隴海線路巉口鎮(zhèn)K1642+680~+800段袖閥管注漿 加固性能研究

夏種康

摘要：本文以隴海線路巉口鎮(zhèn)K1642+680～+800段袖閥管注漿加固工程為依托，基于現(xiàn)場治理方案設(shè)計(jì)分析，通過現(xiàn)場輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)研究，結(jié)合現(xiàn)場行車加速度響應(yīng)實(shí)測分析，對袖閥管注漿加固性能進(jìn)行評價(jià)，得到了以下結(jié)論：①袖閥管加固區(qū)域其漿液與土體凝結(jié)，增加了土體的密實(shí)度，導(dǎo)致加固區(qū)域的土體對振動(dòng)波吸收較少，其加速度響應(yīng)情況明顯要大于未加固區(qū)域各測點(diǎn)的加速度響應(yīng)情況，間接表明袖閥管注漿方式對鐵路路堤的加固起到了良好地作用。②袖閥管注漿加固土體的密實(shí)度和承載力隨著土體深度的增加而增加，且隨著深度增加，土體的承載力變化較大，特別是深度范圍在180cm-210cm范圍內(nèi)土體承載力顯著增大。

Abstract： Based on the grouting reinforcement project of section K1642+680～+800 sleeve valve tube in Chankou town of Longhai line， this paper evaluates the grouting reinforcement performance of sleeve valve tube through the light dynamic contact test on site and the field measurement analysis of driving acceleration response. The following conclusions are obtained：? ①Sleeve valve pipe reinforcement area the slurry condensation with the soil， increase the soil compactness， lead to the vibration wave absorption of soil in the reinforcement area is less， the acceleration response is obvious than unreinforced area acceleration response of each measuring point suggests sleeve valve tube grouting method for railway embankment reinforcement has played a good role. ②The density and bearing capacity of soil reinforced by sleeve valve tube grouting increase with the increase of soil depth， and with the increase of depth， the bearing capacity of soil varies greatly， especially in the depth range of 180cm-210cm.

關(guān)鍵詞：鐵路路基;袖閥管注漿;輕型動(dòng)力觸探;加速度響應(yīng);性能評價(jià)

Key words： railway subgrade;sleeve valve tube grouting;light power contact;acceleration response;performance evaluation

中圖分類號：[U25]? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）03-0155-04

0? 引言

袖閥管注漿法在國內(nèi)外已得到廣泛的應(yīng)用。該法為法國Soletanche灌漿公司首創(chuàng)的注漿功法，因此又稱為索列坦休斯法[1]。由于袖閥管在注漿過程中漿液為單向流動(dòng)，因此又稱為單向閥管[2]。它可以在同一個(gè)鉆孔內(nèi)反復(fù)多次、分段進(jìn)行注漿，因此袖閥管注漿是被世界上公認(rèn)為是最可靠的注漿方法[3]。

為此國內(nèi)外學(xué)者對袖閥管注漿加固進(jìn)行了眾多研究。朱登元等[4-5]分別對粉土路基和淤泥土路基的袖閥管注漿加固進(jìn)行研究，對于粉土路基，從路基強(qiáng)度、剛度、毛細(xì)水變化幾個(gè)方面分析袖閥管注漿效果。對于淤泥土路基，采用Abques有限元分析的方法結(jié)合實(shí)驗(yàn)，通過分析加固前后的安全系數(shù)，位移等參數(shù)，研究袖閥管加固淤泥土路基對其穩(wěn)定性的提高;張柯[6]通過原袖閥管外側(cè)套土工膜袋改進(jìn)，并應(yīng)用于軟土路基，觀測實(shí)際工程中的沉降、位移、裂縫等，結(jié)合有限元軟件對此種加固方法進(jìn)行了深入的研究;應(yīng)金星[7]利用袖閥管加固深圳地鐵四號線某遂道，主要為粉土，礫砂等土體，通過實(shí)際工程的應(yīng)用對袖閥管注漿施工工藝進(jìn)行研究，并在實(shí)際工程中取得成功;王強(qiáng)[8]以某地鐵三期工程106標(biāo)段南經(jīng)路站至北門街站區(qū)間的地鐵工程為例，闡述了地鐵暗挖區(qū)間施工中袖閥管注漿技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用;黃相鋒等[9]結(jié)合北京地鐵14號線的工程實(shí)例，通過施作后對治理上層滯水、控制沉降量等方面的效果，為今后類似工程施工提供參考;周富寬[10]通過對袖閥管注漿工藝的探討研究，詳細(xì)地介紹了該注漿工藝及特點(diǎn)，并根據(jù)在北京地鐵10號線二期工程中的相關(guān)工程實(shí)例，進(jìn)一步闡明袖閥管注漿工藝的應(yīng)用。于博[11]通過在青島地鐵13號線的應(yīng)用，袖閥管注漿加固技術(shù)對地下富水軟弱地基的加固十分有效;王濤[12]全面介紹了袖閥管注漿參數(shù)的選定、施工方法的安排及開挖檢驗(yàn)、載荷試驗(yàn)等工程應(yīng)用全過程;謝曉娟等[13]通過強(qiáng)夯處理后的某深厚人工填土地基，采用袖閥管注漿處理，取得了較好的效果，達(dá)到加固目的，對類似工程具有一定的參考意義。

