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钢管桩注浆加固在高铁隧道软基处理中的实践应用摘要：本文在对于高铁隧道软基中钢管桩注浆的应用进行分析的过程中，首先在对比隧道软弱地基传统施工方式的基础上，对于注浆加固这一处理隧道软弱地基加固的新技术进行了简单介绍。
该技术利用地基钢管桩注浆能够较好的对于围岩变形与地基下沉进行控制，具有较好的效果。
除此之外，本文还对于对于注浆加固法施工工艺流程与实际运用情况进行了介绍，为高铁隧道软基的处理提供了借鉴方案。
关键词：高铁隧道软基；钢管桩注浆加固；地基下沉前言：在进行隧道地基工程的过程中，对于隧道软弱地基的处理是一个难题，其处理效果直接影响最终的成果质量。
利用注浆处理工艺可以起到加固地基的作用，根据数据调查，近年来，该技术已经得到了广泛运用。
相比较而言，该技术存在加固效果优越、循环周期短、施工准备速度快等优点，可对于地质较差的围岩段进行快速加固，在保障隧道运营安全的基础上，提高了施工速度，保证了工期。
因此，研究钢管桩注浆加固在高铁隧道软基处理中的实践应用是非常有实践意义的。
1工程概况本文已某隧道工程为例，通过对其地质条件的分析，该部分上覆土层包含软粉质粘土、粉质粘土、坡残积、坡洪积、第四系冲洪积；下伏地层包含石英砂岩夹页岩与奥陶系中统缩尾岭群；该区域地下水及地表水丰富，风化带非常的厚，可能会影响后期施工建设。
根据设计文件，其V级围岩776米，Ⅳ级围岩390米，Ⅲ级围岩2270米。
总体来说，是一个施工难度大、地质条件差的区域。
下面，本文就本工程的软基处理进行了简要分析。
2传统地基加固方法由于软弱围岩自身的特性，通常情况下，在隧道通过时，在隧道基底全风化明显、地下水丰富、围岩破碎及围岩软弱的情况下，隧道地基承载力实际上远远不足所设计的0.15MPa，在这种情况下，为保证下一步施工建设，需要进一步处理隧道基底，避免边墙挤压、隧道下沉、隧道变形等情况的出现。
传统处理方式在对其进行优化时，主要是对于上断面进行开挖支护，使其之间存在一定的距离，再进一步对于隧道边墙进行开挖支护，紧接着分段对于隧道底部软弱围岩进行挖除，在进行下一步换填时可借助片石混凝土与连续级配碎石，在进行了一系列操作之后，地基承载力通常可以满足设计需求。
钢花管压力注浆技术及其应用陈振秀张腾蔚张金根(1．广东省交通集团有限公司，广州510101；2．广州市政工程维修处，广州510101；3．广东省交通厅，广州510101)摘要：结合工程施工中的软岩和土体加固实践，介绍了综合考虑压力注浆和钢花管作为加筋对岩体的加固作用、压力注浆工艺以及工程加固效果。
关键词：岩土体加固；钢花管；压力注浆1 引言岩土工程中经常需要对岩土体加固，以达到工程稳定的目的。
在加固方法上可分为两类，第一类是向岩土体中注浆以固结岩土体，或在岩土体中加筋(加筋土、锚杆等)，以提高土体的物理力学性质，而达到自稳的能力。
第二类是通过支挡(挡墙、抗滑桩等)和拉压(预应力锚索)等方法，而达到工程的目的。
国内外岩土工程界一致公认的是，第一类方法是首先的。
在第一类方法中，过去是分别考虑岩土体中加筋或注浆的作用。
注浆技术最早是1802年法国工程师应用于修复被水流侵蚀的挡潮闸坝的砾土地基。
现代加筋土技术是1964年法国工程师维达尔首创的。
90年代笔者在过去研究加筋土的基础上，将土中加筋(钢花管)和压力注浆这两者的加固作用结合起来计算考虑它们对岩土体加固的共同作用，也可以说是加筋土技术或注浆技术的拓展，并在多项工程实践中取得成功。
为使这一技术更好地发挥作用，现将有关于此的技术作一初步总结，以供有关同行借鉴参考。
