斜向旋喷桩加固重载铁路路基效果研究

以斜向旋喷桩加固朔黄重载铁路路基为工程背景,运用ABAQUS软件建立三维有限元模型,对比分析均布荷载作用下斜向旋喷桩加固路基前后路基内附加应力分布、路基面沉降的变化规律。研究结果表明:斜向旋喷桩加固路基后,在桩-土交界区域存在应力集中现象,尤其在桩底区域应力集中现象最明显。斜向旋喷桩加固后沿横截面方向不同位置处的附加应力值均较加固前降低,应力分布更加均匀,斜向旋喷桩具有明显的支撑加筋作用。斜向旋喷桩加固后,路基面各位置沉降值明显降低,斜向旋喷桩对降低静荷载作用下路基面的沉降具有积极作用。研究结果为进一步揭示斜向旋喷桩加固效果和朔黄重载铁路扩能改造工程提供参考。     

用斜向单管高压旋喷桩整治朔黄铁路路基病害

单管高压旋喷桩多用于地基加固和基础防渗工程,朔黄铁路路基经过两次整治之后仍存在不少病害,为此决定采用在路基边坡斜打旋喷桩高压注浆加固并改良土体的路基整治方案,该方案的各项技术指标均达到预期效果。文章重点阐述斜向单管高压旋喷桩加固改良机理和施工工艺。     

斜向旋喷桩加固既有重载铁路路基状态评估

以斜向旋喷桩加固朔黄重载铁路路基为工程背景,通过对典型路基断面进行现场检测,评价加固前后的路基状态。对相应断面路基的稳定性进行分析计算,得到加固前后的稳定安全系数。并借助于有限元软件进行平面建模,分析加固前后列车荷载作用下的路基面的沉降。对斜向旋喷桩的加固效果进行综合评估,结果表明斜向旋喷桩对提高路基稳定性及降低路基面的沉降具有积极作用,可供类似工程参考。     

铁路既有线斜向旋喷桩复合地基试验研究

研究目的:在我国西北湿陷性黄土地区分布着广泛的铁路既有线,其中路基沉降问题严重困扰着线路的运营安全,已成为铁路既有线路基普遍而严重的问题之一。在当前既有线铁路不断提速和扩建的形式下,快速有效地治理黄土地区路基沉降问题以保证列车安全平稳的运行有着十分重大的意义。斜向高压旋喷技术因其具有机械操作简单、施工速度快、无需中断行车的优势,目前广泛应运于既有线铁路路基的加固,应用前景看好,但其相关的理论研究比较少。本文依据宝(鸡)中(卫)K 329~K 331段地基补强项目,设计不同角度的斜向旋喷桩复合地基模型试验,并借助FLAC3D对模型试验结论进行验证。研究结论:(1)不同角度的斜向旋喷桩复合地基承载力明显高于天然地基;(2) 30°～90°范围斜向旋喷桩复合地基承载力为中间低两边高;(3)模型试验和数值模拟得出的复合地基承载力特征值相差不大;(4)桩体的角度越大,轴向压力最大值越大,角度越小,轴向拉力最大值越大;(5)综合模型试验和数值模拟数据初步提出了斜向旋喷桩复合地基承载力公式;(6)当旋喷桩角度较小时,建议以抗拉强度来控制桩体的强度;(7)本研究成果主要应用于铁路既有线路基病害整治工程。     

旋喷桩在重载铁路路基下沉病害整治中的应用

结合某重载铁路路基下沉病害整治工程,介绍斜打旋喷桩技术在既有路基下沉病害整治中的设计方案及施工质量控制措施,阐述旋喷桩加固机理,并采用瞬态瑞雷波法检测整治效果。从整治效果来看,斜打旋喷桩技术用于既有线路基下沉病害整治是可行的、有效的,采用瞬态瑞雷波法进行整治效果的快速检测与评价,其检测结果是合理可信的。     

加筋水泥土桩在既有重载铁路路基加固中的应用研究

由于路基病害及运能提高等因素,部分既有重载铁路路基强度已无法满足当下运营需求,需要进行加固处理。为了不影响既有重载铁路的正常运营,提出用水平旋喷加筋水泥土桩加固既有重载铁路路基的加固措施。结合朔黄线某路基现场试验段,介绍该加固措施的施工机具、施工工艺、操作参数、施工质量控制措施及施工安全注意事项。通过现场试验,证实了采用水平旋喷加筋水泥土桩加固既有重载铁路路基是可行的,施工期间线路正常运营,施工便捷,加固效果好。     

