关于路基渗水盲沟钻孔成孔技术研究

关于路基渗水盲沟钻孔成孔 技术研究

王洪阁

中铁上海工程局一公司朝凌铁路二项目部，工程部长

摘 要：新建朝阳至秦沈高铁凌海南站铁路联络线为设计时速350km的双线客运专线，线路填挖相间。绝大部分为路堑，根据以往施工经验，为保证基床底部防排水，避免造成冻胀现象，在路堑地段设置渗水盲沟，盲沟深度为基底以下2.5m。由于盲沟深度过深，且路基基底为坚硬的安山岩，开槽施工困难，为保证施工进度及质量，因此，经过研究及多次试验，决定采用旋挖钻钻孔的形式对盲沟基槽进行施工，大大提高施工效率。

关键词：路堑；渗水盲沟；基槽开挖；旋挖钻。

引言

随
着高速铁路的飞速发展，高铁线路呈现四通八达，翻山越岭的趋势，这也导致了高速铁路常常修建在深山老林里的实际现象，从施工成本、进度、难易程度等多方面综合考虑，采用路、桥、隧相结合的形式对线路进行设计。朝凌铁路二项目部路基共计6.3公里，绝大部分为路堑，根据以往施工经验，为保证基床底部防排水，避免造成冻胀现象，在路堑地段设置渗水盲沟，盲沟深度为基底以下2.5m。由于盲沟深度过深，且路基基底为坚硬的安山岩，开槽施工困难，为保证施工进度及质量，因此，经过研究及多次试验，决定采用旋挖钻钻孔的形式对盲沟基槽进行施工，大大提高施工效率。

1 工艺原理

盲沟宽度1.0m，为保证基槽宽度，旋挖钻钻头选取直径1.0m的钻头，孔间距按照0.4m-0.5m进行布置，采用旋挖钻干孔成孔的工艺，钻孔完毕后配合破碎锤对多余月牙形边角进行凿除。之后采用人工对基槽进行清理。实现盲沟基槽的快速开挖。

图1 原理图

2 工程概况

朝凌铁路二项目部路基全长6.4公里，路基两侧设置渗水盲沟，渗水盲沟全长10.75单线公里。渗水盲沟深度2.5m，底宽1.0m，边坡坡度1:0.1，顶口宽度1.5m。每隔30m左右设置一个渗水盲沟检查井。根据路基纵坡，将水排至桥下或者路基外散排。

3 关键施工技术

3
.1 施工工艺流程

图2 深水盲沟旋挖钻钻孔施工工艺流程图

3.2 操作要点

3.2.1 测量放样

由测量人员放样出盲沟基础边界线，并撒白灰线作出标记，之后用皮尺按照1.4-1.5m间距定点，采用红喷漆标记，确定孔位中心；测出原地面标高，以确定钻进深度。

3.2.2 钻孔

（1）钻机选择：由于盲沟所处位置为硬质岩层，因此采用旋挖钻机进行钻进作业；由于盲沟宽度1m，因此采用1m直径钻头

（2）首先做好场地的平整及压实，使主机左右履带板处于同一水平面上，动力头施工方向和履带板方向平行，切不可垂直，开钻前调整好机身前后左右的水平。

（3）钻机就位，应保持稳定，不得产生位移和沉陷。钻机定位要准确、水平、垂直、稳固。钻机导杆中心线、孔位中心线应保持在同一直线，偏差不大于2cm。钻机顶端用缆风绳对称拉紧。

（4）由于本标段基底为硬质岩层，因此钻机钻进时，应加压、高速钻进。

（5）钻渣及时清理，避免堵塞现场道路。

3.2.3 破碎锤凿除

点位间距1.4-1.5m，孔径1m，因此每两个孔位之间有0.4-0.5m间隙，由于岩层坚硬，因此采用破碎锤进行凿除。

3.2.4 人工清理

人工对基底浮料进行清理，并采用小型平板夯机对基底进行夯实。

4 工程应用与试验分析

4.1 施工方案比选

4.1.1 旋挖钻钻孔配合机械开挖

朝凌铁路二项目部39#路基渗水盲沟采用旋挖钻钻孔的工艺进行开槽，具体施工见图3、图4。

图
3 旋挖钻钻孔过程图

图4 旋挖钻钻孔成孔效果图

4.1.2 纯机械开挖

朝凌铁路二项目部35#路基渗水盲沟采用纯机械开挖的工艺进行开槽，具体施工见图5、图6

图5 机械开挖过程图

图
6 机械开挖效果图

4.2 功效对比

对39#路基盲沟进行旋挖钻钻进成孔，功效详见表1

表1 旋挖钻钻孔功效

表2 破碎锤开槽功效

4.3 效果分析

（1）成本分析：根据表1可分析：旋挖钻钻孔成孔速度快。按照平均孔深2.5m计算；平均1个小时成孔；按照旋挖钻每天工作9小时计算，孔间距1.5m，每天钻孔顺线路长度13.5m，每个月钻孔400m。旋挖钻按月租赁为40000元/月。根据表2可分析，开挖400m盲沟共使用破碎锤151个台班，按照每个台班1000元计算，费用总计为15.1万元。

（2）基槽线型对比：旋挖钻钻孔严格按照点位进行钻孔，成孔线型流畅，完美的直线型；破碎锤施工线型控制很差。

（3）对基床扰动程度分析：旋挖钻钻孔严格按照点位进行钻孔，成孔后上口宽度仅为1m宽，破碎锤施工由于机械原因，开挖到基底后，上口宽度达到2.5m，对路基基底及边坡扰动较大。

5 结论

1. 通过研究，选用旋挖钻对渗水盲沟基槽开挖很大程度上节约了机械投入成本

2. 解决了渗水盲沟施工进度过慢的问题。

（3）避免了机械开挖对路基基底及边坡扰动及破坏。

参考文献

[1] 中国铁路设计集团有限公司，朝阳至秦沈高铁凌海南站铁路联络线工程施工图 第四篇路基，2017。

[2] 中国铁路设计集团有限公司，渗水盲沟及保温出口设计图,2019。

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