2 钢花管压力注浆加固效果分析及设计概要钢花管压力注浆的加固效果有两方面，一是破裂岩体或软弱土体经压力(一般的稳定压力为1．5-2．OMPa)注浆后，其强度特征值可提高2-10倍，这是被实际工程注浆前后的检测结果对比所证实的；二是注浆结束后注浆钢花管留在岩土体中起到加筋的作用。
其加固作用的计算有两种不同的方法，一是作为单根钢花管来计算；二是被加固的岩土体连同钢花管一起作为一种复合材料来计算。
如按单根钢花管的计算方法，视其在工程中的受力状态而异。
如受竖向荷载，则将其视为受垂直轴向荷载的一根微型钢管桩来计算其垂直承载力。
谈注浆技术在加固铁路路基中的应用效果摘要：铁路路基作为轨道的基础，其主要承担着轮对传递到轨道等结构物的重力作用。
由于铁路路基工程建设完成后，根据铁路规模、设计时速和客货列车承载力不同等因素，铁路地基存在着不同程度的沉降、雨水浸泡铁路路基或排水不畅通等造成路基翻浆冒泥等危害，已经成为了影响列车安全运行与人们生命安全的重要因素。
所以，铁路工程施工企业必须采取积极有效的措施，进行路基沉降问题的处理，才能避免因为沉降过大、下滑等原因而导致路基受到破坏。
随着铁路路基施工技术的不断发展，注浆施工技术在铁路工程施工中的推广和应用，不仅改善路基土体的力学性质、提高路基稳定性，而且实现了加固路基消除沉降安全隐患的目的。
同时该技术所具有的施工简单、经济、安全等各方面优点，对于铁路工程建设施工质量的提升也具有极为重要的促进作用。
针对注浆技术在铁路路基加固中的应用效果进行了分析与探讨。
关键词：注浆技术；铁路路基；效果评价引言注浆技术：就是应用钻孔-压浆的方法，将两种不同成分的浆液混合投入钻孔内加以固化，从而填筑到铁路路基的缝隙中加固铁路路基，采用的方式可以时挤压、置换或填充等不同的形式。
注浆技术作为铁路路基加固工程（如：框构桥下穿顶进）施工中常用的质量控制技术，其具有污染小、简单、经济、施工便捷等方面的优点，铁路路基加固工程建设中被广泛的应用。
1、铁路路基中注浆技术的作用注浆技术最大的优点是不破坏现有铁路路基的基础上，注入浆液的方式增加病害路段承载能力，提高注浆区域土体整体强度和粘聚力，提高铁路路基的稳定性。
这项施工技术的应用不仅最大限度的降低了资源的消耗，同时也减少了工程施工对周边环境造成的污染。
经多个项目注浆现场调查研究发现，注浆技术在解决铁路路基与基床以下加固中的主要有以下几方面优点：（1）填充作用。
铁路路基长期受到外界的干扰，天气不断变化使得路基环境温度出现变化，路基工程冷热交融季节非常容易导致裂缝的出现或者是路基路面翻浆冒泥等的病害问题，这些病害问题如果不及时加以防治，将会导致沉降、结构性裂缝等问题的反复出现，最终对整个铁路路基结构的稳定性产生严重影响。
注浆加固在既有铁路扩能改造工程的应用摘要：随着铁路建设的高速发展，对既有铁路的扩能改造在我国经济高速发展的今天是势在必行的，既有铁路路基采用注浆加固的措施，有效地提高了既有铁路路基的承载力，确保了路基边坡的稳定和铁路列车运营安全。
具有对行车干扰小、施工速度快、减少对既有路基的破坏的优点。
文章主要针对某地区工程实例，对既有铁路扩能改造工程中注浆加固技术的应用方面进行详细的分析。
关键词：注浆加固；既有铁路；扩能改造引言：既有钦防铁路由于建设年代久远、标准较低，致使部分路基段落存在松散、空洞、塌陷现象，承载力和沉降控制均不能满足升级提速的要求。
文章介绍了采用注浆的方法对既有路基进行加固，效果显著，且施工过程中铁路不封闭，提高了铁路的综合效益。
1.工程概况某第七铁路增建二线为广西沿海铁路扩能改造项目的一段，设计时速120km/h。