既有铁路基床非开挖旋喷加固效果数值分析

在基床内采用纵向旋喷桩加固措施是我国既有路基结构的一种新型加固方法,目前工程实践尚处于早期尝试阶段,理论研究尚未开展。论文阐述非开挖旋喷加固机理,并率先基于有限元理论建立列车-轨道-加固体路基三维动力分析模型,研究既有铁路路基加固前后基床动力特性变化。计算结果表明:(1)纵向旋喷桩可以有效控制路基面竖向位移,其中,在基床表层中加固效果明显,加固后路基面竖向动位移减少了41.2%;(2)旋喷桩加固后会引起路基面动应力增大,但由于固结体强度大幅增加,增加动应力与材料强度比值减小,所以整体路基结构受力有所改善;(3)非开挖旋喷加固法是一种有效的路基加固方法,适用于既有线路在运营条件下的快速加固。     

高铁运营中软土路基沉降病害处治技术

结合沪宁城际铁路K300+208~K300+283段软土路基运营沉降病害处治的实践,在确定采用"高压旋喷桩止水帷幕+袖阀管注浆技术"作为整治方案的基础上,详细阐述其工艺原理、施工效率及加固效果等关键内容,这是此项技术在高铁软土路基运营沉降病害处治中的首次成功应用。     

含软弱夹层重载铁路路基水平旋喷桩加固效果分析

结合我国重载铁路含软弱夹层路基的病害特点,提出一种路基水平旋喷桩加固技术。利用ANSYS将不同轴重列车模拟为沿轨道移动的振动荷载,重点分析不同轴重重载列车通过路基病害区段加固前后基床结构的动应力与动变形。结果表明,加固后路基侧向应力也有所减小,整体路基结构受力有所改善。     

高压旋喷桩联合袖阀管注浆加固法下盾构隧道施工过程路基沉降影响分析

以福州地铁1号线下穿福州火车站铁路工程为依托,应用有限元软件MIDAS/GTS建模并分析地基不加固、仅采用高压旋喷桩加固、仅采用袖阀管注浆加固、高压旋喷桩联合袖阀管注浆加固4种施工方案控制路基沉降的效果。试验及计算表明,高压旋喷桩联合袖阀管注浆加固地基方法能发挥高压旋喷排桩隔水和袖阀管注浆加固地基提升土体强度的优势,可减少沉降50%,是改善复杂地质条件地区盾构隧道施工中路基产生过大变形的有效方法。     

浅基桥梁墩台加固措施

文章结合大郑线K3 492m北泡河桥墩台基础的加固工程,介绍采用旋喷桩加固浅基的工艺,墩台经过动态测试,加固效果良好。说明采用潜孔锤引孔可以解决旋喷钻头钻进困难的问题,成孔后再用钻杆旋喷注浆的方法,对桥梁墩台浅基病害治理效果明显。     

旋喷桩侧面防护在粉土地层桥涵顶进施工中的应用

郑州市中牟县建设大道延长段工程在K534+106处下穿陇海铁路,该处土层主要为无黏性的粉土、粉砂土,为防止框构桥顶进过程中路基塌方以及顶进到位后产生轨道空吊,采用旋喷桩解决顶进桥涵中路基预处理加固,说明了旋喷桩侧面防护的设计方法,施工工艺、参数和施工注意事项,为同类工程提供参考。     

朔黄铁路重载扩能的路基强度评估

采用轻型动力触探N10试验、地基系数K30试验和弹性波探测等对朔黄重载铁路两个过渡段路基进行加固前后路基状态的检测,结合轴重分别为25t、27t、30t,行车速度分别为80km/h、100km/h共6种不同扩能方案,进行路基动力响应的有限元模拟和拟静力分析,对朔黄铁路重载扩能的路基强度条件进行评估。结果表明,加固前过渡段路基强度和承载力较低,不满足朔黄铁路进一步重载扩能的要求。采用斜向高压旋喷桩加固强化后,路基强度明显提高,加固后的朔黄铁路路基强度能够满足轴重27t、速度100km/h的行车要求,但尚不具备开行30t轴重重载列车的条件。     

铁路路基护筒支撑旋喷纵向加固技术研究

针对目前既有铁路路基加固的缺点,综合高压旋喷技术和水平定向钻进技术的优点,提出沿线路纵向且不干扰行车的既有铁路路基加固技术。采用护筒支撑同步跟进的方式对路基进行旋喷加固,能够避免高压泥浆对道砟和基床表层的破坏,从而达到路基浅部加固的目的。通过定向钻进技术,准确跨越路基病害区段,对病害区进行精准加固。详细叙述了该加固技术的设计方法以及加固工艺。现场试验表明加固效果良好。     

