实度教路基中央部位低的现象。因此若路基边缘距路堤边较近其相对覆盖土压力则较小，因此应特别注意路基边缘填筑的压实度。必要时采取适当措施给予补强可采取在砂料场进行充分洒水湿润后再运至施工现场以减少现场洒水工作量以利于施工和碾压质量的控制正式施工前应先铺筑一段长度不小于100m的试验路段，并对其进行现场试验实现其达到规定的压实度等要求时详细记录压实设备的类型、最佳组合方式、碾压遍数及碾压速度以及每层材料的松铺厚度、材料的含水量等便于为后期大面积施工提供参数和依据。
二、填砂路基检测方法
（一）干密度检测。确定最大干密度。对于无凝聚性的粗粒土其紧密程度可用相对密度来表示。具体试验应采用相对密度试验法以确定最大干密度、最小干密度等参数其最大干密度一般采用振动台法或振动锤击法，由于振动锤击法教振动台法所得数据安全系数较大，因此国内常采用振动锤击法作为标准方法，最小干密度的测定则采用漏斗法、量筒法和松砂器法等。
（二）压实度检测。对于纯砂或粘聚性差的砂性土一般采用灌砂法检测，其压实度其基本检测步骤为灌砂筒量砂标定、选点、挖试坑、灌砂、称量、数据整理但具体施工中为了保证满足测试频率。做到不漏检，并不影响机械化施工进度，因此常采用核子密度—湿度仪配合灌砂法检测路基的压实度。最后用灌砂法校核检测结果。
（三）含水最檢测。一般采用烘箱烘干的方法检测含水量，但由于烘干需要较长时间亦可采用微波炉进行烘干，其具体实施是采用高温档微波时间控制在15min左右；
（四）沉降观测。在填砂路基施工完成后应按每隔100-200m设一个点每天进行一次沉降观测，观测至不再发生沉降为止，其不发生沉降的标准为每3天观测值变化小于1mm为准，之后方可进行验收或下道工序施工。
（五）检测质量控制要点。施工中应采用多种方法来确定较为精确的压实度检测值，以控制其质量其最佳组合方法为锤击法与振动法联合使用；若采用漏斗法检测旧时由于其收漏斗管径限制，因此该方法仅适用于较细颗粒的砂样，而对于较粗粒经砂粒则不适用；
三、结语
在高速公路施工中若地质较差，则须采用填砂路基施工，方可保证路基及整个路面施工质量。施工完成后的路基的压实度等质量评定指标的测定也非常重要，因此在填砂路基施工中，严格控制施工及检测质量，对保证路基及路面施工效果，充分体现其经济效益和社会效益具有非常重要的意义。
参考文献
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铁路路基常见病害分析及治理措施浅析
铁路路基常见病害分析及治理措施浅析
【摘要】铁路线路常年暴露在自然环境中，受自然环境影响大，加之机车车辆本身的动力作用，轨道的几何尺寸及状况不断发生变化，路基、道床也在不断的变形变化中，加上对其重视及整治的力度不够，因此对铁路路基造成许多病害。路线路设备是铁路运输业的基础设备，由于目前我国大部分铁路路基设计采用的技术标准较低，再加上施工质量监管不力，会导致铁路路基病害的产生。所以了解病害的类型、成因及整治措施，对铁路路基的防护和治理具有重要的意义。文章分析了铁路路基病害类型及原因分析，铁路路基病害的治理措施。
【关键词】铁路路基 病害 成因 整治措施
中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：
铁路是线状工程，决定了要通过各种地质条件及气候环境不同的地区，而不少地区都存在膨胀土、红黏土、软岩风化残积土等各种不同工程性质不良的
