淺析壓力灌漿技術(shù)在高速公路路基病害處治中的應(yīng)用

李紅艷 陳冬梅

摘要：近年來，在我國國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，交通運(yùn)輸業(yè)作為國家基礎(chǔ)設(shè)施體系的主要組成部分，在我國得到了迅速發(fā)展。隨著公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，特別是高速公路建設(shè)，受多種客觀因素影響，普遍存在不同程度的路基病害問題，將對公路正常運(yùn)營造成不利影響。為進(jìn)一步提升高速公路通行能力，應(yīng)采取科學(xué)有效的技術(shù)措施處治路基病害，如壓力灌漿技術(shù)的應(yīng)用，可有效提升路基承載力，增強(qiáng)路基穩(wěn)定性，延長工程使用壽命，因此，在公路路基病害處治中得到了廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：壓力灌漿；高速公路；路基病害

1工程概況

某高速公路工程地質(zhì)條件差，上部地層主要為雜填土、淤泥質(zhì)土等，滿足不了上部荷載對路基的要求，進(jìn)而在通車后路基差異沉降較大。為提高路基穩(wěn)定性，保證路基強(qiáng)度，決定選取灌漿加固法處理此路段路基病害。因雜填土具有較大孔隙，可灌性良好，灌漿后將有效提升其力學(xué)強(qiáng)度、抗變形能力等，并能有效增強(qiáng)其整體結(jié)構(gòu)。通過鉆孔在淤泥質(zhì)土內(nèi)灌人濃將，可壓密、置換土體。

2壓力灌漿技術(shù)原理

因路基下沉一般有較大面積，且深度大，為解決路基沉降病害，選用灌漿法效果最佳。因本路段為高填路堤，填料以路基周圍挖方段材料為主，主要選用碎石等，因多種客觀條件影響，路基邊緣壓實(shí)難度較大，往往無法滿足設(shè)計(jì)要求。長此以往，必將對路基穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響，甚至危害行車安全。選用灌漿法處理路基病害，可在一定壓力下，促使水泥漿液在相應(yīng)范圍內(nèi)進(jìn)行不斷擴(kuò)散、固化，保證路基孔隙被漿液填滿，形成完整的結(jié)石體，進(jìn)而達(dá)到地基強(qiáng)度提升的目的，這對增強(qiáng)路基強(qiáng)度意義重大。

壓力灌漿是利用鉆孔通過壓力向巖土孔隙、建筑物裂隙內(nèi)注入可固結(jié)的漿液，以此改善加固體物理力學(xué)性能。在加固體內(nèi)注入漿液后，通過填充、滲透或擠密等途徑，將土體顆粒擠出，或?qū)r石裂隙內(nèi)的水分、空氣擠出，使?jié){液占據(jù)其位置，待漿體凝固硬化之后，即能密實(shí)原有較為松散的土體，使其膠結(jié)形成一個(gè)完整的整體，且保證其強(qiáng)度高及水穩(wěn)性、化學(xué)穩(wěn)定性良好。

3高速公路路基病害處治中壓力灌漿施工工藝

3.1灌漿孔成孔

灌漿施工中，可選用直徑37-42mm注漿花管作為主要管材，且在1.5m左右控制管長，花管前端以尖錐狀呈現(xiàn)，選取沖擊錘向受注層位直接打入花管。完成以上作業(yè)后，鉆機(jī)即可就位，且根據(jù)施工工序進(jìn)行鉆孔施工，在施工時(shí)盡可能避免注漿孔歪斜現(xiàn)象發(fā)生。

3.2制漿

嚴(yán)格按照材料試驗(yàn)進(jìn)行配合比的確定，合理選用注漿材料，制漿時(shí)應(yīng)根據(jù)相關(guān)工序要求適量摻加材料，且保證計(jì)算準(zhǔn)確無誤。同時(shí)全面了解漿液性能，做好使用搭配工作。除此之外，應(yīng)均勻拌和漿液，且在注漿前連續(xù)攪拌，避免再次沉淀，對漿液質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

3.3注漿

利用注漿設(shè)備及輸漿管路向設(shè)置層內(nèi)灌注漿液，根據(jù)本工程需求，可選用由下至上式孔口封閉注漿法施工。此工序可一次成孔，選取三角楔用于孔口止?jié){，并將封口及時(shí)堵塞。按照由下到上的順序，一段一段地進(jìn)行注漿施工，一般在1.5m左右控制注漿段高度。注漿施工前，需完成現(xiàn)場注漿試驗(yàn)，進(jìn)行單孔注漿量的確定，隨后根據(jù)所選用的注漿施工方法進(jìn)行施工。當(dāng)注漿量與設(shè)計(jì)要求相符后，即可停止注漿施工。

