张剑

摘 要：本文以某石化厂车间铁路路基加固工程为实例，根据勘察资料对地质情况进行分析，提出了既有地基沉降的原因，进而提出高压注浆法加固既有地基的方案，并对施工工艺及施工关鍵点进行阐述，对治理方案参数以及同类项目选择方案应注意的问题进行了描述。

关键词：沉降；既有地基；方案设计；施工参数

中图分类号：TV52 文献标识码：A

1.工程概况

项目位于锦州石化公司院内，地基加固对象为成品油车间铁路路基，发生沉降的火车轨道基础为厚1840mm钢筋混凝土结构，其下为10cm厚碎石，以下为约3000mm厚级配砂碾压（换填至砾石层），压实系数0.95。

2016年7月，通车试运营期间发现路基发生沉降，发生地基沉降的区域位于成品油装车装置下方，路基混凝土基础裂缝呈八字形。该区域性变形具有不均匀性，总体变形南部大于北部变形，轨道中部沉降大于两边。

2.工程地质及水文地质情况

根据勘察报告，地层分布如下：杂填土，黄褐色、灰褐色，主要由黏性土、中粗砂、碎石土及少量建筑及生活垃圾组成，局部为素填土，厚度0.5m～1.4m；粉土，黄色，摇振反应中等，无光泽反映，厚度0.6m～4.7m；圆砾，黄褐色，中密，局部夹砾砂，砾石成分为花岗岩、石英岩，一般粒径10mm～20mm，约占60%～70%，最大粒径100mm，局部夹卵漂石，厚度1.6m～5.1m。地基加固范围内无地下水。

3.沉降原因分析

根据现场调查，该铁路路基下有铸铁排水管通过，在覆土重力及火车荷载作用下，埋地部位产生不均匀沉降，导致铸铁排水管破裂，泄漏水量不足以直接冲开覆土层，而在地下泄水区域土层中渗透，从而进一步导致地面沉降。

4.方案设计

根据岩土工程勘察报告及现场调查实际情况，确定如下加固方案：

（1）采用高压注浆法对既有地基进行加固处理；

（2）沿既有铁路大里程方向，在基础两侧各布置一排注浆斜孔，共布置4排（如图1所示）。为达到最大化加固效果，注浆孔采用向路基底部倾斜的斜孔，倾斜角度20°（如图2所示）。钻孔中心间距1000mm，钻孔深度5000mm；

（3）加固后必须保证地基强度增加，沉降停止。

5.工艺参数

（1）注浆工艺参数

（a）注浆材料及浆液浓度

注浆材料采用42.5普通硅酸盐水泥，水灰重量比1.5∶1～1∶1。初期注浆浆液浓度以1.5∶1为宜，以后逐渐提高并稳定在1∶1，采用分层注浆。为保证注浆质量，制作水泥浆时，根据现场地层情况，适量加入速凝剂。

（b）注浆压力

斜孔注浆压力在0.5MPa～1MPa。当压力长时间在0.5MPa以下时，应巡检是否发生跑浆。

（c）注浆量

第一排平均每孔吃浆量设计为1.4m?。由于各个孔的位置不同，个别孔吃浆量可能比平均吃浆量大，或可能达不到设计的吃浆量（根据实际施工情况确定）。如果注浆过程中吃浆量大，后期浆液中加入水泥重量3%的水玻璃（浓度为45Be）进行灌注。

（d）注浆结束标准

由于每个层位的裂隙发育程度和空化程度不同，每个注浆段吃浆量相差很大，每个注浆段应使其充分吃浆，当注浆压力为1MPa并维持2min以上时，停止本段注浆，提升注浆芯进行上一段注浆，直至整孔注浆结束。注浆停止深度在圆砾层以下0.5m。

（2）若出现下列情况之一时，需间歇反复注浆：

（a）注浆速率不减或压力不升高。

（b）浆液漏失严重，注浆速率不减或压力不升高。

（c）注浆压力突然降低或速率突然升高。

（d）注浆环境发生异常变化。

若注浆孔在钻孔时发现较大空溶洞，此时用粗颗粒沙或粒径小的碎石将空洞填满并预埋注浆管后，钻机方可拔导管。注浆孔注满后还要进行第二遍、第三遍补浆，补浆水灰比为1∶1，压力不大于0.2MPa，间隔时间为6h～24h。

6.施工重难点及对策

（1）孔间串浆

串浆通常由于单孔注浆量过大、注浆压力过大速度过快、孔间距过小引起，出现串浆问题时，首先适当减少注浆压力和速度，或者间歇注浆，后进行跳孔注浆，跳孔距离加大，采取定量注浆控制单孔注浆量等措施防止串浆发生。

（2）地表隆起

此次高压注浆施工位置邻近铁路及成品油装车车间，因此注浆过程首先要加强建筑物的监测和观察，防止发生由于注浆压力过大速度过快造成建筑物及其周边地表的隆起变形，一旦出现隆起现象，应立即采取措施降低注浆压力、减少注浆速度，间歇注浆、分序跳孔注浆等。

7.加固效果

高压注浆加固地基工程结束后，对路基上部裂缝较大处进行钢盘水泥砂浆加固，其余裂缝采用水泥砂浆封闭。同时对既有铁路路基进行沉降观测，在注浆完成后，大约7d左右，路基沉降趋于稳定。工程验交后每一个月观测一次，目前变形已经稳定。

参考文献

[1]张友葩，吴顺川，方祖烈.土体注浆后的性能分析[J].北京科技大学学报，2004，26（3）：240?243.

[2]李宁，张平，闫建文.灌浆的数值仿真分析模型探讨[J].岩石力学与工程学报，2002，21（3）：326?330.