通過國內(nèi)外研究現(xiàn)狀整理分析，袖閥管注漿技術(shù)在地基與路基加固過程中的整治措施應(yīng)用較為廣泛，都起到了一定的加固效果，但是目前對于袖閥管加固既有線鐵路路基的行車加速度響應(yīng)測試研究還處于空白階段，本文以隴海線路巉口鎮(zhèn)K1642+680～+800段袖閥管注漿加固工程為依托，基于現(xiàn)場治理方案設(shè)計(jì)分析，通過現(xiàn)場輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)研究，結(jié)合現(xiàn)場行車加速度響應(yīng)實(shí)測分析，對袖閥管注漿加固性能進(jìn)行評價(jià)。

1? 工程概況

治理方案設(shè)計(jì)：

隴海線路段 K1642+680～+800注漿加固區(qū)段采用A類袖閥管進(jìn)行加固。注漿孔布置在路肩上，上下行線呈單排布置，沿線路縱向間距2.0m，共布置25個(gè)注漿孔，下行線呈兩排布置，橫向間距0.5～1.0m，注漿孔末端間距1.5m～2.0m，兩側(cè)共布置90個(gè)注漿孔。其中注漿孔直徑不小于90mm，采用無水干鉆法鉆孔。注漿孔布設(shè)參數(shù)詳見橫斷面設(shè)計(jì)圖，傾斜袖閥管與豎直方向成27°夾角，鉆孔深度為9.5m。如圖1所示。

2? 輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)

本次以隴海線路巉口鎮(zhèn)K1642+680～+800段上行線坡腳位置進(jìn)行了測試，通過采用輕型動(dòng)力觸探現(xiàn)場試驗(yàn)測試，測試數(shù)據(jù)如表1所示。

通過上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)表處理分析，得到錘擊深度與錘擊數(shù)折線統(tǒng)計(jì)結(jié)果，如圖2所示。

本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于隴海線K1642+770處，該試驗(yàn)是在對該處路基注漿加固完成后進(jìn)行的，因此，土體的強(qiáng)度有所增強(qiáng)。由圖2分析可知，總體而言，土體的密實(shí)度和承載力隨著土體深度的增加而增加，且隨著深度增加，土體的承載力變化較大，其中深度在30cm-180cm范圍內(nèi)的土體性質(zhì)較為相似，承載力也大致相同，而深度范圍在180cm-210cm范圍內(nèi)土體承載力顯著增大，其中，30cm-180cm范圍內(nèi)土體，當(dāng)探頭每下降30cm的平均錘擊數(shù)為：

在180cm-210cm范圍內(nèi)的土層，當(dāng)探頭每下降30cm對應(yīng)的錘擊數(shù)為80次/30cm，可見該處深度的土層錘擊數(shù)接近于30cm-180cm土層的2倍。

由錘擊數(shù)與地基承載力之間的關(guān)系可知，180cm-210cm深度范圍內(nèi)的土層承載力有明顯的提高，由此可見袖閥管注漿加固技術(shù)能有效地加固土體，極大程度地改良工程環(huán)境，增強(qiáng)土的承載力。

3? 加速度響應(yīng)測試

表2為加速度測試期間的列車實(shí)際到達(dá)測點(diǎn)的時(shí)刻表，在這段監(jiān)測時(shí)間內(nèi)共有包括客貨兩種類型的6輛列車通過，其通行方向包括上行和下行兩個(gè)方向。

本次加速度響應(yīng)試驗(yàn)一共布置了8個(gè)測點(diǎn)，其中與上行軌道延伸方向平行方向一共有4個(gè)測點(diǎn)，相鄰兩個(gè)測點(diǎn)之間的間距為3m，而與其垂直的方向一共有5個(gè)測點(diǎn)，相鄰兩個(gè)測點(diǎn)之間的間距如圖3（b）所示，測點(diǎn)的整體布置為“丁”字形，其布置如圖3所示。

提取出K1642+680及K1642+800里程處各對應(yīng)測點(diǎn)的加速度峰值，數(shù)據(jù)繪制如圖5所示。

通過圖5可知，袖閥管加固區(qū)域處加速度響應(yīng)情況明顯要大于未加固區(qū)域各測點(diǎn)的加速度響應(yīng)情況，分析其原因是漿液與土體凝結(jié)，增加了土體的密實(shí)度，從而導(dǎo)致加固區(qū)域的土體對振動(dòng)波吸收較少的現(xiàn)象而造成的，也間接表明袖閥管注漿方式對鐵路路堤的加固起到了良好地作用。

通過各個(gè)測點(diǎn)數(shù)據(jù)由上述試驗(yàn)分析和以前的數(shù)據(jù)對比同樣可得，袖閥管注漿加固效果顯著，加固前后土體加速度改善效果明顯，是一種性價(jià)比較高的注漿加工工藝。

4? 結(jié)論

本文以隴海線路巉口鎮(zhèn)K1642+680～+800段袖閥管注漿加固工程為依托，基于現(xiàn)場治理方案設(shè)計(jì)分析，通過現(xiàn)場輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)研究，結(jié)合現(xiàn)場行車加速度響應(yīng)實(shí)測分析，對袖閥管注漿加固性能進(jìn)行評價(jià)，得到了以下結(jié)論：

①袖閥管加固區(qū)域其漿液與土體凝結(jié)，增加了土體的密實(shí)度，導(dǎo)致加固區(qū)域的土體對振動(dòng)波吸收較少，其加速度響應(yīng)情況明顯要大于未加固區(qū)域各測點(diǎn)的加速度響應(yīng)情況，間接表明袖閥管注漿方式對鐵路路堤的加固起到了良好地作用。

②袖閥管注漿加固土體的密實(shí)度和承載力隨著土體深度的增加而增加，且隨著深度增加，土體的承載力變化較大，特別是深度范圍在180cm-210cm范圍內(nèi)土體承載力顯著增大。

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