注漿時(shí)，如地面隆起或出現(xiàn)跑漿問題，需及時(shí)暫停注漿施工，并對其原因進(jìn)行分析，采取措施進(jìn)行有效解決。隨后在下一個(gè)注漿段施工時(shí)，應(yīng)適量減少注漿量，并對封孔裝置及注漿設(shè)備等進(jìn)行詳細(xì)檢查，如仍存在隆起、跑漿問題，需及時(shí)結(jié)束此孔注漿施工。

3.4封孔

完成灌漿施工后，需及時(shí)進(jìn)行封孔施工，并將封口封堵物及時(shí)排除，隨后將砂石投入孔內(nèi)，高度直至水穩(wěn)層頂面。24小時(shí)之后，如漿液仍存在沉淀現(xiàn)象，需及時(shí)填補(bǔ)水灰比1：2漿液，直到水穩(wěn)層頂面。

4高速公路路基病害處治中壓力灌漿效果檢驗(yàn)及評價(jià)

4.1效果檢驗(yàn)

（一）灌漿材料分析

此次施工共完成1209個(gè)灌漿孔，總體為5579.72m，水泥灌入量共1855.4t，每孔水泥平均灌入量為1.535t，每米水泥灌人量平均為0.333t。通過分析可見，被灌段土體空隙下降幅度較大，由此可見，此施工段地層具有可灌入性。

（二）靜荷載試驗(yàn)

完成施工15d后，在施工段內(nèi)選取代表點(diǎn)（5個(gè)）實(shí)施靜荷試驗(yàn)。如在雜填土頂面單點(diǎn)進(jìn)行130或140kN加載施工，便可滿足施工規(guī)定，即可停止加載。此時(shí)沉降量范圍9.31-11.72mm，10.3mm為其平均值，由此可見，該位置地基土并沒有達(dá)到極限破壞狀態(tài)，表明其路段復(fù)合路基與雜填土承載力標(biāo)準(zhǔn)值均在130kpa以上。

（三）鉆孔取芯標(biāo)貫試驗(yàn)及深槽開挖檢查

在施工段范圍內(nèi)，選取鉆孔檢驗(yàn)點(diǎn)共12個(gè)，以此實(shí)施鉆孔取芯、標(biāo)貫試驗(yàn)，由鉆孔取樣的芯樣分析可得，雜填土內(nèi)具有大量水泥結(jié)石，且結(jié)石可緊密膠結(jié)土體。淤泥質(zhì)土體內(nèi)水泥結(jié)石的形態(tài)以成團(tuán)塊狀分布，部分塊狀結(jié)石主要通過淤泥、淤泥質(zhì)土體膠結(jié)，同時(shí)水泥結(jié)石也存在于粉、細(xì)砂內(nèi)，土工試驗(yàn)得出，可有效提高其密度，狀態(tài)已從較為松散轉(zhuǎn)化為密實(shí)形態(tài)。標(biāo)貫試驗(yàn)可見，雜填土密實(shí)度良好，11.2擊為其平均擊數(shù)，原來粉、細(xì)砂平均擊數(shù)僅為6擊，現(xiàn)已增至11擊，且承載力標(biāo)準(zhǔn)值也增至148kpa。通過深槽開挖檢查結(jié)果分析，片狀、條帶狀為雜填土的水泥結(jié)石形態(tài)，1-5cm為其厚度范圍，可形成路基硬殼表層。

（四）彎沉試驗(yàn)

待完成水穩(wěn)層施工7d后，可進(jìn)行彎沉試驗(yàn)，點(diǎn)位為30個(gè)，0.16-0.80mm為其彎沉值范圍，0.41mm為其平均值，都在設(shè)計(jì)值0.9mm以內(nèi)，由此可見，彎沉值符合設(shè)計(jì)要求。

4.2效果評價(jià)

通過上述研究，可有效填充灌漿施工范圍的雜填土層空隙，通過填充、擠密與置換等一系列措施進(jìn)行淤泥質(zhì)土體處理，可有效壓密粉、細(xì)砂層，以此從松散砂層逐步轉(zhuǎn)化為密實(shí)度較高的砂層。通過灌漿處理后，可有效加固各類不良土體，提高路基承載力，滿足路基不均勻沉降合理控制的目標(biāo)。

5結(jié)束語

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國公路建設(shè)規(guī)模越來越大，人們對公路建設(shè)質(zhì)量提出了更高的要求。而公路工程整體質(zhì)量的優(yōu)劣很大程度上受路基病害影響，特別是路基沉降問題。壓力灌漿技術(shù)的應(yīng)用，可最大程度控制路基不均勻沉降，減少沉降量，能夠全面提升公路工程施工質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)公路使用壽命延長的目的。

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