铁路路基施工与维护 课件 6-2运营期高速铁路路基变形的处理

铁路路基施工与维护6-2运营期高速铁路路基变形的处理一、路基沉降注浆加固处理

注浆法是利用液压、气压或电化学原理,通过注浆管把浆液均匀地压人地层中,使浆液以填充、渗透和挤密等方式,将土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气排出，将原来松散的土颗粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新、强度大、防水性能优和化学性质稳定的结石体。概念一、路基沉降注浆加固处理

一般情况下,在路基承载力及变形不能满足要求时,均可采用注浆的方法来提高路基的力学性能,尤其在路堤填筑较松散,土体孔隙较大部位,采用注浆法的加固处理效果较佳，一般情况下,注浆法对采用砂土、粉土填筑的路基加固效果明显,黏性土路基应根据现场试验结果确定其适用性。注浆范围应根据路基发生沉降变形病害的部位确定,注浆加固深度随工程情况而定,在一般部位,孔深可较浅,以5~10m为多,在重要部位可达10~20m在地基沉陷区段的深度可达20m以上。注浆范围及注浆孔布置一、路基沉降注浆加固处理

注浆材料的选择应根据注浆目的、地层特性、施工条件进行预选,针对不同条件选择注浆材料时首先应满足设计功能要求,如固化时间、抗硫酸侵蚀性、可灌性、微膨胀性、亲水固化性、水分不分散固化性、抗冻性、低温固化性等,其次一般优先选择常用材料、来源丰富的当地材料和造价低廉的材料，同时浆液易配置、施工操作方便,以减小工程造价;应优先选择无或低污染环境的材料,尽量避免和减少环境污染,保证人员健康安全,减少对施工人员的健康危害。选择材料后应初步确定配合比,在施工前进行注浆试验,检验效果,确定符合要求的材料和配合比。注浆材料及工艺一、路基沉降注浆加固处理

高速铁路路基注浆参数设计需考虑加固地层的适宜程度,与注浆质量密切相关，主要参数包括注浆压力、结束标准、单位注入量等。注浆参数一、路基沉降注浆加固处理

注浆施工安全监控包括设计和施工方案评审及专项管理、施工全过程安全管理及变形监测等方面。注浆施工安全监控二、路基沉降注浆抬升处理

路基沉降变形整治的注浆抬升技术,是采用注浆方式充填、加固软弱松散路基土体,并借助浆液产生的压力上移抬升无作轨道结构的技术。注浆抬升技术最早用于建筑物的纠偏,随着注浆技术的发展,在许多工程领域被广泛应用,关于注浆拾升的工程实践也在逐渐增多。对于我国高速铁路出现的路基不均匀沉降变形病害,注浆抬升技术也被用于沉降变形病害的整治,并取得了良好效果。注浆拾升技术应用时,注入的浆液应能及时阻塞孔隙形成密闭浆液压力体,从而能够形成抬升力。同时,被抬升的一侧应为临空面,具有产生位移的条件。技术沿革二、路基沉降注浆抬升处理

注浆抬升时,通过钻孔将极稠的浆液挤入土体,在注浆处形成浆泡。浆泡对周围土体产生压缩作用，在浆泡临近区存在较大的塑性变形区,距离浆泡较远区域土体发生弹性变形，进而增加土体的密度,如图所示。压密注浆刚开始时,浆泡直径和体积较小,压力丰要作用在径向即水平方向,随着浆泡体积的增加,将产生较大的上抬力。注浆抬升原理注浆抬升技术原理二、路基沉降注浆抬升处理针对CRTSI型板式无轨道结构,根据现场试验及工程实践,建立了如图所示的注浆抬升施工流程。注浆抬升施工流程及工艺无砟轨道注浆抬升施工流程三、运营条件下路基冻胀变形处理地下水位较高的低路堤段,为保证排水通道畅通,可设置渗水盲沟,将路基士体内的水引入盲沟，再通过盲沟引排到地下水位较低的渗井,通过渗水管并导人地下或通过排水沟引排到地势较低处排走。低矮路基渗水盲沟设置三、运营条件下路基冻胀变形处理渗水盲沟构造渗水盲沟设置于路基坡脚护道下部,埋深通常为最大冻深+0.25m,现场开挖深度不满足时可在其外侧及顶面铺设一层10cm厚的XPS温板。沟底宽1.0~1.2m,垂直开挖沟内充填洗净碎石，下设C25混凝土基础,基础底部设置4%横向排水坡，上铺315mm的PVC带孔双壁渗水波纹管,在沟外侧及顶面设置一层不透水土工布,内侧及下侧采用一层透水土工布反滤层包裹，如图所示。当采用桩网或桩筱地基处理时,盲沟内侧可与筱板或桩帽搭接一定宽度。低矮路基渗水盲沟设置渗水盲沟设置示意三、运营条件下路基冻胀变形处理防冻胀效果

根据哈尔滨一齐齐哈尔铁路沿线地区近10年降雨情况统计,大月降雨量约150mm。按月降雨量150mm计算，渗防冻层的水量由渗井完全排出需要约6d,仅为降雨时间的1/5,因此现有渗井的设置间距以及渗水能力完全可满足雨季排水要求,不会因渗水不足而导致路基防冻层水分增加。低矮路基渗水盲沟设置三、运营条件下路基冻胀变形处理冻胀区段轨道状态维护主要依靠动态检测,以消除I级、控制工级超限为目标。不同的冻胀超限处所,采取不同的处理方法及流程。针对动态检测的超限处所，确定绝对测量区段,并调查垫板情况，根据测量结果制订整修方案,核对动检曲线的波峰波谷距离是否与整修方案中的垫板撤板位置相符，以确定最优维护方案,整修方案确定后经上报审批合格后进行轨道维护,保证线路平顺性达到运营要求。轨道状态维护措施三、运营条件下路基冻胀变形处理通过对某高速铁路2012~2013年度的冻害数据分析，发现76.13%的冻害发生在无昨轨道底座板伸缩缝处。初步分析原因是底座板伸缩缝在温度力的作用下产生裂缝,导致地表水渗入,引起基床表层冻胀。为此,对路基冻害处的失效底座板伸缩缝进行了重新封堵针对路基面防水层粉化脱落问题,于2013年8~9月进行了聚氨酷封闭整治试验。对路基表面进行封闭,