铁路工程中采空区地基加固施工技术探讨 杨金蕊

发表时间:2020/9/17   来源:《知识-力量》2020年1月2期   作者:杨金蕊
[导读] 会由铁路路基经过的地段总是会出现地质溶洞以及此前遗留下的工业采空区。因为在具体施工中存在着许多不知名的地下情况,工程部往往会选择运用钻孔压浆灌注施工工艺加以处置。这样的方式最为经济和简单,也更为常用。本文结合具体工程实例探究铁路工程之中采空区的地基加固施工技
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摘要:会由铁路路基经过的地段总是会出现地质溶洞以及此前遗留下的工业采空区。因为在具体施工中存在着许多不知名的地下情况,工程部往往会选择运用钻孔压浆灌注施工工艺加以处置。这样的方式最为经济和简单,也更为常用。本文结合具体工程实例探究铁路工程之中采空区的地基加固施工技术。
关键词:铁路工程;施工技术;采空区

 
        一、铁路工程中采空区地基加固处理原则
        其一是遵照具体铁路工程实况,在整个施工中采取压力注浆、自流注浆有机结合的加固处理技术,此为全动态形式。而在这一过程里能够利用钻孔对采空区的具体实况有效反应,针对浆液的类别和钻孔深度等及时调整获取较好的填充成效。对于施工,各个钻孔相互间的注浆量彼此之间也会形成互补。一旦遇上空洞注浆孔,需要先将砂注到孔里而后施工。
        其二对采空区加固施工的时候,需要先将稀浆用比较小的压力注入其中,这时的浆液会顺着裂缝带和孔隙进到采空区。一旦浆液在所有部分注满形成一定的压力,则注浆出现的裂缝或是孔隙就会有所撑大,此外也会在新的较为柔软的地方形成新的孔隙、裂缝等。在整个注浆结束之后注入浓浆展开施工,整个过程的效用就是显著提升孔位周遭的地面,同时也让地面有所隆起,最后完全压实。
        二、分析铁路工程采空区地基加固处理策略
        对于采空区的综合治理一直都是一大难题,所以,强化对采空区的地基处理,做好地表残余沉陷变动的预防和管控。针对铁路工程采空区的地基加固处理策略主要有4种,具体情况如下:
        所有的充填采空区支撑覆岩,从而让地基沉陷这一安全隐患被消除,运用注浆水力和风力等填充形式。在这之中,注浆法的运用成效最好。
        一些支撑覆岩或是地面构筑物,尽可能让采空区在空间跨度上合理减少,避免出现顶板培落,一般会选择运用注浆柱、井下砌墩柱以及钻孔桩柱等方式。
        对采空区的围岩结构进行注浆加固和强化,对采动覆岩断裂带和弯曲带岩其中的离层和裂缝等进行充填,让其可以逐渐组建起一个刚度较大且整体性比较好的岩板结构,从而切实有效的对采空区坍陷的延伸,进而让地表形成与之相对抗的均衡沉陷,从而确保整个地表构筑物综合安全性。
        运用方法对采空区的沉降潜力释放。在采空区地表没有综合利用之前,运用强制性的方式将采空区的活化、覆岩沉陷等加速,从而去除掉对于地表层安全起到威胁的地下空洞,进而在地陷稳定之后对地表进行再开发和再利用,一般可以运用水诱导沉降法。
        三、铁路工程采空区地基加固处理施工实例研究
        (一)工程概况
        某铁路工程所处的地形比较平坦且开阔,而在地表存在着许多旱地,土层比较厚,不存在外露岩层。整个施工段的表层覆盖的是人工填筑土、黄土质粉质粘土,而在其下则是集中了砂岩夹页岩等以及比较大的采空区。采空区坍陷之后,地层裂缝增多,巷道和采空区相互间形成了水流通过的通道,所以,周遭的岩石以及土壤在力学性质方面逐渐变差,也让地层提升了透水性。
        (二)施工要点和方法
        1.施工要点
        此工程的施工重点在于钻孔和注浆方面,重要之处是钻孔可以及时到位,同时注浆压力合理管控好。钻孔的深度需要遵照钻孔取芯和设定的岩层实况合理确定,钻深还有设计深度误差需要控制在1m以内。对于采空区的处理上需要运用填充式注浆,一些序孔则是能够选定自流式注浆,需要将各个孔的注浆量控制好。别的序孔则是要求选定压力注浆形式,详尽的压力值需要维持在0.3-0.8MPa区间内,所有的操作都要求严格遵守好注满原则。
        2.施工方法
        根据设计的要求,铁路特别路基运用钻孔灌注水泥砂浆,铺设好双向土工格栅。钻孔注浆的处理需要维持宽度在57-67m区间内,边缘注浆孔其间距也需要维持在3m上下为佳,便于发展为注浆帷幕。中间这段这是要求运用行和列间距都维持在5m的梅花形布孔注浆,其钻孔需要维持35-40m的长度区间,具体需要以采空区的底板做参考。注浆的浆液可以选择运用水泥砂浆或是掺粉灰砂浆,对于土工格栅的双向抗拉强度需要限定在30kN/m以上,详细的宽度参数需要根据路基的基地宽度来定,综合考虑到铁路自身的耐久性以及铁路路基的承受能力。
 
