高速公路路基沉降中注漿加固技術(shù)分析

李有義，李 珂

(1.山西交通建設(shè)監(jiān)理咨詢(xún)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012;2.山西路橋集團(tuán)試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司，山西 太原 030000)

0 前 言

對(duì)于高速公路的路基沉降處理來(lái)說(shuō)，通常所用的方式是對(duì)沉降路段實(shí)施全翻處理，并確保路基軟弱部分得到精準(zhǔn)化處理。而今常用的處理技術(shù)主要涵蓋水泥混凝土攪拌樁和換填以及強(qiáng)夯等，然而以上技術(shù)的實(shí)施并不能達(dá)到新建公路的標(biāo)準(zhǔn)。作為新時(shí)期的施工技術(shù)方式，注漿加固技術(shù)在高速公路的路基處理中的作用近些年來(lái)愈發(fā)突出，特別是在應(yīng)對(duì)橋頭跳車(chē)處理方面效果顯著。關(guān)于此類(lèi)技術(shù)的實(shí)施，其主要是借助于在基層結(jié)構(gòu)中注入漿液的方式來(lái)具體進(jìn)行，進(jìn)而使得之前出現(xiàn)裂縫的材料和組織重新凝聚，以達(dá)到鞏固結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和堅(jiān)實(shí)性的目的，而這對(duì)于后續(xù)的防護(hù)處理也有著極其重要的作用。

1 注漿加固的原理

所謂的注漿加固技術(shù)，也就是一種借助于氣壓或是液壓在高壓狀態(tài)下把漿液灌入到土基結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而使得縫隙的結(jié)構(gòu)能夠填實(shí)和凝固，以達(dá)到斷裂結(jié)構(gòu)的重新凝聚。此類(lèi)技術(shù)的操作主要是通過(guò)相應(yīng)的注漿加固技術(shù)在填充、滲透和壓實(shí)的具體操作條件中完成對(duì)周?chē)馏w的灌漿，從而使其達(dá)到增強(qiáng)注漿強(qiáng)度的效果。由于地層中的土層并非都是均勻存在的，因而為確保其堅(jiān)實(shí)性和穩(wěn)固性，一般會(huì)在土層中注入一定水灰比例的漿液，以使得注漿孔向外擴(kuò)張并呈現(xiàn)為圓柱狀，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鉆孔附近土體壓實(shí)的目的。如此一來(lái)臨近水泥漿的土體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化，而最為明顯的是其堅(jiān)實(shí)性的增強(qiáng)。伴隨著注漿操作的出席進(jìn)行，水泥漿會(huì)逐漸滲透到土體的裂縫的各個(gè)部位，而地層中的水泥也會(huì)出現(xiàn)不同薄厚狀態(tài)和方向各異的團(tuán)塊樁或條狀的漿體，這些漿液在持續(xù)不斷的硬化和凝固之后成為堅(jiān)實(shí)土體機(jī)構(gòu)的重要組陳部分，從而達(dá)到對(duì)工程處理的最優(yōu)化效果。

2 注漿加固工藝

2.1 選擇注漿材料

注漿材料最為主要的性質(zhì)就是應(yīng)具備良好的自硬性和粘結(jié)力，與此同時(shí)還要確保其在滲透隔閡方面的流動(dòng)效果，這樣就能夠很好地保障注漿加固路段的堅(jiān)實(shí)性和穩(wěn)固性。在具體施工的時(shí)候，務(wù)必要遵照預(yù)先設(shè)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇配漿溶液，其中水泥的作用無(wú)疑是最為關(guān)鍵的，因而應(yīng)引起足夠的重視。通常情況下，0.4～0.6∶1水灰比的普通硅酸鹽水泥或是0.15∶1∶(0.3～04)=水∶水泥∶粉煤灰的注漿材料就能達(dá)到具體施工的效果。

2.2 注漿材料穩(wěn)定性

評(píng)定注漿材料的應(yīng)用效果，一般以強(qiáng)度指標(biāo)來(lái)進(jìn)行，由于其較為便利的操作方式，因而被廣泛地應(yīng)用于施工效果的測(cè)定中。對(duì)于無(wú)側(cè)限抗壓的強(qiáng)度試驗(yàn)來(lái)說(shuō)，其主要側(cè)重于注漿材料穩(wěn)定土的具體效果，在進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)的時(shí)候，不僅要分析注漿材料在改善強(qiáng)度效果方面的作用，同時(shí)還要充分認(rèn)識(shí)注漿材料穩(wěn)定土的強(qiáng)度等相關(guān)內(nèi)容。其中的土的類(lèi)型和養(yǎng)護(hù)條件以及注漿材料用量等都要切實(shí)注意，以確保注漿材料穩(wěn)定土達(dá)到最佳的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于土體強(qiáng)度的試驗(yàn)，應(yīng)選擇最具代表性且典型的土體進(jìn)行，與此同時(shí)對(duì)于不同的注漿材料以及不同齡期的材料也要實(shí)施不同的強(qiáng)度試驗(yàn)，以從中發(fā)現(xiàn)影響注漿材料強(qiáng)度的其他因素。

2.3 注漿加固技術(shù)控制要點(diǎn)

