專利名稱：一種不影響既有行車條件下鐵路路基修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對既有鐵路線路基病害整治加固施工工藝，特別是指一種在不影響既 有行車條件下鐵路路基修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
既有鐵路路基病害主要有翻漿冒泥、下沉、擠出、凍害等。目前，對路基病害整治措施一般采用基床換填法，該方法是對容易發(fā)生下沉外擠 或深陷槽病害的軟弱基床進(jìn)行換填，換填厚度視軟弱層厚度而定，一般為50 60cm。病害 一般地段換填料可為級配良好的碎石土或中粗砂，或在原基床土中摻入改良土壤工程性質(zhì) 的材料后形成的改性土?；矒Q填法不僅提高了基床表層強(qiáng)度，還可防治翻漿冒泥病害，換 填厚度50cm或以上時，可消除因土質(zhì)不良引起的翻漿冒泥。雖然基床換填法的換填效果好，可提高基床表層強(qiáng)度，但對路基下方深處病害整 治能力不足。而且，施工強(qiáng)度大，一般需要對既有鐵路進(jìn)行封鎖施工，限制鐵路車輛通行，且 施工工期較長；或在行車間隔段在軌道上通過天窗等方法對路基進(jìn)行施工，但目前我國鐵 路車流量大行車間隔短，通過間隔段施工無疑大幅度的增加了施工工期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種不影響既有行車條件下鐵路路基修復(fù)方法，實現(xiàn)在不影響鐵路正 常行車的情況下，進(jìn)行路基修復(fù)。本發(fā)明實施例提供的一種不影響既有行車條件下鐵路路基修復(fù)方法包括確定路基的病害段；在病害段基床兩側(cè)鉆注漿孔；根據(jù)病害類型和病害位置，確定注漿方法和注漿材料；以及利用所述注漿方法通過所述注漿孔將所述注漿材料注入路基內(nèi)。本發(fā)明實施例通過探測路基確定路基的病害段以及病害類型；在病害段基床兩側(cè) 布置注漿孔；根據(jù)病害類型和病害位置，確定注漿方法和注漿材料進(jìn)行鉆注施工。該方案施 工不占用鐵路行車空間，不影響鐵路正常行車，并且能夠路基表面至路基下方數(shù)十米深處 進(jìn)行加固。施工時不需要對基礎(chǔ)及地表開挖，勞動強(qiáng)度小、機(jī)械化程度高、施工工期短，有效 治理翻漿冒泥、下沉、擠出、凍害等，提高基床承載力，改善路基防排水能力。


圖1為本發(fā)明實施例方法的具體流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例一中的綜合檢測結(jié)果圖；圖3為本發(fā)明實施例一中施工布設(shè)的注漿孔；圖4為本發(fā)明實施例二中的排水管布置的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明實施例中，為了不影響鐵路列車行車的條件，對路基病害段采用注漿方式， 將漿液注入路基土體中，以充填、擠密和滲透的方式，排出土顆粒間的裂隙中的水和空氣， 并占據(jù)其空間，改良原有路基的力學(xué)特性，使路基土體孔隙比減小，強(qiáng)度提高。參見圖1所示，本發(fā)明實施例的方法具體包括以下步驟步驟101 確定路基的病害段位置以及病害類型。采用地質(zhì)雷達(dá)法和/或電法對既有鐵路路基進(jìn)行無損探測，以確定路基的病害段 位置和病害類型。進(jìn)一步，可以對探測確定的病害段反復(fù)進(jìn)行詳檢，以更精確地確定病害段 位置和病害類型。步驟102 在病害段基床兩側(cè)布置注漿孔。注漿孔所在區(qū)域可以是路肩、護(hù)坡、邊 坡或排水溝。注漿孔布置原則為不影響既有線路行車、能夠有效覆蓋病害區(qū)域。可以根據(jù) 病害類型、位置等可靈活布置注漿孔?？稍诓挥绊懠扔芯€行車的條件下于病害段基床兩側(cè) 的路肩、護(hù)坡、邊坡或排水溝鉆注漿孔。 在本實施例中，注漿孔可以為豎直孔、水平孔或斜孔。步驟103 根據(jù)病害類型和病害位置，確定注漿方法和注漿材料。當(dāng)然，還可以進(jìn) 一步參考巖石類型進(jìn)行確定。步驟104 利用所述注漿方法通過所述注漿孔將所述注漿材料注入路基內(nèi)。比如如果病害類型為基床表層病害，則確定的注漿方式可以為滲透注漿方式，注 漿材料為高分子化學(xué)液。如果病害類型為基床底層病害，則確定的注漿方式可以為分段注 漿方式，也稱為袖閥管注漿，注漿材料為TGRM超細(xì)水泥漿液。也就是說，這種方式是通過注 漿孔分段均勻的將TGRM超細(xì)水泥漿液注入路基底層。當(dāng)然，對于綜合病害，也需要綜合考 慮各種病害，確定多種注漿方式。在將漿液注入路基土體前，為了更有效的實現(xiàn)排水，可以進(jìn)一步布置排水設(shè)施，以 有效改善路基土體的排水能力，避免地下水、降水均沉積在基床土內(nèi)。