CN108930265A - 一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法 - Google Patents

一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法 Download PDF

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Abstract

一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法，以科学合理地开展再生隐伏岩溶注浆修复，有效避免无砟轨道路基产生上拱变形。包括以下步骤：①通过高密度电法或探地雷达或地震反射法或电磁波CT，确定相关参数；②通过现场调查或资料收集或钻孔取样并开展室内土工试验，确定再生隐伏岩溶顶部覆盖层的重度γd和内摩擦角③计算确定再生隐伏岩溶注浆修复的注浆压力σz；④在既有无砟轨道路基坡脚钻斜孔至再生隐伏岩溶，并按不大于步骤③确定的注浆压力σz进行注浆修复。

Description

一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域，特别涉及一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法。
技术背景
随着高速铁路快速发展，无砟轨道路基得到广泛应用。在岩溶地区，已建成的无砟轨道路基基底可溶岩在侵水溶蚀作用下极易形成新的岩溶发育区，即再生隐伏岩溶。再生隐伏岩溶具有塌陷风险，影响上覆无砟轨道路基正常使用。对此，可采用注浆加固修复再生隐伏岩溶地基，然而，在注浆过程中，若注浆压力控制不当，既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的浆液压力可能形成过大的上拱压力，引发再生隐伏岩溶覆盖层及其顶部路基产生上拱变形，引发轨道不平顺性加剧，威胁高速列车安全运营。由此可见，目前存在的技术不足是如何控制既有无砟轨道路基再生隐伏岩溶的注浆压力，迫切需要提出合理的注浆修复方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法，以科学合理地开展再生隐伏岩溶注浆修复，有效避免无砟轨道路基产生上拱变形。
本发明解决上述技术所采用的技术方案如下：
本发明一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法，包括以下步骤：
①通过高密度电法或探地雷达或地震反射法或电磁波CT，确定如下参数：
既有无砟轨道路基基底至再生隐伏岩溶中心的竖向距离h，单位m；
再生隐伏岩溶的分布面积Ak，单位m2；
通过以下公式确定再生隐伏岩溶(1)的等效半径rk：
式中，rk为再生隐伏岩溶的等效半径，单位m；Ak为再生隐伏岩溶的分布面积，单位m2；
②通过现场调查或资料收集或钻孔取样并开展室内土工试验，确定再生隐伏岩溶顶部覆盖层的重度γd，单位kN/m3；确定再生隐伏岩溶顶部覆盖层的内摩擦角单位rad；
③通过以下公式确定再生隐伏岩溶注浆修复的注浆压力σz：
式中，σz为再生隐伏岩溶注浆修复的注浆压力，单位kPa；γd为再生隐伏岩溶顶部覆盖层的重度，单位kN/m3；h为既有无砟轨道路基基底至再生隐伏岩溶中心的竖向距离，单位m；单位rad；为既有再生隐伏岩溶顶部覆盖层的内摩擦角，单位rad；rk为再生隐伏岩溶的等效半径，单位m；σj为既有无砟轨道路基基底应力，单位kPa；K为安全系数，取1.4～1.8；
④在既有无砟轨道路基坡脚钻斜孔至再生隐伏岩溶，并按不大于步骤③确定的注浆压力σz进行注浆修复。
本发明的有益效果是，针对目前存在的技术不足，在考虑既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的覆盖层抗剪强度、覆盖层自重及上覆路基荷载等因素的基础上，提出一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法，能够解决既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复问题，可有效避免无砟轨道路基发生上拱变形；该方法实施便捷，流程清晰，能够适应实际工程需要。
附图说明
图1是既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的横断面示意图。
图中示出构件和对应的标记：既有无砟轨道路基S，再生隐伏岩溶1，斜孔2，路基基底至再生隐伏岩溶中心的竖向距离h。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图进一步说明本发明。
参照图1，本发明的一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法，包括以下步骤：
①通过高密度电法或探地雷达或地震反射法或电磁波CT，确定如下参数：
既有无砟轨道路基S基底至再生隐伏岩溶1中心的竖向距离h，单位m；
再生隐伏岩溶1的分布面积Ak，单位m2；
通过以下公式确定再生隐伏岩溶1的等效半径rk：
式中，rk为再生隐伏岩溶1的等效半径，单位m；Ak为再生隐伏岩溶1的分布面积，单位m2；
②通过现场调查或资料收集或钻孔取样并开展室内土工试验，确定再生隐伏岩溶1顶部覆盖层的重度γd，单位kN/m3；确定再生隐伏岩溶1顶部覆盖层的内摩擦角单位rad；
③通过以下公式确定再生隐伏岩溶1注浆修复的注浆压力σz：
式中，σz为再生隐伏岩溶1注浆修复的注浆压力，单位kPa；γd为再生隐伏岩溶1顶部覆盖层的重度，单位kN/m3；h为既有无砟轨道路基S基底至再生隐伏岩溶1中心的竖向距离，单位m；单位rad；为既有再生隐伏岩溶1顶部覆盖层的内摩擦角，单位rad；rk为再生隐伏岩溶1的等效半径，单位m；σj为既有无砟轨道路基S基底应力，单位kPa；K为安全系数，取1.4～1.8；
④在既有无砟轨道路基S坡脚钻斜孔2至再生隐伏岩溶1，并按不大于步骤③确定的注浆压力σz进行注浆修复。
实施例：
参照图1，某一无砟轨道高速铁路路基修建于岩溶地区，路基填高2.0m，既有无砟轨道路基S基底可溶岩在侵水溶蚀作用下形成了再生隐伏岩溶1，需要采用注浆修复再生隐伏岩溶1地基。
为避免岩溶注浆造成既有无砟轨道路基S产生上拱变形，采用本发明方法确定既有无砟轨道路基S基底的再生隐伏岩溶1的注浆修复方法，具体步骤如下：
1.通过高密度电法或探地雷达或地震反射法或电磁波CT，确定既有无砟轨道路基S基底至再生隐伏岩溶1中心的竖向距离h为4.5m；确定既有无砟轨道路基S基底再生隐伏岩溶1的分布面积Ak为6.4m2，并通过以下公式确定既有无砟轨道路基S基底再生隐伏岩溶1的等效半径rk：
2.通过钻孔取样并开展室内土工试验，确定既有无砟轨道路基S基底再生隐伏岩溶1顶部覆盖层的重度γd为20.5kN/m3；确定既有无砟轨道路基S基底再生隐伏岩溶1顶部覆盖层的内摩擦角为0.61rad。
3.既有无砟轨道路基S基底应力σj取50.7kPa，安全系数K取1.4，确定再生隐伏岩溶1注浆修复的注浆压力σz：
(4)在既有无砟轨道路基S坡脚钻斜孔2至再生隐伏岩溶1，并按注浆压力不大于340.5kPa进行注浆修复。
本发明的优点在于提供的一种科学合理、实施简便的既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法，可有效避免无砟轨道路基发生上拱变形，能满足实际工程的需要，具有广阔的推广应用前景。
以上所述只是采用图解说明本发明一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法的一些原理，并非是要将本发明局限在所示和所述的具体方法和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本发明所申请的专利范围。

