王 钦

中铁十一局集团第四工程有限公司，湖北 武汉 430000

1 路基沉降的类型

从病害程度的角度来看，可分为瞬时沉降、主固结沉降、次固结沉降三种，以下对这三种类型展开论述。

1.1 瞬时沉降

高速铁路路基受到某重力作用时，将在短时间内快速发生沉降，其主要与饱和软土中孔隙水外排效率较低有关，此时土体有形变现象。瞬时沉降的基本特点在于发生时间较短且具有突然性，并且会对路基带来较为严重的不良影响，因此需要加大防控力度，切实规避瞬时沉降所带来的不良影响。

1.2 主固结沉降

在孔隙水压逐步减小的情况下，土体的压缩性能增强，随该变化的持续发展，逐步显现出渗透性固结沉降现象。

1.3 次固结沉降

超静孔隙水压力减小直至消失是诱发次固结沉降问题的关键成因，其结果则是土粒表面与水膜接触并发生反应，有较为明显的松动现象，并且在含腐殖质或其他类型有机质的土质中体现得更为明显。尽管次固结沉降的发生概率较低，但仍有较严重的不良影响，因此需对其引起高度重视。

2 高速铁路路基沉降的常规处理技术

路基沉降是高速铁路路基施工中较为常见的问题，若未得到有效的处理，将严重影响列车的安全通行。对此，需明确沉降部位的发生位置、程度等基础内容，制订相适应的处理方案，以科学的手段将处理工作落实到位。对于高速铁路路基沉降的常规处理技术，主要有如下三类。

（1）局部换填加固。经承载力试验后，对地基的承载特性做出判断，从而精准划分不良施工地段。随后，将该路基表层下方的不良填料挖除，回填优质的沙质材料或碎石质材料，充分发挥出此类材料抗腐蚀性、稳定性、耐久性等多重应用优势。回填宜采取分层的方法，各层回填到位后适度压实，以保证填料具有足够的稳定性。

（2）挤密桩加固。以冲击或振动为主要手段，将合适尺寸的圆形钢管桩打至基床的特定深度内，从而提高周边土体的密实度，保证该部分土体具有足够的承载性能。随后，将前期插入的圆形钢管桩拔出，向其中填入适量的碎石、砂石等材料，并进行夯实处理，使桩体与填土结合，形成完整且稳定的复合结构。

（3）土工格室加固。以局部换填为核心手段，在换填作业区域内增设格栅网，通过该装置的应用，有效约束土体的横向变形，以此提高换填区的承载力。土工格室加固现场图如图1所示。

图1 土工格室加固现场图

前述所提的三种方法均较为常见，虽然各自在路基沉降加固中可以取得较好的应用效果，但施工期间的干扰作用较强，易破坏正常交通秩序，同时过往列车对现场施工的影响也较为明显，并且受现场空间的限制，通常难以启用大型工程机械，由此影响施工质量和施工效率。对于以上局限性，可以采用注浆加固的方法，其除了能够较好地满足注浆加固施工要求，还能够减小过往车辆带来的不良影响，从而达到提质增效的效果，下文着重对注浆施工技术展开探讨。

3 注浆加固施工技术

3.1 关键作用

注浆加固具有多重作用：一是有效处理路基沉降问题，以免路基出现大范围的沉降；二是切实提高土体的强度，从而改善路基的使用状态，使其具有足够的承载力以及稳定性，有效减小土体压缩量以及土体变形量。

3.2 技术原理

以水泥浆液或其他质量较佳的浆液为施工材料，在压力作用下，将该部分浆液注入待处理的地层内，压力具有一定程度的“切割作用”，可有效破碎土体，从而使细状土体更为全面地与浆液接触，连同浆液共同组成完整的混合体，达到加固的效果。成型的混合体结构完整、强度较高，故可以规避地基沉降问题。

3.3 注浆加固设计

（1）设计前对施工现场进行全面勘察，准确掌握实际施工条件，例如现场的地质、地形、气候等，在此基础上制订注浆施工方案，并进行可行性论证，从中发现不足之处并优化，最终得到完善、可行的注浆施工方案。