在步驟104之后，即鉆注施工結(jié)束后，可以處理未用的漿液，將基床兩側(cè)地表恢復(fù) 原狀。在上述本發(fā)明方案中，可以不占用既有行車路線，只在基床兩側(cè)施工，不影響車輛 正常行駛。為保證安全只在行車間隔段施工，但車輛通過時施工設(shè)備與人員不需要撤離施 工現(xiàn)場。注漿施工采用的的鉆具與注漿機(jī)具機(jī)械化程度高，施工速度快?？筛鶕?jù)病害類型、 位置等可靈活布置注漿孔與注漿工藝、材料，可有針對性的進(jìn)行施工，適用性好，在提高基 床承載力的同時，大大加強(qiáng)了路基土層的防水性、坑震性和穩(wěn)定性。綜合以上各點可知本發(fā) 明能夠在不影響既有線通行的情況下，對路基病害進(jìn)行快速且有效的整治。下面舉具體實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。案例一路基下沉病害整治某路段出現(xiàn)了路基下沉、邊溝及護(hù)坡開裂、路基翻漿冒泥病害，嚴(yán)重影響了該鐵路 線的正常運(yùn)營。該段路基檢測采用輕型動力觸探檢測和雷達(dá)檢測相結(jié)合的復(fù)合物探檢測方案。檢 測范圍為該段路基地表以下5m。(1)輕型動力觸探(NlO)檢測輕型動力觸探(NlO)檢測顯示路基地表以下0 0. 5m為表層碾壓土，土質(zhì)密實，承載力較高；路基地表以下0. 5 2. 5m為軟弱土層，該層為 含水量較大的黃黏土及強(qiáng)風(fēng)化的砂頁巖，承載力較低為20 120kPa，該層局部夾有極軟弱 淤泥層，含水量較高，承載力為20 40kPa ；地表以下2. 5m的范圍內(nèi)為較硬的原狀土層，地 層為弱風(fēng)化砂頁巖，含水量相對較低，承載力大于120kPa。(2)采用地質(zhì)雷達(dá)檢測，400MHz天線，探測深度5m。如圖2所示，檢測結(jié)果顯示，地 質(zhì)雷達(dá)與輕型動力觸探(mo)對應(yīng)良好，自路基表面向下分為3層，即碾壓層、軟弱土層、原 狀土層。病害治理方法將注漿區(qū)域劃分如下在水平方向上將該130m的整治范圍細(xì)劃分 為6個單獨的整治區(qū)間，即為A F序列注漿孔，圖2簡稱為A F序，每序列沿線路方向 根據(jù)設(shè)計要求以一定間隔布置若干個孔。參見圖3所示，施工布設(shè)的注漿孔可為斜孔、垂直 孔與水平孔。注漿管包括A序、B序、C序、D序、E序、F序等六列注漿管。針對每個區(qū)間的 病害程度和深度不同，分別細(xì)化不同的注漿參數(shù)。在垂直方向上根據(jù)分層注漿整治的原則， 將路基底部土體的加固為上下兩層，上層O 0. 5m范圍注入Tcm 106高分子化學(xué)注漿料， 下層0. 5 2. 5m的范圍內(nèi)注入TGRM特種灌漿水泥。注漿效果檢測注漿結(jié)束一周后采用輕型動力觸探(mo)和地質(zhì)雷達(dá)相結(jié)合的復(fù) 合檢測方案進(jìn)行效果檢測，檢測結(jié)果顯示地層承載力均達(dá)到了 150kPa以上，達(dá)到了預(yù)期 的整治效果，達(dá)到了設(shè)計要求；軟弱地層被均已加固，形成了一個完整的固結(jié)持力層。案例二 路基翻漿冒泥整治某路段屬于雙線路塹段，由于該路段內(nèi)長時間雨水較大，導(dǎo)致路基底部部分地段 出現(xiàn)泥化現(xiàn)象，進(jìn)而引起路基下沉，導(dǎo)致現(xiàn)在列車經(jīng)過時振幅很大，嚴(yán)重影響了正常的列車 行駛。路基檢測通過地質(zhì)物探方法對病害段路基進(jìn)行一次全面檢測，物探檢測結(jié)果顯 示該路段中共計350米路基段出現(xiàn)病害，該段病害路基強(qiáng)度普遍很低，大部分強(qiáng)度小于 60KPa的軟弱土層，小部分路基的軟弱土層甚至低于20KPa，且在病害段350米的長度范圍 內(nèi)軟弱土層的厚度及埋深均變化較大。該兩層軟弱土層的存在是該段路基產(chǎn)生翻漿冒泥病 害的主要原因。整治方法1)在基床兩側(cè)布置注漿孔，對下層的軟弱基礎(chǔ)灌注TGRM特種水泥灌漿料填充孔 隙，固結(jié)松軟的土體，形成強(qiáng)度較高的結(jié)石體，使其凝固成具有較高穩(wěn)定性的整體，提高路 基土體的力學(xué)性能，防止路基的繼續(xù)沉降。2)加強(qiáng)排水設(shè)施。參見圖4所示，加深邊溝并且在排水溝內(nèi)埋設(shè)橫向排水管，排水 管用優(yōu)質(zhì)反濾層加以保護(hù)，即使有部分溝槽被切斷也不會妨害整體排水。排水管應(yīng)埋設(shè)至 道心下。在病害嚴(yán)重地段可以同時以20m的間距施工集水坑，井深3m-^i，開挖后使用土工 布包裹卵石回填，縱向埋設(shè)抽水管，水量大時可直接將井中積水抽至排水溝排出。