侯月线杨树庄1#隧道基底病害成因分析及整治措施

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1、侯月线杨树庄1#隧道基底病害成因分析及整治措施【文章摘要】运营线铁路隧道普遍存在基底下沉、脱空及翻浆冒泥等病害，直接影响了列车的安全运营和结构的使用寿命。由于铁路隧道内作业天窗时间短、空间小，对基底注浆材料的早期强度要求高。基于此，以侯月线杨树庄1#隧道基底病害整治工程为例，提出了一种新的隧道基底灌注高分子材料与中空螺旋式锚杆相结合的锚注一体化病害整治方案，形成了一套新材料与新设备相配套的施工工艺，提高了基底结构的承载能力，改善了结构的受力性能，取得了良好的整治效果，可为类似工程提供参考。【关键词】铁路隧道;基底病害；高分子材料；锚注一体化中图分类号：TU375.4文献标识码：A在运营

2、线铁路隧道病害整治工程中，基底下沉、脱空与翻浆冒泥等病害是常见的隧道病害类型，这直接影响着轨道结构的承载力和稳定性，将严重影响铁路运输的行车安全。但由于病害整治工程天窗时间短且不连续，施工难度大，对基底加固材料的早期强度要求较高。因此，如何在有限的天窗点内完成基底病害整治施工，且不影响点闭后列车的正常运营是铁路隧道基底病害整治的关键。1工程概况侯月线杨树庄1祁遂道，中心里程为95km+988m，隧道全长1665m,为单线电气化隧道，线路为有诈道床，铺设60kg/m无缝钢轨，道床两侧设置有排水沟。隧道穿越区地层为全新统砂粘土和上更新统，中更新统黄土质砂粘土，下伏上二迭系页岩夹砂岩，及2-

3、3层凸锈体状铁矿。隧道内地下水类型主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。2病害特征及成因分析该隧道在95km+700m〜800m范围内道床两侧翻浆冒泥现象明显，并且出现严重的基底脱空现象，引起道床不均匀下沉，严重危及行车安全，总体分析，铁路隧道出现基底病害现象，主要有以下几个成因。2.1列车荷载隧道长期有超重列车通过或线路基底存在老化现象时，基底与基岩无法有效粘结共同变形，基底的受力状态将会发生改变，横向约束力大幅度下降或消失，竖向约束力只存在很小的一部分，从而使得基底底部一部分处于悬空状态，其所承受的正应力及切应力都会大幅度增加，最终会导致隧道基底出现脱空及翻浆冒泥现象。2.2道床虚渣在

4、隧道建设过程中，如果基底清理不彻底而留有虚渣时，将会影响道床的整体性。此时由于虚渣的存在，基底与基岩之间无法有效黏连而共同受力而发生变形。久而久之，基底将发生脱空和翻浆冒泥的现象。2.3地下水侵蚀山体的基岩裂隙中，经常会有地下水的存在。在常年地下水的冲刷作用下，基底的细小颗粒被带走，裂隙逐渐增大。地下水使得基底产生孔隙水压力。2.4耦合作用基底发生脱空和翻浆冒泥病害是多因素耦合作用的结若基底出现虚渣并同时存在地下水侵蚀和长期的列车荷载，地下水在荷载作用下会出现抽吸现象，导致地下水对基岩的侵蚀加剧。地下水的侵蚀，使得细小的颗粒被冲走，基鹿的虚渣孔隙会逐渐增大。久而久之，出现恶性循环，基底

5、的翻浆冒泥和脱空现象加剧。3基底病害整治方案3.1加固材料TK-SGT加固材料是一种改性聚氨酯胶凝高分子材料。该加固材料与其他材料相比具有胶结强、憎水性、凝固快、强度高、黏度低、无污染等特点。3.2施工设备基鹿病害整治的施工设备主要包括：W-265柴油空压机、2ZBQ—8/12型气动双液注浆泵、凿岩机及相关配件和工具。3.3施工工艺及流程隧道基鹿病害整治需要快速高效进行，以免影响点闭后列车的正常运营，其一般流程为放线扒砟、钻孔布管、基底注胶、拆洗注浆部件3.3.1放线扒砟施工时，按设计图纸进行注胶孔位置放线。注胶孔在轨枕间沿轨道纵向梅花形布置，间距控制在1.Om到2.Om之间。为方便注

6、胶孔的成型，需要在布设注胶孔的位置进行扒砟处理。扒砟深度至道床底部，后埋设直径为150cm的PVC管，并及时将道砟捣固密实。3.3.2钻孔布管注浆钻孔可垂直打入脱空层，也可沿倾角45°方向打入。钻孔深度可根据现场实际情况确定，一般打入破碎脱空层即可。注胶管采用合金麻花钻型注浆管，直径为+20mm，管壁梅花形设置为4>10mm的溢浆孔，间距15cm。合金麻花钻型注浆管伸入钻孔以后，需要用棉纱和堵水剂对孔洞进行封孔处理。封孔结束后，安装注胶快速接头，并做好保护。3.3.3基鹿注胶注胶孔成后即可进行基底注胶加固作业。基底注胶采用2ZBQ—8/12型气动双液注浆泵。其主要施工工艺流程：现场材料

7、混合实验、注浆设备组装回料测试并调试胶液、注胶作业、施工材料和设备离场。3.3.3.1现场材料混合实验提前取TK-SGT加固材料A、B同等份，进行强度测试，若强度满足要求，可继续下一步操作；若不满足，需查找原因，核实材料的质量。3.3.3.2注浆设备安装依次将空压机、注浆栗、注胶软管A、B、搅拌管、吸料软管、出料管等依次安装连接。3.3.3.3回料测试并调试胶液(1)提前对注浆设备进行测试，若A、B两高压橡胶钢丝软管均出料顺畅，可进行下一步操作