增建二线位于既有线右侧路堤边坡上，以填方形式通过。
K161~K166里程段现场调查发现部分段落既有路基填料以残积成因的粉质黏土和细角砾土为主，局部夹有大块块石（直径约300-600mm），块石底部架空现象非常明显，且填料有松散、空洞，路基承载力不足等问题，且增建二线与既有线的线间距仅5~8m。
为确保新建线路路基的稳定及既有铁路的安全，对既有铁路松散边坡部分采用先清除边坡地表杂物后填筑二线路基至既有铁路路肩高程以下约1m左右再采取注浆加固的措施进行处理。
2.既有铁路边坡注浆加固原理既有线注浆加固的原理就是指利用液压和气压把能凝固的浆液均匀地注入铁路路基填料中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，经过一定的时间后，使原来松散的填料胶结成一个整体，从而改善路基的物理性质。
2.1渗入、压密作用在注浆压力作用下，浆液在土体中产生劈裂作用，克服土体中各种阻力渗入孔隙和裂隙中，压力越大，浆液的延伸长度和直径就越大。
浆液渗入孔隙和裂隙后将填充土体中的一些较大空隙，对土体起到挤密作用，并与土体一起形成胶结体，从而提高了土体的强度。
钢花管注浆在基坑开挖中的应用钢花管注浆是一种常用的基坑支护技术，可以在基坑开挖过程中起到很好的支护作用。
钢花管注浆技术可以提高基坑边坡的稳定性，加固土体，防止土体变形和沉降，保护周围建筑物和地下管线的安全，对于保障基坑开挖施工的安全和顺利进行具有非常重要的意义。
本文将从钢花管注浆技术的原理、施工步骤和应用效果等方面进行阐述。
一、钢花管注浆技术的原理钢花管注浆技术是将钢花管嵌入土中，通过管内注浆材料形成一个坚固的注浆体，以增加土体的抗剪强度、刚度和稳定性，从而达到支护、固结和防水的目的。
该技术通过施工人员在基坑周边挖掘槽槽、钻孔等方式将钢花管埋设到一定深度，然后通过注浆泵将注浆材料一层一层地注入管内并压实，使得土与注浆体紧密结合，形成了一道坚固的支护层。
钢花管注浆技术的原理是利用注浆材料形成的坚固注浆体，增加土体的强度和稳定性，以达到地基处理、基坑支护等目的。
1. 基坑边缘的准备工作：根据设计要求确定钢花管埋设的位置和深度，然后在基坑边缘挖掘槽槽或打孔，为钢花管的埋设做准备。
2. 钢花管的埋设：将预先浆液混合好的钢花管埋设到槽槽或孔内，保持管的位置水平垂直，并严密封堵。
3. 注浆材料的准备：根据设计要求选用适当的注浆材料，将其按照一定比例混合并搅拌均匀，保证注浆材料的质量。
4. 注浆施工：使用注浆泵将注浆材料一层一层地注入钢花管内，并严密压实，形成坚固的注浆体。
5. 检查验收：等待注浆材料凝固后，对注浆体的质量进行检查验收，确保注浆效果符合设计要求。
1. 提高基坑边坡的稳定性：利用钢花管注浆技术可以加固土体，提高土体的抗剪强度和稳定性，从而有效地提高了基坑边坡的稳定性。
2. 防止土体变形和沉降：通过注浆体的形成，可以有效地防止土体的变形和沉降，保护基坑周围建筑物和地下管线的安全。
3. 保障基坑开挖施工的安全与顺利进行：钢花管注浆技术可以有效地提高基坑开挖施工的安全性，保护土体不受到挖掘过程中的影响，保障施工的顺利进行。
