淺談壓密注漿法在城市道路路基應(yīng)急搶修加固中的應(yīng)用

顧雷

【摘要】本文以無(wú)錫市內(nèi)環(huán)西線匝道搶修路基加固工程為例，說(shuō)明了注漿技術(shù)在路基加固工程施工中的加固機(jī)理，設(shè)計(jì)情況，施工工藝，質(zhì)量控制方法和常見(jiàn)問(wèn)題以及解決措施等。分析了路基注漿加固施工特點(diǎn)，為以后類似路基注漿加固工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】壓密注漿；城市道路；應(yīng)急搶修加固

一、工程概況

2013年7月23日無(wú)錫市因內(nèi)環(huán)西線梁溪路轉(zhuǎn)至惠山隧道上行匝道下原D1200混凝土上水管爆管，大量有壓水沖刷管道周圍土體，在匝道下形成孔洞，影響匝道安全，故需對(duì)孔洞位置充填加固處理，確保匝道安全。

二、工程地質(zhì)：根據(jù)調(diào)閱內(nèi)環(huán)西線的竣工資料，道路、管線及匝道擋土墻情況如下

1、匝道：結(jié)構(gòu)層總厚度71cm，其中4.0cmSMA-13；5.0cm中粒式瀝青混凝土（AC-20C）；7.0cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25C）；1.0cm瀝青下封層；36cm二灰碎石；18cm12%石灰土。

2、匝道擋土墻：懸臂式鋼筋混凝土擋土墻，總長(zhǎng)65.857m。

三、路基注漿加固方案

㈠、選擇加固方法：結(jié)合工程地質(zhì)和現(xiàn)場(chǎng)管線情況，經(jīng)設(shè)計(jì)院專家論證，選擇壓密注漿法進(jìn)行加固。

㈡、注漿原理及適用地質(zhì)：壓密注漿常用于中砂地質(zhì)，利用液壓原理通過(guò)注漿管把漿液均勻地注入地層中，將原來(lái)松散或裂隙膠結(jié)成一個(gè)整體，從而改善土體的物理力學(xué)性質(zhì)，達(dá)到提高土體強(qiáng)度的目的。

㈢、施工方案：

1、擋墻部分：沿著擋墻后趾打孔注漿；2、匝道部分：注漿范圍為沿匝道縱向在自來(lái)水管道爆裂點(diǎn)兩側(cè)延伸10m，全長(zhǎng)約30m；橫向在匝道范圍內(nèi)按照1m的間距布置注漿孔，每排橫向3個(gè)孔，注漿土層深度為自來(lái)水管底3米至匝道擋墻基礎(chǔ)以上1米；考慮漿液的均勻滲透，按梅花型布孔。慢車道部分：沿著新排自來(lái)水管和匝道擋墻之間空隙，布置一排注漿孔，孔距1米，遇特殊情況間距適當(dāng)拉大。3、漿液配置：采用水泥漿單液漿，水泥采用P42.5普通硅酸水泥，水灰比為0.8；具體配合比和壓力通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。4、本工程采用注漿量與注漿壓力雙控原則，以注漿量為主，壓力為輔。5、注漿壓力：由于注漿壓力與孔深，位置及注漿次序等因素有關(guān)，因此本工程注漿壓力通過(guò)試驗(yàn)確定，設(shè)計(jì)注入為0.3Mpa。6、注漿流量選取8L/min。

7、注漿量及計(jì)算：漿液用量Q = k.v.n.1000

其中滲透系數(shù)K取10-3cm/s（考慮擴(kuò)散半徑750mm）；

V為土的體積，單位體積取7.2m3；

n為土的孔隨波逐流率= e/（1+e）；e為孔隙比，e取1.15；

n = e/（1+e）= 0.535

K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，軟土和粘土K = 0.3-0.5 實(shí)取0.4

Q = k.v.n.1000 = 0.4×7.2×0.535×1000 = 1540.8（L）

具體每m注漿量根據(jù)孔數(shù)不同予以調(diào)整

8、注漿順序：注漿先注外圍一排孔，在外圍形成一層隔水帷幕，達(dá)到防止水泥漿外流的目的，注漿時(shí)應(yīng)間隔孔灌注，相鄰孔注漿間隙不小于3小時(shí)，避免相鄰孔間水泥漿竄漿。