        (三)加固处理
        1.定点钻入
        钻机、注浆设备等要求移到钻孔的位置,待到钻机到位之后,需要运用倾斜尺、水平尺等对钻机的角度及时调整好,牢固安装,稳妥住定位。其后则是遵照现场地质实况对钻位置、钻入的深度及时调整。等到钻井要求对钻杆对准孔位,运用钻头实施开孔操作,一直钻到完整的基岩5m之后,向下进行套管护壁操作,而后不断调整和更换钻头,一直钻到采空区里的坍陷到地板之下的3m终孔。在此需要强调的是,对于第四系卵、砾石层的钻探需要采取跟管钻入。在开孔的时候要求逐渐加压,放缓速度,加大水量,避免出现孔开斜。
        2.压浆灌注
        其一,等到钻孔结束后,需要马上做好清孔检查,只有确定好没有塌孔和探头石之后才可以下管安装,不然的话,运用钻机扫孔,等到注浆管里没有阻塞物之后,才可以展开注浆管安装作业。等到注浆管装好之后,需要在管口添上孔口盖,避免一些杂物进入。
        其二,等待注浆管装好以后,需要严格根据要求进行压力和注水等试验。压力试验的时候,整个压水压力由小到大推进到注浆压力预定值处,同时维持15分钟。注水试验则是需要遵照孔数的10%均衡的选好注水孔展开作业,从而对注浆段的单位长度吸水量、浆液配方、泵压等参数一一确定好。
        其三,等到试验结束之后,严格的遵照配合比对所有的材料用量精算出,实施浆液配比制作,对于注浆材料则是更多的为水泥粉煤灰。配置完成之后要求展开注浆作业,注浆都运用一次压浆灌注的施工策略,注浆的时候要求对观测泵的吸浆量、泵压等实施观测,切实的做好各项记录。一旦出现问题的时候,就能够遵照记录将原始数据收集好,同时依照具体实况进行调整。注浆的时候如果有许多地表跑浆,那么就可以选择运用间歇式注浆或是将泵量缩减、运用地表对裂缝充填等形式,让浆液被阻止从地表流失掉。与此同时也需要避免出现较短时间内出现许多水泥粉煤灰浆。一旦出现较多的注浆量的时候,也可以选择相同的方式,又或是在浆液里添加水泥重量占比的2%速凝剂,等到孔内出现比较大的裂隙或是空洞的时候,就可以采取水泥砂浆灌注的方式进行作业。
        其四,等到整个注浆完成,需要对注浆达标与否进行检验,检验标准就是在灌浆孔的注浆结束前,泵压有所升高。等到泵量比70L/min小的时候,压力稳定在1.5-2.0MPa区间内,维持10-15分钟区间内。
        结语
        总之,对于铁路工程之中的采空区地基加固,需要结合该区域的特性,对本地段加以施工之后,了解到采取探灌结合、先探后灌的形式加固比较有效。只有在遵守有关标准要求基础上,实施注浆加固,才可以切实保障之后的施工和治理能够顺顺利利的进行,此外,也能够以此研究为同类工程施工建设供应所需的参考性。
参考文献
[1]李昊鹏.铁路工程中地基加固处理采空区的施工技术[J].江西建材,2014(21):170.
[2]胡春林.铁路工程中采空区地基加固施工技术探讨[J].交通建设与管理,2014(08):162-163.
[3]韦耀琥.广西沿海铁路煤矿采空区地基加固工程研究[J].铁道工程学报,2013,30(07):6-10+46.
 
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