土，并且受到地理和气候环境常年变化影响，加之由于技术水平、经济条件以及施工机械设备方面的原因，我国的铁路路基设计通常采用较低的技术标准，施工质量往往要求不严，从而导致各种铁路基床病害成为一种分布广、治理难、多发性强的病害，严重影响着列车的安全运行。研究铁路路基病害的类型及其发
生机理，并能对其进行实用的检测，对路基的防治和治理是非常重要的。
一、铁路路基病害的分类及成因
预防铁路路基病害的产生和发展，找出病害的原因，根据情况进行合理整治，以加强设备的使用寿命，保持线路设备完整和质量均衡，使机车安全、平稳和不间断地运行，是工务段的主要职责。铁路路基的病害按表现形式，分为路基下沉、翻浆冒泥、挤出变形、边坡坍方、最新【精品】范文 参考文献
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陷穴、水浸路基、滑坡、边坡冲刷等。
1、翻浆冒泥。一定条件的含粘粒、粉粒的基床表层土，在水和列车反复振动的作用下，发生软化或触变、液化，形成泥浆。列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙向上翻冒，造成道碴脏污、板结进而使道床降低或丧失弹性，轨道几何尺寸变化，危及行车安全。翻浆冒泥分为土质基床翻浆、风化石质基床翻浆和裂隙泉眼翻浆。
2、下沉。由于路基土密实度不足或地基松软，在水、荷重、自重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。一般经过列车运行一段时间后，下沉会趋于缓解。但有时因荷重增加或水的作用使沉降速率加大。局部下沉也会造成陷槽使线路不平顺。下沉分为基床下沉、堤体下沉和基底下沉。
3、挤出变形。基床内的土经常处于软塑状态，在列车荷载的作用下，基床上发生剪切破坏，发生外挤变形。外挤是因为基床强度不足引起，在基床内的影响深度较大。外挤分为路肩隆起、路肩外挤和边缘外膨。
4、边坡溜坍。黏土质边坡表层受地表水下渗或地下水影响，使表层土含水饱和失去稳定而形成的边坡浅层溜滑或坍塌。边坡溜坍对于路堤溜坍范围不超过轨枕端部，对于路堑地段边坡的溜坍不影响到基床的稳定性。
5.边坡冲刷。指较高大的土质路堑、路堤边坡、岸坡（滨河、河滩、海滩和水库（塘）的路堤边坡）或严重风化的软质岩石边坡受到水流的冲蚀、冲刷作用而形成冲沟或冲坑为边坡冲刷。边坡冲刷分为边坡淘刷和边坡冲沟。
6、陷穴。指路基下及其附近存在洞穴，其坍塌可引起基床和道床突然沉落，轨道悬空，中断行车，甚至造成列车颠覆。陷穴病害分为黄土陷穴、岩溶洞穴、盐蚀溶洞和墓穴兽洞等。
7、滑坡。指影响路基稳定的土（岩）体滑动。分为边坡的深层滑动、路基滑移及山体滑坡。
8、水浸路基。指实际浸水超过设计水位的路基，被水浸或淹没，引起一定的沉降或局部坍塌，当路堤缺乏足够的防护和加固设备时，最新【精品】范文 参考文献
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导致路基稳定性受到影响或破坏。
9、冻害。发生在寒冷地区，如路基土为透水性较差的细粒土，当含水量较高或基面积水，在冻结过程中，土中水重新分布和聚集形成冰块，又引起不均匀的冻胀现象。
二、铁路路基病害产生的内外因分析
造成铁路路基病害的原因有很多种，是路基填料、水、列车荷载和温度变化等多项因素综合作用的结果。综合地看，铁路路基病害的产生原因主要来自两个方面：
内因――地质和气候环境的影响。对某一具体的铁路路基来说，其地质条件是客观存在的，虽然它也处于不断的发展变化中，但基本上是一种较为稳定的量。因此，铁路路基病害的发生频率及程度，主要受气象及水文条件影响。