㈣、施工工藝及質(zhì)量控制：

1、施工工藝：（見(jiàn)圖1）

2、質(zhì)量控制方法：

注漿前應(yīng)全面檢查注漿設(shè)備與材料，包括注漿泵，拌漿儲(chǔ)漿系統(tǒng)，高壓壓漿管，壓力表等為了防止水泥漿液離析，提高注漿質(zhì)量，水泥漿液必須經(jīng)過(guò)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝螅ú簧儆?min）才能開(kāi)始?jí)鹤?，并?yīng)在攪拌過(guò)程中采用低速攪拌，使得攪拌時(shí)間不小于水泥漿的初凝時(shí)間，避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。施工應(yīng)保持連續(xù)，可采取輪班作業(yè)。

圖1 施工工藝流程

為了使注漿達(dá)到較好的飽和度，本工程采用注漿機(jī)下部注入法，注漿芯管第一節(jié)端部入土前加悶頭，入土后上留200mm，接入第二根芯管，依次壓入地層中至設(shè)計(jì)深度，下注漿芯管時(shí)，保持垂直，偏差不大于1%。拔管速度控制在0.1-0.25m/min，注漿管連接牢固嚴(yán)密，經(jīng)常清洗干凈防止堵塞。按設(shè)計(jì)注漿壓力和注漿量自下而上壓漿提升，注漿管拔管高度為0.33m。漿液灌漿的飽和度可以以注漿孔及鄰近注漿孔有無(wú)冒漿作為檢測(cè)手段。當(dāng)注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)量時(shí)，停止繼續(xù)注漿；如壓力表的壓力驟然上升，超過(guò)設(shè)計(jì)壓力，停止注漿；如注漿壓力小于0.32Mpa（即設(shè)計(jì)壓力的80%）時(shí)，應(yīng)廢棄當(dāng)前鉆孔重新鉆孔進(jìn)行注漿。作業(yè)前按照前進(jìn)方向?qū)ψ{孔進(jìn)行編號(hào)，施工過(guò)程中要逐孔記錄，班組交接時(shí)要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)，完工后應(yīng)檢查對(duì)照，防止有注漿孔漏注。同時(shí)要安排檢測(cè)人員實(shí)時(shí)注意觀察匝道擋墻的變形情況，如變形情況超過(guò)監(jiān)測(cè)方案中的允許值，應(yīng)先暫停注漿，分析情況后再進(jìn)行處理。

四、注漿中常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施

1、當(dāng)注漿孔邊有水泥漿冒出應(yīng)用堆載封堵措施，冒漿嚴(yán)重時(shí)應(yīng)暫停注漿，待注漿孔內(nèi)水泥漿穩(wěn)定后再進(jìn)行注漿，直至注至設(shè)計(jì)水泥用量。2、漿液無(wú)法壓出。首先檢查整個(gè)壓漿系統(tǒng)，判斷是否有堵塞情況，經(jīng)檢查無(wú)誤后，可適當(dāng)增加注漿壓力，還是無(wú)法壓出漿液時(shí)，一般為注漿管堵塞，應(yīng)重新在附近位置進(jìn)行補(bǔ)鉆孔。3、地面大量冒漿。如注漿途中發(fā)生地面大量冒漿現(xiàn)象應(yīng)立即停止注漿。如應(yīng)注漿孔封閉欠佳，可待漿液凝固后重復(fù)注漿，如是地層灌注不進(jìn)，可停止注漿，待分析研究情況后再調(diào)整設(shè)計(jì)方案。

五、結(jié)束語(yǔ)

壓密注漿法進(jìn)行地基加固施工有效提高了路基土體的強(qiáng)度。相對(duì)于的明挖基坑換填土等常規(guī)處理方法，不但使用范圍更廣、技術(shù)上更先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上更合理，而且大大縮短了工期，極大地減少了對(duì)道路交通的影響和對(duì)城市環(huán)境的污染，特別適用于城市道路搶修作業(yè)，因此可以大力推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]毛凱，閆斌，邊俊平，范學(xué)東.路基注漿加固施工工藝[J].中外公路，2012-09-19

[2]張亮，王東平.淺析基礎(chǔ)改造和加固節(jié)點(diǎn)的施工[J].工程科技（2011年07期）