深长高压旋喷桩加固处理软土地基施工技术

甬台温铁路DK4+090~DK4+644.20段路基为浸水及软土地基路堤,长554.2 m,设计采用深长高压旋喷桩进行加固处理。结合本段路基的施工情况,介绍深长高压旋喷桩的喷浆配合比设计、施工工艺、质量检测及控制等。     

冲击挤密复合桩整治滨绥线路基下沉病害

以滨绥线K322 500～K327 700应用冲击挤密复合桩加固软土路基,整治路基下沉病害的实例,详细阐述了冲击挤密桩加固软土路基的机理、设计、施工质量控制以及应用效果,实践证明冲击挤密复合桩能够有效地提高路基土体强度。     

朔黄铁路K470+760—K470+980路堤地基管涌原因分析及整治

对朔黄铁路K470+760—K470+980路基病害原因予以分析,通过模型分析和工程类比法进行方案比选,确定采用双排咬合旋喷桩止水帷幕+抗滑桩病害整治方案。阐述了病害整治方案的主要工程措施及其施工工艺、施工技术要求。实践证明,所采取的整治方案占地面积小,不需额外征地,施工方便,在该砂黏土路基渗流及管涌治理中效果良好。     

高压旋喷桩施工对既有铁路路基变形影响研究

高压旋喷桩在湿软黄土地基加固时效果良好,施工方便,适用于黄土地区既有路基帮宽工程地基处理,但其施工过程中会产生挤土效应,影响既有线路的运营安全。以某在建高速铁路引入既有城际铁路工程为依托,结合挤土试验和实测数据,探究高压旋喷桩施工对既有铁路路基变形影响规律。结果表明,对于单桩挤土试验,高压旋喷桩挤土效应与桩周土体距桩心距离呈负相关变化,距离桩心越近,挤土效应越明显。高压旋喷桩沿竖向挤土效应与土层位置、土层压缩系数和湿密度等相关,沿桩深度方向周围土体侧向位移变化在埋深0～5 m范围最为显著。高压旋喷桩施工后,周围土体会出现回缩现象,现场测试各测斜孔回缩值在0～2 mm之间。多桩施工时,高压旋喷桩周围土体会产生位移累积效应,挤土试验中所选4根桩全部施工完成后,距桩心2 m位置处的测斜孔,其侧向位移在埋深0～2 m范围达8 mm以上。既有路基变形实测发现,应力释放孔和高压旋喷桩施工时可导致既有路基上拱或沉降,既有路基监测点最大累计上拱量5.95 mm,最大累计沉降量7.13 mm。通过采取在既有路基坡脚设置应力释放孔、高压旋喷桩由内向外施工并严格控制高压旋喷桩施工参数的措施,可保证既有线路基...     

胶济客专路基下沉原因分析与整治

针对胶济客运专线K135区段路基下沉病害,通过现场地质调查分析得出降雨是引起路基下沉失稳的主要诱因,路基土体结构及其所处的地质环境是其失稳的决定因素。经稳定性评价,该区段路基承载力偏低,不能保证行车安全。根据地质和工程条件,采用注浆+钻孔灌注桩挡墙并在钻孔灌注桩间布置旋喷桩的整治方案。该方案结合了钻孔灌注桩和旋喷桩的特点,具有沉降量小、稳定性高、受地下水位影响较小等优点。实践证明该方案效果显著,可在类似工程中推广。     

运营高铁软基沉降加固及质量检测技术

研究目的:近年来,我国高速铁路建设发展迅猛,高速铁路路基工后沉降控制标准非常苛刻。而高速铁路路基对沉降非常敏感,受抽取地下水、弃方堆填、深基坑开挖、周边环境变化等因素的影响,极易发生沉降病害。鉴于我国高铁发展历史较短,高速铁路路基沉降病害治理的经验非常匮乏,十分有必要开展运营高铁路基沉降病害加固处理和质量检测的技术研究工作,为同类型病害治理工作提供经验和技术支持。研究结论:本文通过对东部某运营高铁病害路基工点加固技术的研究,得出:(1)旋喷桩联合袖阀管注浆加固技术可应用于高速铁路路基沉降病害整治,加固效果显著,同时适用于运营高铁软基沉降的加固;(2)钻孔取芯、面波检测、沉降监测等手段可有效检验高铁软基沉降加固效果;(3)该研究成果可为今后高速铁路沉降病害路基的整治设计、施工提供借鉴。