效果檢查結(jié)束注漿后，每間隔IOm鉆機(jī)取芯，觀察注漿效果；如有注漿不飽滿段， 再進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿，直到達(dá)到設(shè)計要求。根據(jù)注漿施工的效果觀測和取芯檢查，注漿整治 效果明顯，路基的承載力有顯著的增強(qiáng)，翻漿冒泥現(xiàn)象得到了治理，保證了行車的安全。案例三、橋路過渡段下沉整治某路段屬于曲線橋路過渡段，該路段為改線路段，由于填料問題，路基承載不夠，導(dǎo)致路基持續(xù)下沉，同時由于橋、涵結(jié)構(gòu)物和路基剛度的差異，在橋臺背與過渡段結(jié)合處路 基填土相對橋臺整體變形下沉，出現(xiàn)了不同高低的錯臺，引起了“橋頭跳車”現(xiàn)象的產(chǎn)生，影 響了高速鐵路的安全行車。整治方法通過在橋頭徑向注漿，加固橋臺背后填土，改善橋路 過渡段排水能力，埋設(shè)橫向排水管。由附圖中可清晰看出施工占用區(qū)域與行車區(qū)域不重疊， 即施工不影響正常的道路行車。注漿孔施作靈活，可有效覆蓋病害區(qū)域，可結(jié)合不同注漿工 藝，準(zhǔn)確高效的治理路基病害。本發(fā)明方案中，通過在病害段基床兩側(cè)鉆注漿孔，根據(jù)病害類型和病害位置，確定 注漿方法和注漿材料，通過注漿孔將漿液注入路基土體中。這種方法不破壞持力層上層結(jié) 構(gòu)，經(jīng)過壓力注漿加固后，路基巖土強(qiáng)度、膠結(jié)性能、整體性、承載力可顯著提高，從而使路 基下沉、滑動被基本控制。該方法可利用行車天窗時間，不需要封鎖線路，不影響線路行車， 并且能對路基基床表層、底層有效的進(jìn)行注漿處理。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種不影響既有行車條件下鐵路路基修復(fù)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟確定路基的病害段位置和病害類型； 在病害段基床兩側(cè)鉆注漿孔；根據(jù)所述病害類型和所述病害段位置，確定注漿方法和注漿材料；以及 利用所述注漿方法通過所述注漿孔將所述注漿材料注入路基內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用地質(zhì)雷達(dá)對既有鐵路路基進(jìn)行探測來 確定路基的病害段位置和病害類型。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，注漿孔為豎直孔、水平孔或斜孔。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果病害類型為基床表層病害，則確定的注 漿方式為滲透注漿方式，注漿材料為高分子化學(xué)液。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果病害類型為基床底層病害，則確定的注 漿方式為分段注漿方式，注漿材料為TGRM超細(xì)水泥漿液。
6.如權(quán)利要求1 5任意一項所述的方法，其特征在于，在將漿液注入路基土體前，該 方法進(jìn)一步包括布置排水設(shè)施。
7.如權(quán)利要求1 5任意一項所述的方法，其特征在于，鉆注施工結(jié)束后，該方法進(jìn)一 步包括清理表面漿液，將基床兩側(cè)地表恢復(fù)。
8.如權(quán)利要求1 5任意一項所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步根據(jù)巖石類型，確定注 漿方法和注漿材料。
9.如權(quán)利要求1 5任意一項所述的方法，其特征在于，在不影響既有線行車的條件下 于病害段基床兩側(cè)的路肩、護(hù)坡、邊坡或排水溝鉆注漿孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不影響既有行車條件下鐵路路基修復(fù)方法，該方法包括以下步驟確定路基的病害段位置和病害類型；在病害段基床兩側(cè)鉆注漿孔；根據(jù)所述病害類型和所述病害段位置，確定注漿方法和注漿材料；以及利用所述注漿方法通過所述注漿孔將所述注漿材料注入路基內(nèi)。該方案施工不占用鐵路行車空間，不影響鐵路正常行車，并且能夠路基表面至路基下方數(shù)十米深處進(jìn)行加固。施工時不需要對基礎(chǔ)及地表開挖，勞動強(qiáng)度小、機(jī)械化程度高、施工工期短，有效治理翻漿冒泥、下沉、擠出、凍害等，提高基床承載力，改善路基防排水能力。
文檔編號E02D3/12GK102071607SQ20111002798
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者吳德恩, 易鵬, 曹國斌 申請人:北京中鐵瑞威基礎(chǔ)工程有限公司