收稿日期:2023-03-10作者简介:罗鹏宇(1995 ),男,助理工程师,大学本科㊂关于花管注浆加固铁路路基一次性注浆量达标的技术探讨罗鹏宇(河北省沧州市肃宁县神华路朔黄铁路公司,河北沧州 062350) 摘 要:花管注浆技术是整治铁路路基下沉病害的一种常用技术,在铁路既有线上被广泛使用㊂在整治过程中,花管注浆量能否一次性达到设计要求是影响路基加固效果的主要因素㊂文章以某路基下沉综合整治工程为例,通过施工中的试验,采用排除法㊁控制变量法对影响注浆达标量的8个因素进行排查,最终形成提高花管注浆达标量的有效手段㊂关键词:花管注浆;加固;铁路路基;一次性注浆量;达标中图分类号:U 213.1 文献标识码:A 文章编号:1007 6921(2023)21 0134 03 在路基下沉病害整治中,花管注浆技术是一种常用技术㊂花管注浆是利用液压原理将浆液均匀地注入地层中,浆液以填充㊁渗透㊁挤密㊁劈裂等方式,将土颗粒或岩石裂隙中的水分和空气排除后占据其位置,经一定时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,形成一个结构新㊁强度大㊁防水性能高和化学稳定性良好的 结石体 ㊂以这种方式很容易产生注浆量不达标的现象,如若注浆量无法达到设计要求,将无法形成0.5m 以上面积的固结土体,影响路基加固效果㊂现以某工程路基下沉综合整治工程为例,通过排除法㊁控制变量法对影响因素进行分析,并提出解决对策,经实践效果检验,可有效提升一次性注浆量达标率㊂1 工程概况某铁路公司路基下沉综合整治工程,路基工点共计47处,工点长度共计5.63k m ,该地段管内工点40处,工点长度2.56k m ,采用花管注浆加固措施㊂注浆孔数6375个,钻孔长度(直径D=0.11m ㊁I I I 类)7933.5m ,注浆量(T G R M 防水型)2456.43m 3,人工挖除清筛回填道砟2093.93m 3;人工捣固道砟2093.93m 3;人工沉落整修长度2.56k m ;探测电缆长度2.56k m ㊂2 注浆一次性不达标原因分析通过对本项目同地其他项目走访,发现通过技术手段可将花管注浆量达标率控制在95%以上,通过总结可影响注浆量达标的共有8个末端因素,分别为交底培训不到位,采用水灰比较小,花管管壁梅花出浆孔过少,压力传递损失,注浆管与花管连接不严密,钻杆提升中土砟掉落二次堵孔,土质松软联通空隙,串孔泄压㊂2.1 交底培训不到位在施工前期对架子队作业人员进行了花管注浆施工技术交底和技术培训,签字齐全,施工作业现场存放有项目部二级交底资料,架子队技术主管对架子队人员及施工队人员进行了三级技术交底和培训,包括护筒埋设㊁注浆㊁搅拌等,明确规定了各工序施工要点,现场人员签字齐全㊂通过对施工队的随机抽查询问,培训效果显著,可排除交底培训不到位因素㊂2.2 采用水灰比较小根据设计图纸要求,采用水灰比控制在0.45ʒ1~0.6ʒ1之间,现场一直采用0.45ʒ1的水灰比进行拌合作业,更改现场水灰比,采用0.6ʒ1的水灰比进行拌合后注浆,并统相同时间内的135孔的注浆量达标情况如表1所示㊂表1 更换水灰比一次性注浆达标对照序号注浆量孔数出现频率/%累计频率/%1在设计注浆量1/3以下5440402设计量的1/3~2/3之间4734.874.83超过2/3但未达到设计量2014.889.64达到设计量1410.4100 经过统计,注浆量达标率为10.4%,无较大变化㊂由此可见,注浆量是否达标与水灰比大小无关㊂2.3 花管管壁梅花出浆孔过少㊃431㊃2023年11月内蒙古科技与经济N o v e m b e r 202321535I n n e r M o n g o l i a S c i e n c e T e c h n o l o g y &E c o n o m yN o .21T o t a l N o .535为验证花管管壁出浆孔数量对注浆量的影响,施工现场安排人员对一批注浆花管进行了管壁出浆孔加密,将设计出浆孔间距10c m梅花形布置更改为5c