外因――列车振动荷载。在列车轮轴荷载的重复作用下，铁路路基会发生塑性的变形，当变形情况发展一定程度时，路基填土便产生了塑性流动，造成病害的发生。分析这种病害的成因，主要取决于路基土在循环荷载作用下的抗剪强度特性，它与土的饱和度息息相关。随着土的饱和度的加大，土的动强度明显地降低，处于铁路轨道下面的路基土，因反复受到挤压和固结而产生幅度圈套的累积塑性变形，形成了道碴坑及枕木下方积水坑。
3、线路技术设备状态。路基产生基床病害因素和线路上部建筑的技术设备、线路设计的标准、施工质量和运营中线路养护维修的质量等有直接关系。首先，线路技术设备的标准，要能满足运输要求。其次，线路施工质量也决定着路基基床的稳定。新建与改造铁路的施工质量与产生基床病害的关系及为密切。再者，线路养护维修质量，对路基基床病害的产生和发展也是有密切关系的。
三、铁路路基病害的预防与整治
1、路基滑坡的防治。防治滑坡的原则：一是预防。对有可能新生滑坡的地段或可能复活的古滑坡，应采取必要的工程措施，以防止产生新的滑坡或古滑坡的复活；二是治早。滑坡的发生与发展，是有一个过程的，早期整治，能收到事半功倍的效果；三是一次根治与分期整治相结合。滑坡一般应一次彻底根治，不留后患。
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2、路基崩塌落石的防治。一是拦截类适用于小规模、小块体的崩塌落石。拦截构造有落石平台、落石坑、落石沟、拦石墙、钢轨栅栏及柔性拦石网等；二是遮栏类应用于规模较大的崩塌落石，遮栏建筑有各种明洞和棚洞。修建明洞、棚洞，既可遮挡崩塌落石，又可对边坡下部起稳定和支撑作用；三是支挡加固类适用于不宜或难于消除的大危岩或不稳定的大孤石。支挡建筑有支顶墙、支护墙、明洞式支墙、支柱、支撑等；四是护坡、护墙适用于易风化剥落的边坡。边坡陡者用护墙，边坡缓者用护坡；五是改线绕避上述措施不能奏效时，应考虑改线绕避。
基床翻浆冒泥、下沉外挤的防治。一是排水。适用于排水不良而导致的基床病害，如路堑和站场。疏通或修建防渗侧沟、天沟、排水沟等地表排水系统；修建堵截、导引、降低地下水位的盲沟、截水沟、侧沟下渗沟等排除地下水或降低地下水位系统。以消除或减小地表水和地下水对路基基床的侵害，使基床土经常保持疏干状态；二是提高基床表层强度。适用于基床表层土承载力不足导致的基床病害，如裂土病害。防治措施一般采用换渗料土（二合土或三合土）及换砂。换填深度应以满足承载力要求为原则；三是使基面应力降低或均匀分布；四是土工膜（板）封闭层或无纺土工纤维渗滤层。这是近年广泛应用的防治基床病害的新工艺，它有隔离地表水、过滤基面水和均布基面应力等多种效用，常与换砂、砂垫层配合使用。
四、结束语
铁路线路路基的构成千差万别、各不相同，所形成的病害也各不相同。因此在路基病害的整治、治理过程中，除了要分析病害存在的机理，寻求合适的解决方案，还要总结更为先进的整改经验，利用先进的材料进行整治等。铁路路基病害的预防和整治是工务工作的一项长期而又复杂工作。
参考文献：
注：1特重型、重型轨道的路基面宽度为无缝线路轨道、Ⅲ型混凝土枕的标准值，对重型轨道，当采用Ⅱ型混凝土枕时，路基面宽度应减小0.1m;当采用有缝线路轨道标准时，路基面宽度应减小0.3m，
2次重型轨道的路基面宽度为无缝线路轨道、Ⅱ型混凝土枕的标准值。当采用有缝线路轨道时，路基面宽度应减小0.2m。
3中型、轻型轨道的路基面宽度为有缝线路轨道、Ⅱ型混凝土枕的标准值。
关键词铁路路基;边坡稳定性;防护
中图分类号U213.1文献标识码A 文章编号1673-9671-(2010)032-0092-02
