铁路路基渗透注浆参数计算及分析

工　摭臻　铁路路基渗透注浆参数计算及分析　，　费时顺　上海铁路局上海工务段　一　【摘要】通过对渗透注浆在加固馈路路基中的应用进行研究。计算渗　透注浆情况下的渗透注浆参数，得出理论上浆液的在土层扩散半径，分析　计算数据，并验证实际运用的效果。　４，分析与结论　Ｈ—ＬＩ　１．本文通过渗透注浆的实际工程中得到的参数进行在宾汉姆流体　下的在普通土体中的浆液的扩散半径的计算，仅对实际施工过程中的　渗透注浆效果进行评估提供初步依据。在土间隙０．１ｃｍ的情况下，扩　散半径能达￣ｒＪ３２．７６ｃｍ，基本能满足注浆设计每０．５米一根压降桩的需　２　、ＩＩ●Ｉ，一　一　Ｉ　ｌ关键词】渗透注浆注浆参数宾汉姆浆液扩散半径　１．渗透注浆基本理论概述　求。　，叫一ｌｌｌｊ一　～　注浆是指将一定材料配制成浆液，使用压送设备将其通过钻孔加　２．注浆计算的参数假定不是非常合理。如浆液的扩散认为是球面　压注入地层中颗粒的间隙、土层的界面或岩层裂隙内。浆液以填充、渗　扩散，而实际注浆中由于浆液自重，导致扩散范围倾向于圆锥体。且现　透和挤密等方式排出土颗粒间裂隙中的水分和空气，并占据土颗粒间　阶段注浆很大一部分依靠的还是经验公式，所以对于某些参数来说只　的空间，使路基孔隙比减少，提高强度。经过一段时间浆液胶凝后，将原　有假定值。　来松散的土颗粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个强度大、防水性能高　３．在实际注浆过程中，浆管在不同深度所在的土层土质有所差异。　和化学稳定性好的结合体，以达到加固路基或防渗堵漏的目的。　不同深度所在土层的孔隙大小也有较大出入。特别是粉砂土地段的铁　铁路路基加固，特别是路桥过渡段路基加固是以渗透注浆为主，利　路立交，由于长期水土流失，造成管涌。其土层孔隙可能大于ｌＯｃｍ，对　用注浆机将配制好的浆液，通过注浆管注入台腔填料，浆液在压力作用　注浆扩散半径计算的结果会产生较大影响。　’　下渗入填土孔隙忠，与土粒骨架产生固化反应，提高填土密实度。　４．宾汉姆流体浆液扩散公式的使用主要基于考虑浆液的流体特　２．宾汉姆澹体注浆扩散规律分析　性。实际上，土体裂隙宽度在路基环境中不但存在变化，并且由于地下　２．１浆液的流型判断　水的作用具有一定的方向性。浆液在土体中流动所受的摩擦力，以及列　判定浆液流型是研究注浆扩散规律的基础，对于浆液流型的判断　车通过时对浆液的影响等都会对数据结果造成影响。　一般是通过试验所得。通过实验一般结论如下：　．　５．建议　１、水泥浆液的流型随水灰比由低至高而分别属于三种不同流型。　可采用红外、超声波等雷达探测路基渗透注浆后的实际加固效果，　水灰比０．５一ｏ．６的水泥浆为幂律流体Ｉ水灰比为ｏ．７－１．Ｏ的水泥浆为宾　并钻取土样进行比对，得出分析结论。统计路基加固第一手数据，结合　汉姆流体，水灰比大于ｌ的水泥浆为牛顿流体。　近年来多次加固路基的资料，通过计算、理论分析、数据归纳与现场数　２、水泥粘土浆液、水泥复合浆液、聚合物水泥浆等水泥基浆液一　据结合，更好为铁路路基加固施工现场提供理论及数据分析。　般为宾汉姆流体，但当聚合物粘度很大，且加量较大而使浆液粘度很大　时浆液为幂律流体。　分析如上规律可知，对于水灰比为ｏ．８的渗透注浆浆液可以认为是　宾汉姆液体。　２．２渗透注浆扩散半径公式一黄春华公式　黄春华对裂隙灌浆中宾汉姆流体的扩散能力进行了研究，建立了　考虑浆液流变特性的注浆扩散模型。假设渗透注浆为稳定的宾汉姆流　体流动，它们在平面径向等厚裂隙的运动为低雷诺数的层流，不计惯性　力和重力作用，可推导出浆液扩散半径的计算公式为：　一＋　ｒ一：ｌ＋　二　！　（３）　ｒＩ　ＯｒＢ，＿　式中，ｐ。为注浆孔裂隙处的注浆压力ＩＰ为半径ｒ处的浆液压力ｌｒ　为　灌浆孔半径・ｒ为浆液扩散半径・ｆ　为宾汉姆流体的剪切屈服强度，ｎ为宾　参考文献　汉姆流体的塑性黏滞系数，ｔ为注浆时间参数｛可以通过文献…１表３查　［１】邝健政．岩土注浆理论与工程实例【Ｍ】．北京：科学出版杜。２００１，５８－　到。　７０．　３．注浆扩散半径计算　［２］杨秀竹，王星华，霄金山．宾汉体浆液扩散半径的研究及应用【Ｊ】．水利　按现场实际施工，有效注浆压力Ｐｃ－Ｐ取０．３ＭＰａ，注浆时间ｔ取　学报。２００４，６（６）：７６－－７９．　３６００ｓ，裂隙宽度ｂ取０．１ｃｍ，浆液的屈服强度ｆＢ取１７．９Ｐａ，计算当Ｐ　一　【５】刘丹，刘风翔，叶淑萍．渗透注浆简介及其发展【Ｊ】．山西建　Ｐ＝Ｏ．３ＭＰａ，ｂ＝Ｏ．１ｃｍ，ＺＢ＝１７．９Ｐａ，ｒｃ－－Ｓｃｍ，ｎ－－２．７ｘｌＯ～Ｐａ，ｔ＝３６００ｓ　筑，２００６，（Ｏ５）：１０５—１０４．　时浆液的扩散半径，代入公式中：扩散半径ｒ＝３２．７６ｃｍ。　［４】黄春华．裂隙灌浆宾汉流体扩散能力研究【Ｊ】．广东水利水　电，１９９７（２）：１３－１７　２２１