m梅花形布置,注浆达标量如表2所示㊂表2增多梅花形布置一次性注浆达标对照序号注浆量孔数出现频率/%累计频率/% 1在设计注浆量1/3以下3450502设计量的1/3~2/3之间1725753超过2/3但未达到设计量1014.789.74达到设计量710.3100通过统计这一批次的注浆量发现,达标率未有明显提升㊂2.4压力传递损失为验证压力传递损失情况是否影响注浆量,施工过程中将特种水泥灌浆量拌合地点更改为线路平网旁,并采用50m注浆管㊁100m注浆管㊁150m注浆管㊁200m注浆管,分别统计距离拌合地点加压泵50m内的100个注浆孔㊁50~100m范围内100个注浆孔㊁100~150m范围内100个注浆孔和150m 以外的100个注浆孔的注浆量达标情况如表3所示㊂表3不同距离压力传递一次性注浆达标对照序号距离范围抽样总数vȡV孔数达标率/% 150m内1007272 250~100m1006161 3100~150m1003838 4150m外1001212根据达标率情况发现,在注浆加压泵辐射范围50m内的注浆孔达标率得到显著提升,而在150m 外的注浆达标率仅为12%㊂施工队分别在不同长度注浆管末端安装测压表发现,50m注浆管出浆压力为0.38M P a,与加压泵压力0.4M P a基本一致, 100m注浆管出浆压力0.25M P a,符合设计0.2~ 0.6M P a间的要求,150m注浆管出浆压力仅为0.11M P a,200m注浆管为0.09M P a,均无法达到设计压力㊂由此可见,压力传递损失是影响注浆量达标的因素之一㊂2.5注浆管与花管连接不严密在现场用控制变量法,令注浆管与花管之间的连接未采用丝扣紧密连接,仅仅采用将注浆管插入花管的方式进行注浆,完全无法起到应有的压力注浆效果,由此可见,注浆管与花管之间的连接是否紧密是影响注浆量达标的因素之一㊂2.6钻杆提升中土砟掉落二次堵孔施工现场对钻机提杆的施工过程进行的改进,在钻杆下方铺设一层胶皮垫,遮挡钻杆提升过程中掉落的土㊁砟,防止土㊁砟堵孔,同时测量成孔的有效长度,保证达到设计深度,通过统计采取此种措施后的注浆量达标情况发现,注浆量达标率有所提升,实际注浆量超过设计量2/3的比率得到大幅提升㊂可以确认钻杆提升中土砟掉落二次堵孔是影响注浆量达标的因素之一㊂表4遮挡钻杆提升后一次性注浆达标对照序号注浆量孔数出现频率/%累计频率/% 1在设计注浆量1/3以下1423.023.02设计量的1/3~2/3之间1727.950.93超过2/3但未达到设计量1118.068.94达到设计量1931.1100 2.7土质松软联通空隙施工队某日检查现场发现在注浆时,路基中间水沟侧面出现冒浆现象,此时注浆仅开始20s,注浆量不足设计1/3,在暂停注浆,封堵冒浆位置后,继续补充注浆,注浆量得到有效提高,但通过统计,因土质松软有联通而出现冒浆的情况出现率仅为0.6%,对注浆量达标情况无显著影响㊂通过控制变量法排除土质松软联通空隙是影响注浆达标的因素㊂2.8串孔泄压施工队对现场注浆情况进行检查,发现在注浆时,有浆液从相邻孔洞冒出,此时注浆开始15s,注浆量不足设计1/3,在对相邻孔洞进行封堵后,注浆量达到设计量,但通过统计,串孔出现率为0.9%,对注浆量达标情况无显著影响㊂通过控制变量法排除串孔泄压是影响注浆达标的因素㊂3解决对策3.1通过加压㊁减管长,减少注浆传递压力损失将拌合地点选择在尽量靠近线路处,并采用100m注浆管,控制浆液传递距离,将加压泵压力控制在设计范围的较高值上,并在末端设置流量阀和压力表,以控制末端压力㊂实施效果:经通过上述四种措施,有效提高了注浆管末端注浆压力,注