Claims (1)

1.一种既有无砟轨道路基基底再生隐伏岩溶的注浆修复方法，包括以下步骤：
①通过高密度电法或探地雷达或地震反射法或电磁波CT，确定如下参数：
既有无砟轨道路基(S)基底至再生隐伏岩溶(1)中心的竖向距离h，单位m；
再生隐伏岩溶(1)的分布面积Ak，单位m2；
通过以下公式确定再生隐伏岩溶(1)的等效半径rk：
式中，rk为再生隐伏岩溶(1)的等效半径，单位m；Ak为再生隐伏岩溶(1)的分布面积，单位m2；
②通过现场调查或资料收集或钻孔取样并开展室内土工试验，确定再生隐伏岩溶(1)顶部覆盖层的重度γd，单位kN/m3；确定再生隐伏岩溶(1)顶部覆盖层的内摩擦角单位rad；
③通过以下公式确定再生隐伏岩溶(1)注浆修复的注浆压力σz：
式中，σz为再生隐伏岩溶(1)注浆修复的注浆压力，单位kPa；γd为再生隐伏岩溶(1)顶部覆盖层的重度，单位kN/m3；h为既有无砟轨道路基(S)基底至再生隐伏岩溶(1)中心的竖向距离，单位m；单位rad；为既有再生隐伏岩溶(1)顶部覆盖层的内摩擦角，单位rad；rk为再生隐伏岩溶(1)的等效半径，单位m；σj为既有无砟轨道路基(S)基底应力，单位kPa；K为安全系数，取1.4～1.8；
④在既有无砟轨道路基(S)坡脚钻斜孔(2)至再生隐伏岩溶(1)，并按不大于步骤③确定的注浆压力σz进行注浆修复。
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