由于高速铁路路基较宽、挖填较大,特别是山区高速铁路,高填深挖较多,加之我国铁路边坡防护研究起步较晚,很多问题有待进一步研究和探索。因此,必须提高路基的设计标准、严格控制工程质量,从而保证提供一个稳定可靠的下部基础。
1边坡稳定性分析的方法
边坡稳定性分析,是一个相当复杂的问题,下面介绍这两种边坡稳定性分析的基本原理以及在某些边界条件下边坡稳定分析的方法。
1.1直线破裂面法
所谓直线破裂面是指边坡破坏时其破裂面近似平面,能形成直线破裂面的土类包括:均质砂性土坡透水的砂、砾、碎石土。在断面上近似直线。这类边坡稳定性分析采用直线破裂面法。图1表示某边坡示意图,坡高,坡角b,土的容重为,抗剪强度指标为φ。倾角为a的平面AC面为土坡破坏时的滑动面,ABC为滑体。
图1直线破裂面边坡受力示意图
由图中看出滑体ABC重量为W,下滑力为T和由土的抗剪强度产生的抗滑力T分别为:T=WSina
T=Wcosatanφ+cL
此时边坡的稳定程度和安全系数可用抗滑力与下滑力之比来表示,即:
Fs=T’/T=(Wcosatanφ+Cl)/WSina
为了保证边坡的稳定性,值一般不小于1.25,特殊情况下可允许减小到1.15。
1.2圆弧滑动法
根据大量的观涓表明。粘性土自然山坡、人工填筑或开挖的边坡在破坏时,破裂面的形状多呈近似的圆弧状。粘性土的抗剪强度包括摩擦强度和粘聚强度两个组成部分。由于粘聚力的存在,粘性土边坡不会像无粘性土坡一样沿坡面表面滑动。根据土体极限平衡理论,可以导出均质粘性边坡的滑动面为对数螺线曲面。形状近似于圆柱面。因此,在工程设计中常假定滑动面为圆弧面。图2表示一均质粘性土坡。AC为可能的滑动面,O为圆心,R为半径,土的容重为γ,抗剪强度指标为c、φ。
图2圆弧破裂面边坡受力示意图
假定边坡破坏时,滑体ABC在自重w作用下,沿AC绕O点整体滑动。滑动面AC上的力系有:促使边坡滑动的滑动力矩Ms=Wd;抵抗边坡滑动的抗滑力矩包括又粘聚力产生的抗滑力矩Mr=cACR,此外还包括由摩擦力所产生的抗滑力矩,这里假定φ=0。边坡沿AC的安全系数Fs为:
Fs=抗滑力矩/滑动力矩=Mr/Ms=Cacr/Wd
上式为整体圆弧滑动计算边坡稳定的方法,适用于。
2边坡加固与防护技术
铁路路基是铁路工程的重要组成部分,是承受轨道和列车荷载的基础。它的稳定和安全将直接影响今后长期运营的安全与效益,而路基这种土工结构物的工程性质极为复杂,其强度与稳定性受多种因素的影响与制约。对土质路基来说,为尽可能减少运营的养护维修工作量,重视加强路基防护工程十分必要。尤其应当重视路基的一些薄弱部位,如路肩、坡脚,与桥台连接地段的边坡、高边坡,以及位于风口等处路基的防护工程。
对构成路基的填筑土,在勘测过程中,除认真选择填料外,还必须掌握其土质特征与工程特征,合理进行设计与施工。对于用粉质黏土做路基的填筑土,虽符合路基设计规范对填料的要求,但其土质学特征表明:此种土有结构松散、水稳性较差的不利工程特征,设计和施工均应克服其不利的方面。虽然路堤填筑密实度大部分满足了规定要求,但抽样试验资料表明,填土孔隙体积大,土质结构松散而不紧密。因此,适当提高压实标准是必要的。
对土质路基来说,植物防护虽是一种经济、简便且符合生态环境要求的工程措施,但在这种粉粒含量较高而黏土含量少的边坡上种草或紫穗槐,其初期难以立即对坡面发挥防护作用。尤其是在目前路基边坡碾压的施工技术问题未能得到妥善解决之前,单靠一般的植物防护措施尚难以保证路堤边坡在集中雨水冲刷下的稳定。应根据各填料的特征采用植物防护与其他防护措施相结合的方法,确保植物生长初期不受破坏。