浆量一次性合格率得到了有效提升㊂3.2配备隔离垫,防止土㊁砟二次掉落堵孔在钻孔和提杆过程中,在钻杆周围围上橡胶隔离垫,防止土砟在提杆过程中掉落,并在成孔后检查最终成孔深度,防止掉落的土砟或者塌孔造成成孔深度不足㊂实施效果:采取隔离措施后,有效避免了土㊁砟掉落堵孔,保证了有效深度,提升了注浆量合格率㊂㊃531㊃罗鹏宇㊃关于花管注浆加固铁路路基一次性注浆量达标的技术探讨2023年第21期表5封堵领空后一次性注浆达标对照序号要因对策目标措施1压力传递损失通过加压㊁减管长,减少注浆传递压力损失考核合格率100%1.拌合地点选择在尽量靠近线路处;2.采用100m以下注浆管,控制浆液传递距离;3.适当提高加压泵压力2钻杆提升中土砟掉落二次堵孔配备隔离垫,防止土㊁砟二次掉落堵孔孔深达到设计深度1.技术员现场盯控;2.采用胶皮垫隔离钻杆提升中掉落的土㊁砟3注浆管与花管连接不严密施将花管接口和注浆孔接口的连接方式,改为丝扣连接㊂水密性实验合格率100%1.更改加工方式,加工出螺旋丝扣;2.连接完毕后在接缝处洒水,查看有无气泡;3.技术员现场盯控3.3更改接口连接方式将注浆管与花管连接处加工成丝扣形式,花管顶部也加工成配套丝扣,注浆时,中间缠裹生料带,技术员现场盯控,确保连接稳固密实,注浆时在接缝处洒水,查看有无气泡㊂实施效果:现场不再出现以往随意插拔现象,连接气密性得到有效提升,水密性试验中,不再出现气泡,连接密实性得到验证,能够有效确保注浆压力传递至注浆花管溢浆孔四周,注浆效果得到改善㊂4效果检验4.1目标值验证通过针对施工中影响注浆量达标的3项主要原因采取了有效措施,分成4次采集了共计800个花管注浆孔的注浆量情况,并进行了统计,具体如表6所示㊂表6800个花管注浆孔注浆量情况统计序号当日施工孔数达标数量/个出现率/% 120519695.6 219017994.2 319519097.4 421020899.0合计80077396.6从图1中可以看出,注浆量达标率由原来的9%上升到现在的96.6%,达到了目标值(注浆量达标率达到95%以上)㊂图1800个花管注浆孔注浆量实施情况对照4.2经济效益采取措施后注浆量达标率由原来的9%上升至96.6%,免除了侧边打孔再次注浆的返修措施,节约返修打孔注浆机械费20元/每孔,人工费5元/孔,今年共计施工3297孔,共节约费用为(20+5)ˑ(91%-3.4%)ˑ3297=72204(元)4.3技术效益此分析中找到了影响注浆量达标的主要原因,通过精确的分析㊁有效的措施㊁高效的实施,有效地提高了注浆量达标率,进而降低了花管注浆质量缺陷率㊂4.4社会效益通过本次数据分析成果解决了前期施工时注浆量无法达到设计标准的问题,为下一步朔黄铁路在板结较严重地区采用花管注浆工艺进行路基加固提供了可靠的施工经验和工艺可行性验证依据㊂5结论通过以上实践分析,不难看出影响注浆达标量的因素,主要为压力传递损失㊁钻杆提升中土砟掉落二次堵孔及注浆管与花管连接不严密等因素所导致㊂在具体工程实践中,控制好以上因素,可有效提升铁路路基下沉综合整治效果,显著改善铁路路基运营状态㊂[参考文献][1]吴裕铭.花管注浆技术在加固既有铁路软土路基中的应用[J].路基工程,2012(1):130-134.[2]刘明国.铁路路基工程施工技术[M].北京:中国铁道出版社,2014.[3]解宝柱,曾润忠.铁路路基施工与维护[M].北京:中国铁道出版社,2015.[4]舒玉.铁路路基工程[M].北京:中国铁道出版社,2014.[5]程博华.铁路病害的成因与整治措施[J].铁道建筑技术,2011(2).㊃631㊃总第535期内蒙古科技与经济。
