隧道基底类病害整治施工技术方案总结

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1、隧道基底类病害整治施工技术方案总结1引言隧道基底类病害按其所属线路的性质一般可分为既有线隧道基底病害和新建线隧道基底病害。既有线铁路隧道的基床病害主要指由于隧道基底病害和渗漏水等引起的道床下沉、开裂、翻浆冒泥等现象。基床病害容易导致线路几何状态难以保持，制约列车提速，危及行车安全，严重时甚至会造成列车在隧道内脱轨倾覆。新建线隧道基底病害则一般是指由于隧底存在软弱地层（淤泥层、粘土层、湿陷性黄土）等不良地质，造成隧底沉降超限而形成的病害，整治措施一般包括基底换填、小导管注浆和旋喷桩加固等。多年来，北京中铁瑞威基础工程有限公司一直与北方交大隧道中心及各铁路

2、局在路内联合开展各类隧道病害整治工作，致力于深入研究分析病害成因、优选整治方案、合理引用国外和自行研发新材料等方面的工作，成功完成了一批铁路隧道的病害整治项目，取得了满意的施工效果，得到了用户和管理部门的好评。2既有线隧道基底病害整治施工技术方案2.1既有线隧道基底病害的主要成因基床病害的成因主要包括：当基底为软弱层（如风化的基岩、断层破碎带、超挖部分为浮碴填充层）时，由于其强度低、结构松散，容易被水浸泡软化或被水冲刷流失，列车动载的反复作用使基底泥水多沿边墙缝、人行道与道床的接缝或其它薄弱环节（如中心及侧水沟）等处涌向道床，形成翻浆冒泥，进而使基底局

3、部淘空，造成道床断裂。另外，还有软岩膨胀底鼓等原因。2.2病害检测在进行病害整治前，首先采取物探与现场原状土取样化验相结合的方法，确定病害成因，确定病害规模与分布范围。即采用地质雷达、电法等物探手段，查明基床的充泥充水、空穴等状况，再采用原状土取样化验查明填料的种类及孔隙率以及是否铺设垫层，为制定整治方案提供依据。这样做会使整治方案更具有针对性，从而有效保障整治效果。2.3病害整治方案通常，隧道基底和道床的病害整治可视病害程度和具体-13-情况采用加设有效的地下水排导系统、道床翻修、换填、置换、道床基底注浆等措施。中铁瑞威公司针对此类病害采取的整治方法

4、主要有以下两种：1、锚桩+注浆加固法，主要针对病害较为严重的路段；2、T浆液+化学浆的组合注浆法，一般针对病害相对较轻的路段。2.3.1锚桩+注浆加固法（以大瑶山隧道病害整治项目为例）这是一种采用聚合物砼灌注锚桩加固和封闭水沟墙及与基底灌浆相结合的方法，使断裂和“吊空”被锚固、充填，通过沟墙封闭将灌浆区段与水隔绝，确保灌浆质量，然后在封闭的灌浆区段进行基底灌浆，从而达到基底完全固结填实的目的。图1锚桩平面布置示意图图2锚固桩立面布置示意图图3道床基底注浆示意图2.3.1.1锚桩设计l桩径d：取决于钻机成孔直径，一般取d=120~150mm；l桩长L：L

5、=道床厚度+铺底厚度+嵌岩深度（0.25m）；l桩间距a：按承载力计算结果，同时满足a＞3d，并采用错位梅花排列；lPMC聚合物混凝土：灌桩材料性能具有在1m/s的涌水冲刷下不离散、30分钟抗压强度>8MPa，抗折强度在>6MPa，耐冲击性好的特性。由于材料的粘接特性较好，大幅提高了桩身的侧摩阻力。-13-2.3.1.2注浆设计专用于隧道基底和道床病害整治的灌浆料符合以下几点要求：①30分钟的抗压强度>8MPa；②可操作时间（用于灌浆操作的时间）介于10~12分钟之间；③浆液粘度小（10分钟的净浆流动度≥250mm），可灌性好。试验工程检验和正式施工使

6、用均证明，加固型TGRM水泥基特种灌浆料可满足基床病害的整治要求，其突出特点是：在小水灰比（w/c=0.37）的情况下，浆液流动性好，直至初凝前1~2分钟流动性仍保持稳定；初、终凝间隔时间短，只有2~3分钟，从而在保证灌浆后有30分钟限定时间的同时，为可操作时间留出了10~12分钟的时间，也为终凝后的强度快速达到8MPa/30分钟以上提供了保证。2.3.1.3施工工艺（1）钻孔灌注锚桩主要利用其抗压强度强度高的优势支撑“吊空”，以群桩承载方式传递列车荷载至基岩，达到稳定基床、消除轨道状态变化的目的。施工工序为：钻孔→清孔→放钢筋笼→支模板→灌注砼→捣固

7、。①钻孔采用小型工程钻机Ф120mm金刚石岩芯钻头，孔位中心点距水沟墙边16cm，钻至基岩下20～25cm。②清孔采用风水联合法，将风压机的风管伸入已成孔的锚桩孔内将孔内的沉渣吹起，再用钳式或铲式清孔器将风压吹不起来的大块岩芯取出，并压水冲洗，以保证施工质量。③支模板是针对病害“吊空”严重地段，即成孔后发现锚桩孔与中、侧沟相串通，通过支模板避免灌注锚桩的砼沿“吊空”流失。在灌注砼时进行有效的捣固，尽量使砼在锚桩孔底端向周边“吊空”位置扩散，并保证填充密实。（2）沟墙封闭施工沟墙封闭施工分为中沟墙封闭和边沟墙、沟底封闭。因中心水沟中水的流量较水，中沟封闭

8、需使用PMC聚合物砼；边沟窄而浅，且存在着“烂底”破损现象，列车通过时有“抽吸”现象，故采用T