（2）在注浆设计工作中，相关工作人员应具有全局理念，考虑各项注浆施工参数，例如注浆所用浆液的质量参数、注浆压力、注浆速度等，形成集多类参数于一体的综合性方案，以确保注浆施工可以顺利推进。

3.4 施工流程

按特定的流程有序施工，主要的注浆施工工艺流程：桩位放线→钻机就位→钻探成孔→孔口密封→压力注浆。

4 注浆加固施工技术在工程实例中的应用

4.1 工程概况

某高速铁路工程现场以复杂的山区地形为主，随通车时间的延长，桥头路基处出现不均匀的路基沉降现象。经有关单位的实地检测后发现，该部分路基沉降量约5.5cm，严重影响列车通行的平顺性与安全性。此外，桥头处出现横向裂缝，导致结构的完整性不足，若未及时处理，裂缝将有进一步发展的变化趋势，易造成更为严重的影响。

4.2 原材料质量控制

原材料的质量将直接影响注浆施工效果，因此加强原材料质量控制的重要性不言而喻。在原材料的选材过程中，保水性、和易性为需重点考虑的内容，此外还应兼顾运输距离、经济效益等多方面要求。在该项目中，采用的是水泥、粉煤灰、膨胀剂及早强剂，按特定的比例混合，经充分搅拌后制得的浆液均匀性较好，可用于注浆施工。

4.3 布孔

从现场地质条件出发，依据灌浆标准，精准确定各注浆孔的孔位，梅花形布孔，并控制各注浆孔的直径、孔深。经注浆孔布设后，要求浆液的注浆有效范围彼此重叠，以便全面加固现场的地基。

工程经验表明，漏浆和浆液溢出是注浆施工中较为普遍的质量问题，且在断缝区域体现得尤为明显。对此，将注浆孔的间隔设为1.5m，共设置5排注浆孔，以便进行后期注浆施工。

4.4 钻进成孔

钻孔存在较明显的扰动性作用，因此应有效控制钻孔的布置位置和深度，不可损伤原路基结构。在正式钻孔环节，应用干钻法较为合适，其特点在于可有效减少加水量，以免因水的侵蚀而导致路基结构受损。项目现场的地质条件较差，为在较小扰动的状态下高效钻进施工，采用的是油压钻机设备，钻孔深度约1m，具体根据实际施工条件灵活调整。此外，项目还采用了下套管钻进的方法，其应用优势在于可降低塌孔的发生概率，以保证孔壁的完整性与稳定性。

4.5 压力注浆

钻孔工作落实到位后，清理孔内的杂物，将提前加工好的注浆管安装至指定设计深度处，此环节采取自下而上的顺序，使注浆管可以稳定在钻孔内。注浆施工期间，注浆压力的控制为重点内容，应将其稳定在许可范围内。若注浆压力偏小，将难以提供足够的推动力，导致浆液的流动效果较差，局部因无法得到浆液的填充而仍处于沉降的状态；若注浆压力偏大，此时易损伤路基结构，同时路基所受负荷也有所增加，严重时将出现路基边坡移动、抬升等质量问题。

注浆采取先外后内的顺序，并引入隔行跳打的施工工艺。加强对注浆量的控制，以免其出现跑浆、冒浆等异常现象。注浆时应遵循连续性原则，需提前与浆液生产工作人员沟通，告知其实际需求量，以便制备足量的浆液，将其及时投入使用，一次注浆到位。

5 结束语

综上所述，合理应用注浆加固施工技术可以较好地解决铁路路基沉降问题，使存在质量问题的部位恢复至正常使用状态。在后续类似工程的施工中，相关工作人员需要从实际情况出发，合理应用注浆加固施工技术，按特定的流程有序落实各项工作，例如前期设计、布孔、钻孔、注浆等均是重点施工内容，施工过程中需加强质量控制，充分提高该项施工技术的综合效益。