在人口稠密、人均耕地较少的平原地区修筑铁路,宜采用集中取土,尽量避免两侧取土。低填路堤采用两侧取土时,取土坑深度应考虑当地地形及有关农田灌溉引起的地下水位上升的影响。施工中严禁超挖,注意桥涵与当地沟(或渠)及取土坑的衔接,保证排水设施畅通。
重视加强站场排水。站场一般路基面较宽,受水面较大,大量实践表明,站场土质路基是水害的薄弱地段。故应根据填筑土的土质特征与降雨特点,加强股道间、股道与站台间的排水工程设施,避免水流下渗潜蚀或冲刷路基。
平原地区普遍存在排水沟(或取土坑)积水问题,为保证路堤坡脚的长久稳定,应适当加宽路堤的护道宽度及放缓取土坑内侧边坡坡度。
在当前的铁路工程中,对于路堑边坡采用的加固形式很少,目前在其它岩性边坡中逐渐兴起岩土锚固技术在边坡加固中还鲜有采用。
3工程实例
3.1预应力锚索框架
根据不同地层与地形情况,边坡坡率采用1:0.5;1:0.75;1:1三种坡率,分级高度采用8m、10m两种,分级处设置边坡平台,一般宽2.0m。
预应力锚索框架每片框架设上、下两排锚索,由2根横梁和2根肋柱连接组成,在结点处设置预应力锚索,锚索孔径130mm,锚索长度、设计拉力、锁定荷载、钢绞线束数、锚索下倾角等根据计算确定。预应力锚索设计图见图3。
图3预应力锚索设计示意图
框架梁截面尺寸0.6m×0.5m,横宽0.6m,肋柱横向间距3米(每片横向间距6m),框架梁嵌入坡面20cm,框架内M7.5水泥砂浆砌片石镶补,浆砌片石厚度为30cm,预应力锚索框架设计图见图4。
施工时先施工锚索再施工框架,注浆材料用M35水泥砂浆,水灰比0.40-0.45,砂浆体强度不小于35MPa,待框架砼强度达到设计强度的80%、砂浆体强度达到设计强度后方可进行锚索张拉。
框架采用C30砼浇注,由两根竖肋和两根横梁为一片,施工时一次浇注而成,两片之间预留2cm宽伸缩缝,缝内用浸沥青麻筋填充,待锚索张拉锁定后用C30砼封锚。
3.2锚杆框架
根据不同地层与地形情况,边坡坡率采用1:0.5;1:0.75;1:1三种坡率,分级高度采用8m、10m两种,分级处设置边坡平台,一般宽2.0m。
每片锚杆框架宽度6m,由3根横梁和2根肋柱连接组成,肋柱间距3m,横梁、竖肋截面尺寸为0.3m×0.4m。框架梁嵌入坡面10cm,内浆砌片石镶补,浆砌片石厚度为30cm。锚杆框架设计图见图5。
框架结点处设置锚杆,锚杆孔径110mm,锚杆采用Φ28钢筋,锚杆长度、锚杆下倾角、等根据计算确定。锚杆注浆材料用M35水泥砂浆,水灰比0.40～0.45,砂浆体强度不小于35MPa。框架采用C30砼浇注,每片框架施工时一次浇注而成,两片之间预留2cm宽伸缩缝,缝内用浸沥青麻筋填充。
3.3预应力锚索桩板墙
当桩前地基地基系数低、湿陷性强烈的时候,于桩前一定范围内采用旋喷桩对地基进行加固,以消除地基湿陷性、提高地基系数。
为了收坡和加固边坡坡脚,在路肩外侧设置抗滑桩,桩身直立,桩顶高出侧沟平台8-10m,桩中心对应间距一般6m,抗滑桩桩长16-24m,截面尺寸一般2m(桩宽)×3m(桩高),桩身采用C30钢筋混凝土浇注。抗滑桩桩间挂C30钢筋混凝土挡土板,板宽5m,厚0.3m,板后设置0.3m厚砂砾反滤层。桩头设1-2孔锚索,锚索孔径130mm,锚索长度、设计拉力、锁定荷载、钢绞线束数、锚索下倾角等根据计算确定,预应力锚索设计图见图6。
4结束语
总之,随着经济的迅速发展,高速铁路等大量工程项目建成或正在建设,在建设过程中会产生各种类型的边坡,这些边坡质量成为影响道路营运的主要因素。因此,如何设计经济、安全可靠的边坡工程和分析评价天然边坡的稳定性,其重要意义显得越发突出。搞好铁路建设,确保路基边坡稳定,安全,搞好环境保护,要深入了解现场,针对不同的工程土质,水文,气候等特点设计灵活的防护形式,并加强施工管理,这样才能确保铁路建设安全快速的发展。