注漿壓力在具體注漿的時(shí)候務(wù)必要格外注意，一般來(lái)說(shuō)壓力過(guò)大的話(huà)施必會(huì)造成路面結(jié)構(gòu)的破壞，而如果壓力過(guò)小路基中漿液就不能充分地凝聚，相應(yīng)的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的目的也就不能達(dá)到。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的注漿壓力為1.0～1.5 MPa，通常情況下保持在此區(qū)間內(nèi)即能達(dá)到所需的效果。注漿的順序也有一定的要求，一般應(yīng)從邊緣到中間的順次進(jìn)行，邊緣部位壓力要適中且要小于中間，以免出現(xiàn)滲透的情況。如果注漿土的體積或是其填充系數(shù)和土孔隙率出現(xiàn)異常情況，那么注漿量也會(huì)受到很大的影響，而在以上因素沒(méi)有明顯變化的情況下，注漿應(yīng)堅(jiān)持多多益善。在注漿的過(guò)程中，如果出現(xiàn)另外一側(cè)冒漿的情況，可以使用木塞予以封堵并不斷加壓。在這個(gè)過(guò)程中對(duì)于空洞以及破碎帶等的情況分析務(wù)必要落到實(shí)處，如果存在異常情況應(yīng)立即停止相關(guān)操作。待以上問(wèn)題得到科學(xué)的分析和診斷之后再做具體的修正，從而確保相關(guān)操作的穩(wěn)定高效。

2.4 注漿和封孔

遵照事先確定的配合比來(lái)均勻地?cái)嚢韪鞣N配料，注漿攪拌的時(shí)間要嚴(yán)格控制，通常以3～5 min為執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，注漿混合料務(wù)必確保均勻且符合施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，待注漿孔內(nèi)注漿管安置完備之后即可進(jìn)行相關(guān)的注漿操作。注漿的順序遵照先邊緣后中間依次進(jìn)行，相應(yīng)的壓力應(yīng)控制在0.5～10 MPa，其中在1.2～1.5 MPa應(yīng)對(duì)路基的注漿壓力做出適當(dāng)?shù)目刂?。需要注意的是，在?duì)高速公路實(shí)施注漿的時(shí)候切勿過(guò)大壓力的注漿，以免使得注漿操作承受的難度加大，如若出現(xiàn)以上情況應(yīng)及時(shí)停止注漿操作。而如果施工過(guò)程壓力處于正常的狀態(tài)，那么可以適當(dāng)?shù)貙?duì)注漿量實(shí)施提高，而若是出現(xiàn)漿液冒漏的情況應(yīng)停止注漿。等全部的注漿操作完成中一定要對(duì)注漿孔實(shí)施封堵，以免對(duì)后續(xù)的注漿操作造成影響。

3 評(píng)價(jià)注漿加固的質(zhì)量

一般情況下，高速公路在施工的時(shí)候只能對(duì)施工前后的路基狀況做出較為詳細(xì)的觀察，在這樣的情況下能夠發(fā)現(xiàn)施工中的公路路肩提高了3 mm，而混凝土路面的下沉部位也出現(xiàn)了不同程度的提高，另外的處于穩(wěn)定狀態(tài)的路基狀況表現(xiàn)為良好。在施工過(guò)程中，在對(duì)出現(xiàn)拉裂縫路段實(shí)施注漿加固處理之后，同時(shí)路肩和混凝土路面也做了一定程度的提升，從而使得裂縫再度發(fā)生的概率大大降低。通過(guò)以上較為系統(tǒng)的分析能夠看到，注漿加固的實(shí)施很好地保障了路基的質(zhì)量，進(jìn)而使其滑移以及裂縫的問(wèn)題得到了較為科學(xué)的處理，而同時(shí)高速公路路基在滲漏方面的防范效果也更為顯著，由此可見(jiàn)，注漿加固技術(shù)在高速公路路基的沉降處理中確實(shí)效果非凡，而對(duì)于相關(guān)的工程實(shí)施來(lái)說(shuō)也確實(shí)是一種值得持續(xù)推廣和深入探究的技術(shù)方式。

4 結(jié) 語(yǔ)

由以上論述可以看出，高速公路倘若出現(xiàn)不良地質(zhì)路段，那么勢(shì)必會(huì)使得公路橋梁出現(xiàn)路基沉降的概率大大提高，如此一來(lái)必定會(huì)使得高速公路的通行質(zhì)量受到嚴(yán)重影響，與此同時(shí)還是道路安全方面的一大威脅因素。就當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r以及工程施工情況來(lái)看，以往的路基沉降處理技術(shù)顯然不能應(yīng)對(duì)新時(shí)期的工程施工，而近些年來(lái)獲得廣泛使用的注漿加固技術(shù)不管是在施工效果還是在經(jīng)濟(jì)層面來(lái)看都是極為合適的操作方式。通過(guò)此類(lèi)施工技術(shù)的應(yīng)用，減少了很多的不必要的附加性操作，例如對(duì)公路路基的開(kāi)挖，其在公路路基方面的加固處理極為高效，而之所以能夠達(dá)到這樣的效果主要是技術(shù)因素起著主導(dǎo)作用，從而為更為高效工程的實(shí)施提供更為全面精準(zhǔn)的技術(shù)方式。