淺談既有線隧道基底下沉病害整治

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1、淺談既有線隧道基底下沉病害整治　　摘要：由于設(shè)計(jì)施工不當(dāng)、地下水、列車動(dòng)荷載作用等原因，常致隧道底部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)病害。運(yùn)營(yíng)隧道基底病害的表現(xiàn)形式為下沉、翻漿冒泥、及整體道床開(kāi)裂等，這些病害會(huì)危及行車安全，而基底下沉導(dǎo)致的后果又十分嚴(yán)重，且較難根治。本文通過(guò)對(duì)整治方法的探討，以此加強(qiáng)日常維修管理工作。關(guān)鍵詞：隧道基底；病害；注漿；加固中圖分類號(hào)：U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A隧道基底病害是在經(jīng)過(guò)一定階段的運(yùn)營(yíng)后，特別是在多雨潮濕氣候及地下水發(fā)育條件下，基底出現(xiàn)開(kāi)裂、破損、下陷、向兩側(cè)外擠以及翻漿、冒泥等現(xiàn)象，其中基底不均勻下沉對(duì)線路運(yùn)營(yíng)影響很大。本文選取某段出現(xiàn)基底病害的隧道作為試驗(yàn)段，以此驗(yàn)

2、證方案可行性。1隧道概況6某處隧道為雙線隧道，全長(zhǎng)12.8Km，全部采用復(fù)合式襯砌，正洞全部采用混凝土或鋼筋混凝土作為永久襯砌，Ⅷ度地震區(qū)，III級(jí)及以下圍巖采用曲墻帶仰拱封閉式襯砌，于2000年開(kāi)通運(yùn)營(yíng)。該山區(qū)屬于寒冷地區(qū)，最大凍結(jié)深度達(dá)到1.3m。隧道通過(guò)的地層成因以河流相為主，水文地質(zhì)比較復(fù)雜，地表水、地下水普遍發(fā)育，局部地段存在承壓含水層，地層中砂巖較多，節(jié)理裂隙十分發(fā)育，為地下水補(bǔ)給、滲透及流透提供了良好條件。2病害情況通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)，檢測(cè)出基底存在不密實(shí)、欠密實(shí)、破碎等病害。在基底下沉最嚴(yán)重處所，水溝蓋板和擋砟墻有明顯的下沉痕跡，下沉量最大達(dá)到130mm，其余地段

3、下沉的表現(xiàn)主要是線路高低變化較快，列車通過(guò)時(shí)有不同程度的振動(dòng)。設(shè)備管理部門主要采取填充道砟、墊高軌道等方式控制沉降。3病害整治原則既有隧道基底病害整治是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及施工、運(yùn)營(yíng)安全，干擾正常行車運(yùn)營(yíng)，普通天窗滿足不了大機(jī)械、大范圍施工。結(jié)合病害類型、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及既有線行車等要求，需要采取安全、行之有效、經(jīng)濟(jì)合理的措施。因此，基底病害以提高基底的整體剛度為核心，通過(guò)對(duì)病害地段仰拱和仰拱填充的評(píng)估采取不同的處理措施。采用“樹(shù)根樁”加固基底時(shí)，考慮基底承臺(tái)與樁的連接措施。在整治完成后，需對(duì)病害處所進(jìn)一步排查，做好標(biāo)識(shí)。4病害整治措施隧道基底處理首先加設(shè)有效的地下

4、水排導(dǎo)系統(tǒng)，阻止地下水對(duì)隧道基底進(jìn)一步影響。然后對(duì)隧道基底進(jìn)行注漿加固或置換。64.1側(cè)溝排水根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)整治經(jīng)驗(yàn)，在兩側(cè)排水溝內(nèi)鋪設(shè)橡膠排水管，外徑25cm，管長(zhǎng)根據(jù)工點(diǎn)確定，并考慮上下游各延伸10m，排水管進(jìn)口端周邊用水泥砂漿封堵，防止側(cè)溝水下滲至隧道基底。4.2基底加固隧道基底加固根據(jù)病害類型分別采取注漿加固基底、微型樁加固、更換仰拱三種方式。4.2.1破碎、吊空地段加固方案破碎、吊空地段加固方案通常采取注漿加固基底的方案。采用縱抬梁法加固線路后，在仰拱填充面頂、碎石道床板底部采用φ159mm鋼花管注漿加固基底，注漿完成后保留鋼花管，起管樁作用。線路底部設(shè)置3根φ159mm鋼

5、花管，橫向間距1.2m，縱向間距1.2m,鋼花管深度以深入仰拱底部虛渣底以下為原則。鋼花管的鋼管頂伸入新澆筑混凝土5cm，頂部焊接一塊300×300×10mm鋼板，鋼板需與新澆筑的鋼筋混凝土中的鋼筋可靠焊接，確保鋼花管與新澆筑混凝土及仰拱填充可靠連為一體，整體受力。新澆筑鋼筋混凝土中縱向主筋采用φ14鋼筋，箍筋采用φ8鋼筋，間距為15cm。注漿管注入水灰比為0.4的加固型TGRM水泥基特種灌漿料，注漿壓力為1.0MPa～1.5MPa。并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地層確定合理的注漿參數(shù)。6為確保加固效果，在仰拱填充頂面鋼花管的頂部沿線路方向開(kāi)鑿25×50cm（高×寬）的槽，并新澆筑C30鋼筋混

6、凝土梁，在新澆筑混凝土與底部之間植筋連接，鋼筋直徑φ16鋼筋，橫向間距20cm，縱向間距40cm。圖1注漿加固橫斷面圖4.2.2不密實(shí)、破碎地段采用微型樁加固方案對(duì)于不密實(shí)、破碎地段，通常采用微型樁加固，微型樁又分為PMC聚合物微型樁和T76P邁式微型樁PMC聚合物微型樁材料以雙組分改性聚氨酯，施工現(xiàn)場(chǎng)配合硅砂、水泥構(gòu)成聚合物砂漿，再配合碎石可構(gòu)成聚合物混凝土樁。樁中配置3根φ25鋼筋形成聚合物鋼筋混凝土樁。PMC聚合物微型樁特點(diǎn)為快硬、抗?jié)B、抗沖擊、抗壓抗折性能好，抗強(qiáng)流水沖刷，具水下不分散型。在1m/s的強(qiáng)涌水沖刷下不離散、30分鐘抗壓強(qiáng)度8Mpa以上，抗折強(qiáng)度在6Mpa以

7、上。邁式微型樁由作為承載鋼結(jié)構(gòu)的筋，即連續(xù)螺紋的邁式錨桿和注漿體（TGRM水泥基特種灌漿料）組成。它的特點(diǎn)是安裝迅速，至少是傳統(tǒng)方法的2倍；安裝機(jī)械小型、輕便；邁式桿體可任意切割，工作場(chǎng)地空間要求低。可用作承壓樁或復(fù)合樁。由于出現(xiàn)基底病害的多為既有線，為節(jié)省施工時(shí)間，推薦采用T76P邁式微型樁。6采用縱抬梁法加固線路后，在仰拱填充面頂、碎石道床板底部采用T76P邁式錨桿注漿加固基底。在線路底部設(shè)置6根T76P邁式錨桿，橫向間距0.70m+0.54m+0.54m+0.35m+0.35m，縱向間