参考文献
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京沪高铁DK426+480~DK426+670段表层含碎石新黄土, 具湿陷性, 湿陷系数δs=0.015~0.081, 厚0.7~7.4m, 其下为粉质粘土, 棕褐色~棕色, 坚硬~软塑, 厚0.2~3.8m, 下为石灰岩, 青灰色~灰白色, 弱风化, 节理发育, 有溶洞, 属岩溶弱发育。
2岩溶注浆施工
本文选取有代表性的, 地质条件偏劣的地段DK426+480~DK426+670段的施工过程进行阐述。
2.1 注浆范围及注浆孔布置
根据注浆加固深度原则, 本段属于岩溶弱发育~岩溶中等发育地段, 注浆加固地段长度控制在溶洞地段或溶隙发育带前后10m。土石分界面以上3m, 以下6m, 注浆孔间距4.5m, 正方形布置, 如图1。
2.2 施工程序
奇数列为Ⅰ序孔, 偶数列为Ⅱ序孔。施工时先Ⅰ序孔, 后Ⅱ序孔。同列注浆孔跳孔施钻, 不得全部钻完孔后注浆, 以免孔位串浆, 增加难度及清孔工作量。注浆孔施工自路基坡脚向线路中心的顺序进行, 先两侧后中间, 保证注浆质量。注浆结束后, 布置检查孔进行质量检查。
2.3 施工工艺流程
岩溶注浆拟采用阻塞式自下而上分段孔内循环注浆, 施工工艺流程见图2。
2.3.1测量放线
根据岩溶注浆孔位平面布置图, 对各孔位进行放样, 并测量、记录对应的孔口地面高程, 同时埋设好沉降观测桩, 施工期间进行沉降观测。
2.3.2 钻孔
根据探灌相结合的原则, 钻孔分为先导勘探孔和一般注浆孔, 首先施钻30%的勘探孔, 待试验段勘探孔完成后, 整理资料, 上报设计单位确定相关注浆深度与范围, 再进行一般注浆孔钻进。
注浆孔均采用XY-130 型回转式地质钻机钻孔, 开孔孔径为110mm。其中土层地基采用泥浆护壁合金钻头钻进, 将钻杆对准孔位, 开孔时要轻加压、慢速、大水量, 防止将孔开斜。基岩部分采用金刚石钻头钻进, 孔径为Φ108mm, 钻进至设计孔深。
各注浆孔钻至土层与基岩接触面时开始取芯, 并对芯样编号、装箱保存、拍照, 及时进行岩性描述。
钻进过程中要详细地记录孔内情况, 如换层、掉块、漏水、脱空等。遇特殊情况, 及时向监理工程师报告, 并按其指示处理。
钻孔结束后, 对钻孔进行妥善保护, 防止杂物等掉入孔内。
2.3.3 压水试验
钻孔结束经“三检”验收合格后, 进行压水试验, 先导孔和一般孔均采用单点法压水, 压力均为灌浆压力的80%。在设计压力下, 每5 分钟测一次读数, 连续测记四个流量并达到稳定标准后即可结束, 并取最终值计算透水率。
2.3.4 注浆
注浆水泥采用P.O32.5 水泥。水玻璃30~40Be, 模数2.4~3.4, 水灰比为0.8:1~1:1。砂采用中粗砂, 细度模数:2.5~3.2, 含泥量不大于3%。水泥与水玻璃的重量比初拟为1:0.2, 体积比为1:0.05;浆液与中粗砂体积比为1:1。若遇较大溶洞或裂隙处, 视具体情况先灌注中粗砂或稀的水泥砂浆对溶蚀腔体进行充填, 再采用水泥浆液或双液注浆, 全充填溶洞一般采用单液注浆。
岩溶注浆按分序加密的原则进行, 采用阻塞式自下而上分段孔内循环灌浆施工。
(1) 注浆段长:基岩部分每5m一段进行注浆, 土层部分只分一段进行灌浆。
(2) 注浆压力, 一般基岩中为不小于0.1~0.3Mpa, 岩土界面附近逐步加大至0.3~0.5Mpa。
(3) 浆液水灰比和浆液变换标准
浆液水灰比采用1:1、0.8:1 两个比级, 开灌水灰比为1:1;当灌浆压力不变, 注入率持续减小时, 或注入率保持不变而压力持续升高时, 不得改变水灰比;当1:1 浆液注入量已达3m3以上, 而注浆压力和注入率均无显著改变时, 应换0.8:1浆液继续灌注直至结束。
(4) 注浆结束标准和封孔
注浆结束标准:岩溶注浆在规定的压力下注浆孔停止吸浆后, 延续灌注不大于10L/min即可结束。当长期达不到结束标准时, 采用水泥双液注浆或灌砂等方式进行处理。处理结束后在该部位附近布置四个补强加固孔继续灌注水泥浆液, 见图1。
注浆结束后, 采用“机械压浆封孔法”封孔及人工二次手工封孔。即全孔注浆结束后, 用胶管下入到钻孔底部, 用灌浆泵向孔内泵入0.5:1 浓浆, 水泥浆逐渐上升, 将孔内稀浆置换出, 直到孔口返出与进浆相同比级的浓浆。在泵入浆液过程中, 将胶管徐徐上提, 但应保证管口保持在浆面以下。封孔做到密实, 无孔洞。
2.3.5 注浆效果检测
注浆结束后通过注水、钻芯取样检测效果。
(1) 注水试验
在注水试验前, 量测孔内稳定水位后, 进行孔内定量注水, 观测单位长度吸水量变化幅度, 注浆后试验的单位长度吸水量应小于注浆前吸水量的3~5%, 即可判定达到注浆效果。
(2) 钻芯取样
检查孔数为5%, 根据取芯浆液充填情况直观判断注浆效果。
2.4 现场施工中遇到溶洞处理方法
通过先导孔探明溶洞发育情况, 根据溶洞发育特点, 将其分为三类:轻微溶蚀、一般溶洞、复杂溶洞。由于溶洞复杂, 对于溶洞注浆处理, 应遵循先易后难的施工原则, 即先处理轻微溶蚀或一般溶洞, 摸清溶洞发育情况后再处理复杂溶洞, 根据其特点采用相应的处理方案。
2.4.1 轻微溶蚀
轻微溶蚀指节理岩体、岩溶发育轻微及封闭的比较小的溶洞。该类轻微溶蚀吸浆量一般比较小, 适合于单液注浆工法。若洞内无填充物或填充物不满时, 注浆开始及前期注浆量较大, 可适当添加粗砂挤密填筑溶洞, 直至停止漏浆;若填充物呈松散、软塑或已固结呈硬塑状态时, 直接注浆固结即可。
2.4.2 一般溶洞
一般溶洞指溶洞发育明显, 无大裂隙穿过, 钻机注浆孔钻进成孔施工时, 钻进冷却水和泥浆会明显泄漏, 需及时补充。处理方法是施工时钻机钻孔穿过溶洞至底部后, 再钻进1.0m。首先选用单液注浆, 并且添加中粗砂挤密填筑溶洞。如果注浆流量较大或注浆量超过设计量1.5 倍, 改用双液注浆方法。
2.4.3 复杂溶洞
复杂溶洞指溶洞发育明显或断裂带高度发育地区, 并有明显裂隙, 空隙相当发育、分布广泛、孔径大、连通性好, 钻机注浆孔钻进成孔施工时, 钻进冷却水和泥浆泄漏严重。处理方法是施工时钻机钻孔穿过溶洞至底部后, 再钻进1.0m。先进行溶洞内的充填加固, 把溶洞用水泥、中粗砂灰浆填满。选用单液注浆, 并且添加中粗砂挤密填筑溶洞。如果注浆流量较大或注浆量超过设计量1.5 倍, 改用双液注浆方法。该地区吸浆量一般比较大, 注浆采用双液注浆方法。
3结语
岩溶注浆加固地基施工技术, 已成为高速铁路岩溶地区地基加固的主要措施之一, 并被广泛推广使用。采用岩溶注浆加固的路基地段, 经物探检测合格率为100%, 达到了设计要求的注浆效果。该技术设备简单, 操作方便, 为快速、高效、优质地建设京沪高速铁路提供了技术保障, 有效地保证了铁路路基施工质量。
参考文献
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